Аналіз основних показників та математичних моделей взаємодії колеса з агрофоном (ґрунтом)

Автор(и)

  • Андрій Чепіжний Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна
  • Тетяна Хворост Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна https://orcid.org/0000-0002-8863-8126
  • Сергій Чугаєв Великоанадольський лісотехнічний фаховий коледж імені Віктора Єгоровича фон Граффа, м. Апостолове, Дніпропетровська область, Україна https://orcid.org/0000-0002-6840-7355
  • Владислав Коваленко Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна https://orcid.org/0009-0005-7889-8214
  • Віталій Шутко Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна https://orcid.org/0009-0009-2637-3167

DOI:

https://doi.org/10.32515/2414-3820.2026.56.119-127

Ключові слова:

колесо, юз, бічне зчеплення, епюра, тиск, ґрунт, агрофон, опір перекочуванню, агрегат, площа контакту, швидкість руху, математична модель, програмне забезпечення

Анотація

В статті розглянуто основні аспекти взаємодії колісних рушіїв аграрної техніки з агрофоном. Проведено основний аналіз математичних моделей визначення площі контакту колеса з агрофоном (ґрунтом), з врахуванням аналізу особливостей їх використання при проведенні розрахунків. Враховано переваги простих математичних моделей, що дозволяють проводити швидкі розрахунки в польових умовах, а також наведено математичні моделі, що дозволяють проводити наукові дослідження з врахуванням максимальної кількості параметрів взаємодії. Визначено, що найбільш ефективною математичною моделлю, опису взаємодії колеса з агрофоном (ґрунтом) є моделі, що враховують характеристику колеса та агрофону. При цьому необхідно враховувати деформації шини колеса та ґрунту.

Більшість математичних моделей покладені в основу програмного забезпечення, що дозволяє проводити моделювання різноманітних процесів взаємодії колісного рушія з агрофоном (ґрунтом). Основним платформами на яких реалізовано подібне програмне забезпеченням є платформи типу Tyre / Track-Soil Interaction (TT-SI), ADAMS, SoilContact (MATLAB).

Для загального аналізу проведено побудову спрощеного схематичного зображення епюри тиску колеса аграрної техніки на агрофон (ґрунт). Проведено опис основних зон впливу колеса на агрофон (ґрунт). На основі отриманих даних площі контакту наведено параметри взаємодії колеса з агрофоном, що описуються силою опору перекочування, площею контакту колеса, а також такими показниками як буксування та юз. Наведено основний вплив даних показників на техніко-експлуатаційні показники роботи сучасної аграрної техніки.

Біографії авторів

Андрій Чепіжний, Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри енергетики та електротехнічних систем

Тетяна Хворост, Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна

кандидат економічних наук, доцент кафедри вищої математики та фізики

Сергій Чугаєв, Великоанадольський лісотехнічний фаховий коледж імені Віктора Єгоровича фон Граффа, м. Апостолове, Дніпропетровська область, Україна

кандидат сільськогосподарських наук, в.о. директора

Владислав Коваленко, Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна

аспірант, спеціальність «Галузеве машинобудування»

Віталій Шутко, Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна

аспірант, спеціальність «Галузеве машинобудування»

Посилання

1. Zubko, V. M., Chepizhnyi, A. V., Kovalenko, V. E., & Shutko, V. V. (2025). Osoblyvosti suchasnoi klasyfikatsii khodovykh system ahrarnoi tekhniky [Features of the modern classification of running systems of agricultural machinery]. Visnyk Sumskoho natsionalnoho universytetu. Seriia: Mekhanizatsiia ta avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv, (4), s. 64–69 (in Ukrainian). https://doi.org/10.32782/msnau.2025.4.9 DOI: https://doi.org/10.32782/msnau.2025.4.9

2. Rebrov, O. Yu. (2021). Vybir parametriv shyn silskohospodarskykh traktoriv [Selection of tire parameters for agricultural tractors]. Kharkiv, Miroshnychenko O. A., 302 (in Ukrainian).

3. Chepizhnyi, A. V., Zubko, V. M., Kovalenko, V. Ye., Shutko, V. V. (2024). Vyznachennia koefitsiienta oporu perekochuvannia suchasnoi ahrarnoi tekhniky na riznykh ahrofonakh [Determination of the overflow resistance coefficient of modern agricultural techniques on different agrophones]. Sumy, Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu, 3(57), 59–68 (in Ukrainian). https://doi.org/10.32782/msnau.2024.3.9 DOI: https://doi.org/10.32782/msnau.2024.3.9

4. Adamchuk, V. V., Bulhakov, V. M., Nadykto, V. T., Kriuchev, V. M. (2017). Teoretychne obgruntuvannia typazhu kolisnykh silskohospodarskykh traktoriv dlia Ukrainy [Theoretical justification of the type of wheeled agricultural tractors for Ukraine]. Tavriiskyi derzhavnyi ahrotekhnolohichnyi universytet, Visnyk ahrarnoi nauky, 95(1), 43–47 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201701-08

5. Lebedev, A. T., Kalinin, Ye. I., Shuliak, M. L. (2015). Opir perekochuvannia kolesa, shcho pratsiuie z buksuvanniam [Rolling resistance of a wheel operating with skidding]. Lutsk, Silskohospodarski mashyny, 32, 109–115 (in Ukrainian).

6. Lebediev, S. A. (2016). Pidvyshchennia ahroekolohichnykh yakostei silskohospodarskykh kolisnykh traktoriv [Improving the agroecological qualities of agricultural wheeled tractors]. Tekhnika i tekhnolohiia APK, 1, 16–21 (in Ukrainian).

7. Rebrov, O. Yu. (2017). Teoretychne obhruntuvannia osnovnykh parametriv kolisnykh silskohospodarskykh traktoriv [Theoretical justification of the basic parameters of wheeled farm tractor]. Kharkiv, Tekhnichnyi servis ahropromyslovoho, lisovoho ta transportnoho kompleksiv, 8, 243–254 (in Ukrainian).

##submission.downloads##

Опубліковано

30.06.2026

Як цитувати

Чепіжний, А. В., Хворост, Т. В., Чугаєв, С. В., Коваленко, В. Є., & Шутко, В. В. (2026). Аналіз основних показників та математичних моделей взаємодії колеса з агрофоном (ґрунтом). Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин , (56), 119–127. https://doi.org/10.32515/2414-3820.2026.56.119-127