بررسي تاثير فشار باد و سرعت پيشروي چرخ بر نيروهاي افقي حاصل از موانع مستطيلي شكل

Investigation of the Effects of Tire Inflation Pressure and Forward Speed of Driven Wheel on Horizontal Impact of Passing Rectangular Obstacle

مدل هاي مربوط به مكانيك چرخ، عمدتاً براي شرايط حركت بر روي سطح صاف جاده و يا خاك تدوين شده است و اعتبار لازم براي توصيف حركت چرخ بر روي سطوح ناهموار را دارا نيست. علي ‌رغم پيچيدگي ديناميك حاكم بر اين پديده و با در نظر گرفتن اهميت موضوع مخصوصاً براي شرايط مزرعه اي چرخ هاي حامل ادوات، تحقيق حاضر به بررسي تاثير برخي از پارامترهاي حاكم بر فرآيند گذراندن موانع مقابل تايرهاي پنوماتيكي با استفاده از يك آزمونگر تك چرخ در شرايط انباره خاك پرداخته است. نتايج حاكي از مشاهده رابطه نسبتاً خطي نيروي افقي وارده بر تاير با سرعت پيشروي چرخ و همچنين ارتفاع مانع مستطيلي شكل بود. در محدوده ي سطوح بيشتر از حداقل فشار لازم براي شكل گيري بدنه تاير، اثر فشار باد بر نيروي افقي وارده بر تاير، معكوس بود و در فشارهاي باد كمتر با جذب بيشتر نيروي توسط تاير، نيروي افقي كمتري به مركز تاير وارد شد. براي سرعت‌هاي مختلف و موانع با ارتفاع‌هاي گوناگون فشارهاي متوسط در حدود 150 تا 200 كيلوپاسكال در برگيرنده نيروي افقي كمتر وارده بر چرخ بود. نيروي كششي لازم براي گذراندن مانع به صورت خطي، با افزايش سرعت پيشروي و ارتفاع مانع افزوده شد.

The tire-mechanics models have been developed for the study of wheel movement on the road or soil surface while these models are unlikely to describe the motion of wheels on uneven surfaces. Due to dynamical complexity of this phenomena and the importance of this subject for farm conditions and the wheel carrier devices, the present research aimed to investigate the effects of several parameters on the wheel passing the obstacle. The experiments were carried out using single wheel tester in soil bin condition. The results indicated a relatively linear relationship between the impact force applied on tire and forward speed of wheel and also the height of rectangular obstacle. The effect of inflation pressure was inversed in the range of complete formed tire’s body on impact force and in low levels of tire inflation pressure; tire’s body damps the maximum impact forces. The medium levels of pressure (about 150-200 kPa) resulted in less horizontal force that applied on the wheel for different levels of forward speed and obstacle’s height. Tractive force for passing obstacle was increased by raising forward speed and the obstacle’s height.