軟粘土條件下輪式車輛牽引附著性能的研究.pdf

1、粘土在我國(guó)分布廣泛,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及運(yùn)用所需面臨的問(wèn)題之一。由于軟粘土物理性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)的復(fù)雜性,車輛在行走過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮在車輪上的驅(qū)動(dòng)力受到很大局限,致使車輛通過(guò)性變差,造成輪胎下陷,行駛阻力增大,附著系數(shù)降低等。因此,研究軟粘土條件下輪式車輛的牽引附著性能具有現(xiàn)實(shí)的意義。本文從土壤力學(xué)性質(zhì)測(cè)試與車輛通過(guò)性測(cè)試兩大方面入手,基于室內(nèi)土槽試驗(yàn)和室外大田試驗(yàn)相結(jié)合展開研究。
　　 軟粘土的抗剪強(qiáng)度及圓錐指數(shù)決定了輪式

2、車輛的通過(guò)性及附著力,其系統(tǒng)的測(cè)試需要對(duì)實(shí)驗(yàn)用土狀態(tài)的準(zhǔn)確控制。本文采用非標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)方法制備重塑土樣,用不同的擊實(shí)功來(lái)定量控制土樣含水率、密度等物理性質(zhì)。將制備好的重塑土樣分別在SDJ-1型三速電動(dòng)等應(yīng)變直剪儀與自行開發(fā)的微型貫入儀上進(jìn)行直剪試驗(yàn)和微型貫入試驗(yàn)。得到土壤抗剪強(qiáng)度、圓錐指數(shù)與土壤含水率、密度等物理性質(zhì)之間的關(guān)系,以及抗剪強(qiáng)度與圓錐指數(shù)之間的關(guān)系,并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。獲取貫入阻力-位移曲線及其擬合后的二階多項(xiàng)式模型。以

3、及圓錐指數(shù)與含水率、密度之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。
　　 軟粘土條件的輪胎附著力研究首先面臨土壤基的制備問(wèn)題,常規(guī)的分層鋪土滾子碾壓處理不僅令層間土壤的粘結(jié)力缺失或不足,而且所制備土壤基的制樣參數(shù)難于定量。因此,參照土工實(shí)驗(yàn)方法使用擊實(shí)功參數(shù)控制土壤基的狀態(tài),從而運(yùn)用獨(dú)輪測(cè)試系統(tǒng)獲取最大掛鉤牽引力、擊實(shí)功及土壤含水率之間的關(guān)系,建立了二階多項(xiàng)式模型。室內(nèi)控制實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)最大掛鉤牽引力隨含水率的增大而增大,但在土壤含水率超過(guò)15％之后呈減小

4、的趨勢(shì)。戶外牽引試驗(yàn)對(duì)土壤含水率進(jìn)行了控制處理,其結(jié)果表明該二階多項(xiàng)式牽引力模型的正確性。
　　 為測(cè)試真實(shí)土壤條件下的輪胎牽引及附著性能,首先在原位測(cè)試大田環(huán)境的圓錐貫入阻力,得到土壤的圓錐指數(shù),并取回大田原狀土樣進(jìn)行直剪試驗(yàn),得到其最大抗剪強(qiáng)度,通過(guò)計(jì)算得出輪胎峰值附著力的預(yù)測(cè)值。然后進(jìn)行大田環(huán)境下車輛牽引附著性能的實(shí)測(cè)。根據(jù)相關(guān)測(cè)試結(jié)果分析圓錐指數(shù)-抗剪強(qiáng)度-輪胎附著力的三角關(guān)系,探討圓錐指數(shù)-峰值附著力的預(yù)測(cè)值及實(shí)測(cè)值之