Modeling the motion of a mobile power vehicle with ultra-low pressure tires | Моделирование движения мобильного энергетического средства на шинах сверхнизкого давления

English. The conditions of curvilinear motion of agricultural mobile power vehicles (MPV) significantly depend on the operating modes of highly elastic tires. Describing and modeling this process will improve the operational performance of MPV at the research and design stages. The research aims to assess the impact of ultra low pressure tire parameters on the road-holding ability of the MPV during curvilinear motion. MPV motion is considered on the headland at various speeds and internal tire pressure, with reference to changes in the process fluid level in the tank. The characteristics of the lateral slip of ultra low pressure tires are presented dependent on the empirical determination of the tire slip angle under laboratory conditions. The dependences are provided that describe the change in the lateral mass center shift in the MPV at different air pressures in the front and rear axle tires. The mathematical modeling results were compared with the field experiment outcomes. The analysis of the curvilinear motion characteristics of the MPV indicates a change in the cornering ability when the volume of process fluid in the tank varies. The use of a decentralized tire pressure control system, depending on the wheel load, achieves insufficient cornering ability of the MPV across the entire range of operating speeds. The maximum deviation from the planned path of motion on the headland does not exceed 8.5%. It is established that the model of the curvilinear motion suggested for the path of motion allows to describe the turning path with a high approximation degree.

Russian. Условия криволинейного движения сельскохозяйственных мобильных энергетических средств (МЭС) значительно зависят от эксплуатационных режимов работы высокоэластичных шин. Описание и моделирование этого процесса позволит улучшить эксплуатационные показатели МЭС на этапах исследования и проектирования. Цель исследования – оценить влияние параметров шин сверхнизкого давления на курсовую устойчивость МЭС при криволинейном движении. Движение МЭС на разворотной полосе рассматривается при различных скоростях движения, внутришинном давлении и с учетом изменения массы технологического материала в баке. Характеристика бокового увода шин сверхнизкого давления представлена зависимостью, основанной на эмпирическом определении угла увода шины в лабораторных условиях. Получены зависимости, описывающие изменение величины бокового смещения центра масс МЭС при различном давлении воздуха в шинах передней и задней осей. Проведено сравнение результатов математического моделирования с результатами полевого эксперимента. Анализ характеристик криволинейного движения МЭС указывает на смену типа поворачиваемости при изменении объема технологической жидкости в баке. Применение системы децентрализованного регулирования давления воздуха в шинах в зависимости от нагрузки на колеса позволяет достичь недостаточной поворачиваемости МЭС во всем диапазоне рабочих скоростей, а максимальное отклонен от планируемой траектории движения на поворотной полосе не превышает 8,5%. Установлено, что предложенная модель криволинейного движения МЭС позволяет получить траекторию поворота с высокой степенью адекватности.