Анализ составляющих глубины колеи, образующейся под воздействием движителя лесной машины на почвогрунт

Цель статьи - проанализировать соотношение составляющих глубины колеи, обусловленных сжатием лесного почвогрунта, сдвигом его слоев при вдавливании движителя и касательным напряжением, возникающим по пятну контакта по причине буксования при сохранении подвижности машины. Исследование основывается на положениях теории движения автомобильного транспорта в условиях бездорожья и механики грунтов; при расчете осадки почвогрунта использовано решение уравнения вдавливания штампа в деформируемое полупространство; при проведении расчетов и аппроксимации данных использованы методы математического анализа и прикладной математики. Расчеты выполнены с использованием программы Maple 2017. Установлено, что отклонение результирующей нагрузки со стороны движителя от нормали к опорной поверхности, при котором начинается срез слоев почвогрунта, составляет 12 - 16о. Отклонение результирующей нагрузки от нормали к опорной поверхности, вызванное буксованием движителя, приводит к снижению несущей способности лесного почвогрунта на 8,5-10,5 %. Вклад касательного напряжения, вызванного буксованием движителя, в суммарную глубину образующейся колеи на слабонесущих почвогрунтах может достигать 15% (в среднем 37% глубины колеи обусловлено сжатием почвогрунта, 55% сдвигом слоев при вдавливании движителя, 8% буксованием) Касательное напряжение при буксовании движителя на почвогрунтах средней прочности обуславливает до 18% глубины образующейся колеи (в среднем 34% глубины колеи обусловлено сжатием почвогрунта, 51% - сдвигом слоев почвогрунта при вдавливании движителя и 15% - касательным напряжением, возникающим при буксовании) Касательное напряжение при буксовании движителя на прочных почвогрунтах обуславливает до 34% глубины образующейся колеи (в среднем 54% глубины колеи обусловлено сжатием почвогрунта, 28% - сдвигом слоев почвогрунта при вдавливании движителя и 18% - касательным напряжением, возникающим при буксовании).