Comparison of average and nominal ground pressure of a forest machine rover
Authors: Хитров Е.Г. , Котенев Е.В. , Андронов А.В. , Ильюшенко Д.А. , Пушков Ю.Л. 
Published: September 2020

Цель настоящей статьи - исследовать взаимосвязи расчетных значений номинального и среднего давления колесного движителя на почвогрунт и жесткую опорную поверхность. Методы исследования - математический анализ, вычислительный эксперимент, аппроксимация расчетных данных. В статье приводятся и сравниваются методики расчета среднего давления движителя на деформируемый почвогрунт, среднего давления движителя на жесткое основание, номинального давления на грунт. По результатам вычислений установлено, что среднее давление движителя на прочный почвогрунт практически соответствует оценке давления движителя на жесткое основание. Номинальное давление ниже давления на жесткое основание на 40-50 кПа. Оценка среднего давления на нормальный почвогрунт близка к номинальному давлению. Среднее давление на слабый почвогрунт в диапазоне нагрузки 10-20 кН близко к номинальному давлению, при больших значениях нагрузки на колесо оценка среднего давления на почвогрунт категории ориентировочно вдвое меньше номинального давления движителя на почвогрунт. Расчетным путем установлено, что среднее давление колесного движителя на деформируемый лесной почвогрунт и на жесткое основание связано с величиной номинального давления движителя на грунт, использующегося зарубежными исследователями. Зависимости имеют линейный характер и включают в себя поправочные коэффициенты, значения которых определяются параметрами движителя (ширина и диаметр колеса, давление в шине, нагрузка на колесо) и категорией лесного почвогрунта. Полученные уравнения позволяют упростить процесс сопоставления оценок взаимодействия движителей лесных машин на почвогрунт, дающихся в рамках отечественных и зарубежных методик.

The purpose of this article is to investigate relationships between calculated values of nominal and average ground pressure of wheeled mover on forest soil and rigid surface. Research methods include mathematical analysis, computational experiment, approximation of the calculated data. The article presents and compares method of calculating the average pressure on a deformable soil, the average pressure on a rigid base and the nominal ground pressure. According to the results of calculations, it has been established that the average pressure on firm soils practically corresponds to the estimate of the pressure on a rigid base. Nominal ground pressure is below the pressure on a rigid base of 40-50 kPa. The estimate of the average pressure on normal soil is close to nominal ground pressure. The average pressure on weak soil in the load range of 10- 20 kN is close to the nominal pressure for large values of the load, the estimate of the average pressure is approximately twice less than the nominal ground pressure. By calculation, it has been established that the average pressure of a wheeled rover against deformable forest soil and a rigid base is related to nominal ground pressure, which is used by foreign researchers. The dependencies are linear and include correction factors, the values of which are determined by the rover parameters (width and diameter of the wheel, tire pressure, load on the wheel) and the category of forest soil. Obtained equations make it possible to simplify process of comparing estimates of interaction between forest machines and the soil, given in framework of domestic and foreign methods.