履带式行走机构压实作用下土壤应力分布均匀性分析

发布时间：2025-05-28 01:48

　　 履带式行走机构因具有较小的接地压力而被逐渐应用在大型农业车辆上,以减小对土壤的压实。然而由于履带下应力分布的不均匀,导致农业车辆对土壤的最大应力并未有效减小,对土壤较长的压力作用时间反而增加了土壤被压实的风险。应力分布的不均匀还会造成履带沉陷量的增大,降低车辆在软土地面的通过性能。为了研究履带式行走机构压实作用下土壤内的应力分布规律以及如何提高应力分布的均匀性,以缓解履带车辆对土壤压实作用、提高履带车辆软地通过能力,该文采用侧断面水平钻孔埋设压力传感器的方法,测得了履带式行走机构压实作用下履带中心线横截面内0.35 m深度土壤内沿履带长度方向上的垂直及水平应力分布;同时研究了履带张紧力大小对应力分布均匀性的影响。结果表明,履带式行走机构下的垂直应力在各负重轮的轴线处呈现一个应力峰值;水平应力在各负重轮轴线的前、后方分别呈现一个应力峰值,且最小应力在轴线处。各负重轮下的应力峰值大小不同。最大垂直应力出现在履带式行走机构后端的导向轮处;最大水平应力出现在后支重轮与导向轮之间。适当减小履带张紧力能够提高垂直及水平应力分布的均匀性。履带张紧力由1.8×10～4k Pa减小至1.6×10～4k ...

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【部分图文】：

图1 履带式行走机构结构示意图

试验所用车辆为ClassLexion770型自走半履带半轮式联合收获机，车辆前端为履带，后端为轮胎。履带式行走机构如图1所示，分别由橡胶履带、驱动轮、导向轮和位于履带中间位置的2个支重轮组成。试验时车辆为空载，为方便测试卸去车辆前部的割台装置。试验时间为2018年6月，地点位....

图2 履带式行走机构压实作用下0.35 m深度土壤内垂直及水平应力沿履带长度方向的分布

由于3组测试所测得的应力分布规律相似，因此选取其中一个应力测试点的结果进行分析。所测得履带式行走机构压实作用下0.35m深度土壤内的垂直及水平应力沿履带长度方向的分布曲线如图2所示。从图2a可以看到，履带式行走机构压实作用下土壤内的垂直应力分布极不均匀，在履带长度方向上共呈现3....

图3 不同履带张紧力下的垂直及水平应力分布

所测得不同履带张紧力条件下的垂直及水平应力的分布曲线如图3所示。选取履带行走机构作用下土壤内的最大应力（各应力峰值的最大值）以及平均最大应力（各应力峰值的平均值）作为表征应力分布均匀性的指标。不同履带张紧力条件下所测得土壤内最大应力及平均最大应力如表3所示。从图3可以看到，不同履....

本文编号：4047888