T ZÁRÓJELENTÉS)

Átírás

1 A talaj és gumiabroncs kapcsolatában lejátsódó dinamikus energiatransport folyamatok visgálata (OTKA T ZÁRÓJELENTÉS) Dr. Kiss Péter SZIE-GÉK Össefoglalás: Terepen különösen puha talajon történő járműmogás két jelentős vestesége a gördülési ellenállás és a slip. A két vesteség ugyan hatással van egymásra, aonban a folyamatok tistáása végett célserű aokat külön-külön visgálni. A két vesteség elméleti- és gyakorlati meghatároásával sámos kutató foglalkoott már, visont nem kellően tistáott a vesteségeket befolyásoló tényeők hatása valamint a vesteségkomponensek nagysága. Korábban a gördülési ellenálláson a talaj és a gumiabroncs függőleges defors ellenállását értették mérési korlátok miatt általában állandósult üemállapotban felvett visgálatok mellett. Eel ellentétben a gördülési ellenállás nagysága menet köben folyamatosan váltoik és járulékos defork jönnek létre. A terep egyenetlensége, a talaj inhomogenitása miatt jelentős függőleges lengések alakulnak ki, állandóan váltotatva a defork és így a gördülési ellenállás nagyságát. Sámolni kell tehát a létrejövő lengések hatásával is. A kerék alatt a talaj három irányban deformálódik. A jármű súlyerejénél fogva jelentős nagyságú függőleges irányú talajdefor keletkeik. Et a defort a terepprofil gerjestette függőleges lengések tovább fokoák. A kerék alatt a talaj kerestirányban is deformálódik. Et a defort alapvetően a jármú kerestirányú lengései hoák létre. Ha a jármű a haladási irányra merőleges lejtőn halad, akkor a kerestirányú defor tovább növeksik a jármű súlyerejének sinusával arányosan. A előbb említett vesteségek a gumiabroncs és talajra vonatkoó gördülési ellenállás komponensei. A harmadik komponense a talajdefornak, a talaj (haladási iránnyal párhuamos) vísintes irányú deforja. Et visont a gumiabroncs-talaj kapcsolatában létrejövő slip hoa létre, energiasükségletét tehát a slipvesteség tartalmaa. Húott és tolt kerekeknél, ahol jellemően kis mértékű negatív slip van, kis vísintes irányú talajdefor jön létre (keréktúrás jelenségével nem sámolva). Hajtott kereknél lényegesen nagyobb slip is keletkehet. Ekkor a vísintes irányú talajdefor is nagyobb. A kutatómunkánkban a fentebb említett vesteségek meghatároása történt. Terepen végett járműkísérletek alapján elkülönítettük a gördülési ellenállás vesteségét a többi gumiabroncstalaj kapcsolatra jellemő vesteségektől (slip). Külön-külön meghatárotuk a talajdefor- és a gumiabroncs-defor vesteségeinek nagyságát. A visgálat során mértük a járműkerék köéppontjának függőleges- és kerestirányú gyorsulását. A függőleges deforkat létrehoó erőt a jármű súlyerejéből és a Q ma dinamikus járulékos terhelésből határotuk meg. A kerestirányú defort a jármű tömegéből és a kerestirányú gyorsulásából. A haladási iránnyal párhuamos, vísintes irányú talajdefort pedig a slip és a gumiabroncs felfekvési felületének hossából határotuk meg. A visgálat eredményeképpen a gördülési ellenállás és a slip vesteséget komponensekre bontottuk. A méréseket nyomaték- és fordulatsám jeladókkal felvett energetikai (teljesítmény) mérésekkel kontroláltuk. A kontrollmérések a vesteségekkel kapcsolatos sámításunkat igaolták. 1

2 Abstract: Two of the major sources of loss when a vehicle is traversing terrain especially on soft soil are rolling resistance and slip. In spite of the two losses have effect of each other, it is better to analyse separately them due to clarification. Many workers have attempted theoretical and practical definitions of these losses but it is not enough clarified the effects of the loss-modify factors and the magnitude of loss components. They have usually examined the magnitude of the deformation of tyre and soil during rolling under steady-state conditions. However, the magnitude of rolling resistance continually varies during motion. The unevenness of the terrain and the inhomogeneity of the soil give rise to substantial vertical vibrations which change the magnitude of deformations, and thus rolling resistance. The effect of these vibrations must therefore be taken into account. There is three-dimensional soil deformation under the tyre. By the vehicle s weight there will be a significant vertical soil deformation. The terrain profile generated vertical vibration more augments this deformation. There is lateral soil deformation under the tyre as well. This deformation basically caused by the lateral vibration of vehicle. If the vehicle is moving on the beam on slope, the lateral deformation will be higher, according to the sinus of vehicle s weight. The previous mentioned losses are the components of rolling resistance. The third component of the soil deformation is the horiontal (parallel to the moving direction) deformation. This deformation caused by slip so this energy demand of this deformation is in the slip loss. In case of pushed (non driven) wheel, where the slip is little, the horiontal soil deformation is small (ignore the wheel bulldoer effect).in case of driven wheel the slip is higher so the horiontal soil deformation is higher as well. This paper reports a determination of rolling resistance components and slip loss through field experiments designed to distinguish rolling resistance losses from other tyre-soil interaction losses (slip). Soil and tyre deformation losses were determined separately. The experiment involved measurement of vertical and lateral accelerations at the wheel centre. The vertical acceleration and mass data yielded the dynamic load Q ma which is superposed on the static (vertical) weight of the vehicle and continually alters the magnitude of the soil and tyre deformation. The lateral deformation was determined by the vehicle mass and the lateral acceleration. The horiontal (parallel to the moving direction) deformation was determined by magnitude of slip and length of the contact area of tyre-soil. The test results gave the components of rolling resistance and slip. The measurements were checked against energy (power) measurements from torque and speed sensors, and these confirmed the component of losses calculations. 1 Beveetés, előmények A terepen gördülő jármű kereke deformálja a talajt miköben a gumiabroncs is deformálódik. A létrejövő talaj- és gumidefor energiavesteséggel jár, mely vesteséget a gördülési ellenállás tartalmaa. A terep egyenetlensége függőleges lengéseket gerjest, amely sintén energiavesteséget oko. E lengések keltette tömegerők további járulékos talaj- és abroncsdefort honak létre. A kialakult felfogás serint a gördülési ellenállás két komponensből áll: talaj- és gumiabroncs-deforból. Nem sámolnak visont a terepen minden esetben létrejövő lengések hatásával. A lengések járulékos talaj-és gumidefor növekedést okonak, növelve a gördülési ellenállás nagyságát. A terepen való mogás másik vesteségkomponense a slip. A slipet a kerék-talaj kapcsolatban fellépő vísintes erő (kerületi erő, tolóerő) hoa létre. Nagysága arányos a erő nagyságával. Mindkét vesteség (a gördülési és a slip) tartalma talaj- és gumidefors vesteséget egyaránt. Ha 2

3 eltekintünk a gördülési ellenállás és a slip egymásra gyakorolt hatásától, akkor a defork jól elhatárolhatók egymástól. A gördülési ellenállás tartalmaa a függőleges és kerestirányú gumi- és talajdeforkat, a slip pedig a haladási iránnyal párhuamos talajés gumideforkat. Kutatásunkban a követkeő célokat tűtük ki: (1) A függőleges ( irányú) talajdefor energiaráfordításának meghatároása, (2) A kerestirányú (y) talajdefor energiaráfordításának meghatároása, (3) A hossirányú (x) talajdefor energiaráfordításának meghatároása(4) A gumidefors energia meghatároása, (5) A függőleges lengésgyorsulás okota járulékos talaj- és gumidefor nagyságának meghatároása, (6) A előbb említett vesteségek meghatároásával a gördülési ellenállás és a slipvesteség komponensekre való bontása. A kerekek gördülési ellenállásával kapcsolatos tudományos igényű kutatások kedete a XVIII. sáadra tehető és Coulomb nevéhe fűődik. Aóta sámos kutató foglakoott vele (a elsőket megemlítve: Bernstein 1913; Goryatchkin 1936; Bekker 1956), illetve foglakoik vele a napjainkban is. A gördülési ellenállás a kerék köépvonalától f karral eltolva fellépő N támastóerő és a kar sorataként, forgatónyomatékként értelmehető. Sabadföldi visgálatoknál a egyserűbb mérése miatt gyakran a jármű vontatásáho sükséges erő nagyságát adják meg a gördülési ellenállás helyett. A ismert össefüggések aonban nem sámolnak a lengések okota járulékos defor növekedéssel. A eddigi képletek hibája tehát, hogy csak teljesen homogén, sima talajfelsín esetén igaak, ahol nincsenek lengések, vagy pedig nagyságuk elhanyagolható. Ugyanis, ha a talajfelsín nem homogén és/vagy teljesen sima, a gördülő keréknek követnie kell a talajegyenetlenség váltoásait, ami függőleges lengéseket gerjest. Eek a lengések átadódnak a egés járműtestre, megváltotatva annak helyeti és mogási energiáját. A lengések sok esetben jelentős vesteségeket okonak, melyek rését képeik kerék gördülési ellenállásának. A terepen való járműmogás tehát alapvetően instacionárius folyamat. A dinamikus hatást elsősorban a terepprofil egyenetlensége, a talaj inhomogenitása továbbá ha hasnos vonóerőt fejt ki a jármű, akkor a vonóerő dinamikus váltoása okoa. Dinamikus hatást ho létre a slip is. Mivel a említett hatások stohastikus jellegűek, a létrejött lengések is véletlen jellegűek lesnek. A lengések befolyásolják a gumiabroncs-talaj kapcsolatot is. A statikus terhelés okota gumiés talajdeforho képest járulékos terhelésnövekedés és eáltal járulékos gumi- és talajdefor jön létre. A terepen való mogáskor kialakuló gördülési ellenállás tehát ebből adódóan dinamikus folyamat, melynek értéke folytonosan váltoik. A korábbi felfogás serint a gördülési ellenállás két komponensre bontható: gumi- és talajdeforra. E a felbontás továbbra is érvényes aal a bővítéssel, hogy a dinamikus terhelésváltoás járulékos gumi- és talajdefort ho létre. Eek a gördülési ellenállás-komponensek meghatárohatók. A tolóerő (kerületi erő) slip kérdéskörrel is többen foglalkotak már. A első kísérletek a talaj nyírósilárdságára vonatkotak. Eel kapcsolatosan Söhne, Micklethwait, Bekker és Jánosi nevét fontos megemlíteni. A slip kísérleti úton történő meghatároásában két haai kutatónk Komándi és Sitkei fejtett ki nemetköi hírű munkásságot. Slipvesteség a gumiabroncs-talaj kapcsoltában három helyen keletkeik. Legnagyobb arányban a érintkeési felület mentén jön létre a elcsúsás. Itt van a legnagyobb mértékű haladási iránnyal párhuamos talajdefor. Ugyanilyen irányú de kisebb mértékű elcsúsás jön létre a talajban is. A Boussinesq-i féltér elmélet serint elvileg a föld köéppontjáig, valóságban aonban a talaj serkeetétől és mechanikai tulajdonságától függően jelentősen korlátoott mértékig. Csekély mértékű, ún. alakváltoási slip jön létre a gumiabroncsban is. 3

4 2 Visgálati módserek és esköök A gördülési ellenállás és slip komponenseinek meghatároásáho traktorral sabadföldi vontatási visgálatot végetünk. Kilenc méréssoroatot vettünk fel. Ebből öt mérést 1.4 bar abroncslégnyomás mellett, een belül egy mérés a traktor önálló haladásakor (8. mérés: üresmenet), négy mérést pedig eltérő sebességi fokoatokban. A további négy mérésnél váltoott a abroncslégnyomás (.6 bar 1.4 bar,.2 bar lépésköel). A talaj homokos vályogtalaj volt, 2.7 g/cm 3 sűrűségű ( levegő és ví nélkül), nedvességtartalma 8% (sára báison), pórusvolumene pedig 46.1%. A visgálati traktor elől Michelin 54/65 R 26 X M 18-as, hátul pedig 65/65 R 38 X M 18 típusú gumiabronccsal rendelkeett. A traktor tömege 64 kg volt, melyből 2715 kg jutott a mellső és 3325 kg pedig a hátsó tengelyre, hídmérlegen történt mérés alapján. A vontatási visgálatokat, egyenes, lejtéstől mentes mérősakasokon végetük el, minden egyes visgálatot újabb és újabb, sű területen. A vontatás dinamikájának feltárása miatt, a mérések nem a sabványban rögített módon történtek. Így volt lehetséges a nagyobb sliptartományban ébredő vesteséget meghatároása, valamint a lejátsódó instacioneritás meghatároása. Mérés köben a vontatásenergetikai adatok rögítése sáadmásodpercenkét, a terepprofil mérések pedig 2 cm-es lépésköönként történtek. A alkalmaott méréstechnika lehetővé tette e két, külön rögített adatok egymásho rendelését. 2.1 A talaj energiaelnyelésének meghatároása A talaj energiaelnyelésének meghatároásáho sükség volt a vísintes (x,y) és a függőleges () irányú talajdefor nagyságára. A x és y irányú talajdefort a mérési adatokból követett úton, sámítással lehet meghatároni. A x irányú talajdefor a slippel arányos. Meghatároni a gumiabroncs felfekvési felületének hossából és a slip nagyságából lehet. A gumiabroncs felfekvési felületének geometriáját a visgálatok során, különböő abroncslégnyomás mellett ( bar) meghatárotuk. A slipet a vontatási visgálat alatt sáadmásodperces mintavételeéssel mértük. A y irányú (kerestirányú) talajdefor nagyságát a traktoron elhelyeett gyorsulásmérő jeléből határotuk meg. A kerestirányú gyorsulásfüggvény második idő serinti integráltja a kerestirányú elmodulás-függvényt adja. A legnagyobb mértékű (függőleges, irányú) talajdefort méréssel határotuk meg. A méréshe talajprofiloó késüléket hasnáltunk. A talaj a energiát elvileg a végtelen féltérben nyeli el (Boussinesq), a gyakorlatnak aonban korlátonia kell et a teret véges méretűre. A defors energiákat eért a mérhető, felsíni deforból sámítottuk ki, eltekintve a mélyebb rétegének tömörítésétől Kiss, Laib (25). A talajdefors energiákat a követkeő egyenletekkel határotuk meg: W W x y x y F( x) dx (1) F( y) dy (2) W A p( ) d (3) 4

5 Ahol: A a felfekvési felület, p a normál irányú talajnyomás, F y és irányú erők 2.2 A gumiabroncs defors energiájának meghatároása A gumidefors munkát sámítással határotuk meg a W a Q l (4) képlet segítségével, ahol a gumiabroncsra vonatkoó (sakirodalomból vett) gördülési ellenállási tényeő, =,4; Q a kerékterhelés; l a gumiabroncs felfekvési hossa. 2.3 Lengés okota járulékos tömegerő meghatároása A lengésgyorsulások tömegerőket gerjestenek, amelyek járulékos abroncs- és talajdefort honak létre. A defork során munkavégés történik, amely vesteségként jelentkeik a gördülés során. A statikus kerékterhelésre Q ma dinamikus növekmény superponálódik, ahol m a kerékre jutó tömeget, a pedig a kerékköéppontban mért mértékadó, függőleges lengésgyorsulás nagyságát jelenti, amelyet gyorsulásjeladóval mértük. E a dinamikus növekmény járulékos energiavesteségeket oko a talajban és a gumiabroncsban. 2.4 Lengés okota járulékos talaj- és gumidefors energia meghatároása A gumiabroncs-talaj kapcsolat egyenértékű rugóállandója a abroncs és a talaj sorba kapcsolt rugóállandóiból tevődik össe. A talaj rugóállandója a nyomás-besüllyedés össefüggésből állapítható meg. A érintkeési felületen a talajra ható erő: k A n n F c n s (5) D ahol: k a talaj teherbírási tényeője; A felfekvési felület; D a felület ekvivalens átmérője; c s a talaj rugóállandója, n talajfüggő konstans n=.85. A dinamikus erőkomponens által végett munka a talajban: * c n s * n 1 n1 W ds cs d (6)) n 1 ahol * a dinamikus erőkomponenssel növelt kerékterhelés okota pillanatnyi talajbenyomódás. A * meghatároása sámítással a alábbi képlettel történt: * D n Q Q A k A gumiabroncsban hasonló módon sámítható a dinamikus erőkomponensel növelt terhelőerő munkája. A abroncsok Q terhelése és h benyomódása köött a alábbi általános össefüggés áll fenn: (7)) Q 1,2 c a h (8)) ahol c a a gumiabroncs rugóállandója; h a abroncs statikus benyomódása. A dinamikus komponens által végett munka a W * c h 1.2 a * da ca h dh h h (9)) 2.2 h 5

6 képlettel sámolható ki, ahol h * a dinamikus erőkomponenssel növelt kerékterhelés okota pillanatnyi abroncsbenyomódás, amelynek meghatároása a Q Q képlettel történt.,833 * h c (1)) a 2.5 A gördülési ellenállás munkájának meghatároása A gördülési ellenállás fentebb meghatároott komponenseinek össegét össehasonlítottuk a traktor sabadföldi visgálatakor folyamatosan mért energetikai adatokból sámolt gördülési ellenállás munkájával. A vontatási visgálat során meghatároott gördülési ellenállás teljesítménykomponenséből a gördülési ellenállás munkája meghatároható. A traktor pillanatnyi haladási sebességéből meghatároható a hajtott kerék alatti felfekvési hoss megtételéhe sükséges idő, illetve a kerék fordulatsámából pedig een hoss megtételéhe sükséges kerék-sögelfordulás nagysága. A gördülési ellenállás munkája: Pr Wr (11) 2 nv ahol: P r a gördülési ellenállás teljesítményigénye (vontatási energiamérlegből meghatárova Kiss (24)); n v a traktor hajtott kerekének fordulatsáma. 3 Eredmények 3.1 A gördülési ellenállás komponensei A gördülési ellenállás komponenssámításának alapadatait a 1 tábláat foglalja össe. A tábláatban a abroncs légnyomása, mérés köben a kerékköéppontban mért függőleges lengésgyorsulás nagysága, a talaj teherbírási tényeője, a gumiabroncs rugóállandója, a abroncs benyomódása, felfekvési felületének nagysága és hossa, a kerékterhelés és a talajbesüllyedés található. A itt felsorolt adatokat méréssel, illetve mért adatokból sámítással határotuk meg. A 8. mérés (üresmenet) gördülési ellenállásának értékelését a többitől jelentősen eltérő tengelyterhelés miatt hagytuk el. Később a slip értékelésekor visont figyelembe vettük. A 2. tábláatban a függőleges ( irányú) abroncs- és talajdefors munkákat, a lengés követketében létrejött terhelésnövekedés okota deforkat láthatjuk. E a tábláat tartalmaa a járulékos terhelésnövekedés Q általi defors munkanövekményeket is. A visgálat alatt a gumidefors munka a mellső keréken J köött váltoott, a hátsó keréken pedig J köött volt. A lengések követketében létrejött terhelésnövekedéssel Q növelt kerékterhelés ( Q Q ) hatására létrejövő gumidefor h * mértéke a mellső- és hátsó keréken egyaránt 2.4 és 3.3 cm köött volt. Ugyaneen terheléskomponens defors munkája a abroncsban elöl J, még hátul J. A talajdefors munka nagysága a mellső kerék alatt J, még a hátsó kerék alatt 233,4-724 J intervallumban váltoott. A lengés követketében megnövekedett 6

7 Abroncslégnyomás [bar] Lengésgyorsulás [m/s 2 ] Teherbírási tényeő [bar] talajdefor * nagysága a első keréknél cm, a hátsó keréknél pedig 1.8 és 4.6 cm köött váltoott. A dinamikus terhelésnövekmény Q munkája a talajban a mellső keréknél J, a hátsó keréken J volt. A gumiabroncs Rugóállandó ja [N/cm] Gumibenyo módás [cm] Felfekvési felület hossa [m] Felfekvési felület [cm 2 ] Kerék terhelés [kn] Talajbesüllyedés [cm] p a k c a1 c a2 h 1 h 2 l 1 l 2 A 1 A 2 Q 1 Q , , , , , , , , , tábláat: A gördülési ellenállás komponenssámításának alapadatai (1. indexelés: mellső kerék; 2. indexelés hátsó (hajtott kerék)) Gumideformá ciós munka [J] Járulékos terheléssel növelt gumideformá ció [cm] Dinamikus terheléskompo nens munká ja a gumi abroncsban [J] Talajdeformá ciós munka [J] Járulékos terheléssel növelt talajbesüllyedés [cm] Dinamikus terheléskompo nens munkája a talajban [J] W a1 W a2 h * 1 h * 2 W da1 W da2 W s1 W s2 * 1 * 2 W ds1 W ds ,3 38,9 283,6 552, ,2 87, ,2 43, 251,1 632, ,9 18, ,8 73,1 86,5 233, ,5 71, ,1 48,1 25,6 691, ,6 124, ,6 47,4 157,8 338, ,8 49, , 51,4 24,7 4, ,1 64, ,1 49,1 222,1 566, ,7 12, , 45,8 33,2 724, ,5 94,1 2. tábláat: Járulékos terheléssel növelt függőleges defork és defors munkák (1. indexelés: mellső kerék; 2. indexelés hátsó (hajtott kerék)) 7

8 A 3. tábláat a gördülési ellenállás komponenseit mutatja, kiegésítve a kerestirányú talajdeforval. A tábláat tartalmaa a függőleges és kerestirányú komponenseket, valamint a függőleges dinamikus terhelésnövekedés okota járulékos defors vesteségeket. A tábláat második oslopa a vontatási méréssel meghatároott gördülési ellenállás teljesítményét mutatja, a traktor jobb oldalára vonatkotatva, amely oldalra a komponensek meghatároása is történt. Pgörd a traktor jobb oldalára (vontatás energetikai adatokból) P talajdefor Gördülési ellenállási vesteségek (komponensek) P din talajdefor P,y gumidefor P,y din gumideformá ció P y talajdefor Maradék teljesítmény 1. 5,85 2,16 1,48 1,44,57,33 -, ,1 2,2 1,75 1,27,65,31,1 3. 7,,83 1,92 1,45 1,89,36, ,81 2,59 1,84 1,53,71,33, ,85 1,9,68 1,34,59,22 -,7 6. 3,85 1,41,51 1,49,36,21 -, ,85 1,68 1,27 1,24,57,29 -, ,75 2,28,57 1,5,26,19 -,5 3. tábláat: A gördülési ellenállás komponensei A tábláat 3-7. oslopa a deforkból meghatároott vesteségkomponenseket tartalmaa. A tábláat utolsó oslopában a ún. maradék teljesítményt láthatjuk. Ennek értéke kicsi, mely a sámítás helyességét igaolja. Ily módon a vesteségek (defork) oldaláról meghatároott energetikai komponensek össevethetők a vontatási visgálatokkal kapott energetikai adatokkal. A 4. tábláatban a gördülési ellenállás komponenseinek sáalékos aránya látható. Jól látható, hogy a gördülési ellenállás jelentős rése a jármű függőleges statikus és dinamikus terhelésnek deforjából ered. Jóval kisebb arányt képvisel a kerestirányú lengés okota talaj és gumidefor. A 1. méréssoroatnál képviselt arányokat a 1. sámú ábra mutatja. Sáalékos arány a P görd-hö P talajdefor (%) P din talajdefor (%) P,y gumidefor (%) P,y din gumideformá ció (%) P y talajdefor (%) Maradék teljesítmény (%) 1. 36,9 25,3 24,6 9,7 5,6 2, ,1 28,7 2,8 1,7 5,1 1, ,9 27,4 2,7 27, 5,1 7, ,2 23,6 19,6 9,1 4,2 1, ,3 17,7 34,8 15,3 5,7 1,8 8

9 6. 36,6 13,2 38,7 9,4 5,5 3, ,6 26,2 25,6 11,8 6, 4, , 12, 31,6 5,5 4, 1,1 4. tábláat: A gördülési ellenállás komponenseinek sáalékos aránya Kerestirányú talajdefor A gördülési ellenállás komponensei (%) 1.4 bar abroncslégnyomás Maradék vesteség Dinamikus terheléskomponens okota járulékos gumidefor Függőleges talajdefor Gumidefor Dinamikus terheléskomponens okota járulékos talajdefor 1. ábra: A gördülési ellenállás komponensei (1.s. mérés) 3.2 A slipvesteség komponensei A 5. tábláatban a slipvesteség komponensei láthatók. A gumiabroncs-talaj kapcsolatban a slip három helyen keletkeik. Kis mértékű, ún. alakváltoási slip jön létre a gumiabroncsban. Arányaiban nagy mértékű slip keletkeik a kerék-pálya kapcsolatban létrejövő felfekvési felület csúsási ónájában. E a óna lényegében a gumiabroncs bordáata köött lévő talajt jelenti. És végül, köepes mértékű slip van a csúsási óna alatt lévő talajrésben. A energetikai visgálatban a rendelkeésre álló adatok alapján nem lehetett mindhárom komponenst meghatároni és elkülöníteni. Visont a domináns, a csúsási ónában létrejövő slip meghatároható volt. A komponens-meghatároást itt is a traktor jobb oldalára végetük el. 9

10 Komponensek kw Pslip a traktor jobb oldalára (vontatás energetikai adatokból) Slipvesteségek P x talajdefor (slip okota) (a felfekvési felület csúsási ónájában) P x slip okota defor gumiban és a csúsási óna alatt a talajban Slip(%) 1. 3,6 2,42 1,18 18,4 2. 9,4 5,57 3,83 35,9 3. 1,6 6,77 3,83 36, ,5 7,83 5,67 4,6 5. 5,3 4,81,49 26,3 6. 3,9 3,73,17 19,6 7. 6,7 5,3 1,67 31,2 8.,1,72,28 2,1 9. 3,1 2,13,97 14,6 5. Tábláat: A slipvesteség komponensei. A komponenseket grafikusan a 2. ábra semlélteti. A slipvesteség komponensei Slipvesteség Slip okota vísintes talajdefor vestesége a felfekvési felület mentén Slip okota vesteség a abroncsban és a alsóbb talajrétegben Slip % 2. ábra: A slipvesteség komponensei 3.3 Energiabsorbciós model A fentebb bemutatott sámítások és eredmények alapján a gumaibroncs-talaj kapcsolatában energiaabsorpciós modellek írhatók fel a 1

11 Gördülési ellenállásra G T T T G G (12) ( ) ( y) D( y, ) ( ) D( y, ) kifejtve: * n 1.2 G A p( ) d F( y) dy c d Q l c h dh (13) y s h * a h Slipvesteségre S S G S csúsásióna S T kifejtve: S S l S( l) dl G S T 4 Követketetések A terepen való járműmogás köben lengések jönnek létre. A lengéseket a terepprofil egyenetlensége, a talaj inhomogenitása okoa. A lengések követketében a terepen való mogás dinamikus folyamattá válik. A lengések követketében járulékos tömegerők keletkenek, növelve a gumidefor és talajbesüllyedés, talajdefor mértékét, valamint eel együtt növelve a gördülési ellenállás nagyságát. A járulékos talaj- és gumidefork arányosak a lengések okota járulékos tömegerő növekedések nagyságával. A talajdefor energiaigénye a deforból és a at létrehoó terhelés nagyságából határoható meg. A jármű mogása köben a terhelés dinamikusan váltoik, a pontos energiaigényhe et a dinamikus hatást is figyelembe kell venni. A dinamikus váltoást a terep profilja, a talaj inhomogenitása, a gördülési ellenállás és a vonóerő folyamatos váltoása okoa. A talaj energiaelnyelésének meghatároása teljesebbé tesi a gumiabroncs-talaj kapcsolat műsaki paraméterrendserét. Lehetőséget teremt újserű, energetikai gumiabroncs minősítési rendser létrehoására. A bemutatott eredmények elősegítik a terepjáró járművek és gumiabroncsok konstrukciós fejlestését, valamint a sántóföldi technológiák műsaki folyamatainak 11

12 elemését. A járműmogás energetikájának jobb feltárása lehetővé tesi a gumiabroncs-talaj kapcsolatot modelleő programok pontosítását. A energiaigény össefüggésben van a talaj CI értékével és a mechanikai paramétereivel, melynek pontos feltárása még további kutatást igényel. A kutatási idősak kedete óta a kutatómunkából a alábbi publikációk sülettek: 1. Kiss, P.: A traktorkerék alatti talajdefor energiaráfordításának meghatároása. MTA Agrár-Műsaki Biottság XXIX. Kutatási és Fejlestési Tanácskoás Kiadványa, Gödöllő, Kiss, P. Gurmai, L.: A tolóerő kialakulása és meghatároása terepjáró járműveknél. MTA Agrár-Műsaki Biottság XXX. Kutatási és Fejlestési Tanácskoás Kiadványa, Gödöllő, 26. pp Kiss, P. Laib, L.: Energy Determination of Vertical Soil Deformation in Case of Tractor Wheels and Soft Soil. In: Proceedings of the 15th International Conference of the ISTVS p. 3B3/8, Hayama, Japan, Kiss, P.: Determination of Soil Deformation Energy. In: Proceedings of the International Scientific Conference Innovation and Utility in the Visegrad Fours, p ISBN Ö, ISBN , Nyíregyháa, Hungary, Laib, L. Kiss, P. G. Antos, Ernyei, P.: The Effects of the Off-Road Vehicle on the Soil Cohesion and Internal Friction. In: Proceedings of the 1th European Coference of ISTVS, CD Session 3/26. ISBN , Budapest, Hungary, Kiss, P.: New results of the soil-tyre interaction: Energy Determination of Vertical Soil Deformation. Trakya University, Faculty of Agriculture, Department of Agricultural Machinery Tekirdag, Turkey, 26. (oral presentation) 7. Kiss, P.: Research activity of Department of Automotive Technology. Trakya University, Faculty of Agriculture, Department of Agricultural Machinery Tekirdag, Turkey, 26. (oral presentation) 8. Kiss, P. Laib, L.: Determination of rolling resistance components. In: Proceedings of the Joint North America, Asia-Pacific ISTVS Conference and Annual Meeting of Japanese Society for Terramechanics, CD Session Paper no: , Fairbanks, Alaska, USA, Kiss, P.: Energetical Modelling of Soil-tyre interaction. Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (University of Technology of Belfort Montbéliard), France, 27. (oral presentation) 1. Laib, L. Kiss, P. G. Antos, Ernyei, P.: The Effects of the Off-Road Vehicle on the Soil Cohesion and Internal Friction. Járművek és Mobil Gépek. (internetes tudományos folyóirat) I. évf. 2. sám (28. november) pp HU ISSN ( 11. Kiss, P.: Determination of rolling resistance components. Járművek és Mobil Gépek. (internetes tudományos folyóirat) II. évf. 1. sám (29. január) pp HU ISSN ( 12

13 Továbbá a témaveetésemmel, a kutatómunkáho kapcsolódva két tudományos diákköri dolgoat (TDK) késült és egy PhD doktori kutatómunka folyamatban van. 13