Empirické stanovení styčné plochy pneumatiky na měkkém povrchu

Ing. Tomáš Jiřička

Master's thesis

Empirical assessment of tyre contact area on soft surface

Abstract:

Cílem této diplomové práce bylo vytvořit empirický vztah pro stanovení velikosti styčné plochy pneumatiky na měkkém povrchu v závislosti na velikosti zatížení a tlaku huštění pneumatiky ve vztahu eliminace negativního zhutnění půdy. Rešeršní část této diplomové práce popisuje negativní vlivy zemědělské mechanizace na půdní profil a následný efekt škodlivého zhutnění půdy. V další části je proveden rozbor parametrů, na základě kterých lze předpovědět míru potencionálního utužení půdního profilu, které způsobí přejezdy zemědělské techniky po půdním povrchu. Dále jsou popsány modely predikující průběhy napětí v půdním profilu a následně stupeň zhutnění půdy. Závěrečná část rešerše podává ucelený přehled metod umožňujících stanovení velikosti styčné plochy pneumatiky na měkkém povrchu. Experimentální část práce popisuje metodiku testování, laboratorní vybavení a následné vyhodnocení výsledků získaných velikostí styčných a stykových ploch dvou typů radiálních traktorových pneumatik pro nominální a individuální kombinace tlaku huštění a zatížení. Výsledky získané dle metodiky použité v experimentální části byly porovnány se standardizovanými údaji dle katalogu. Na základě provedených měření byl vytvořen empirický model umožňující stanovení velikosti styčné plochy pneumatiky na měkkém povrchu. Verifikace modelu byla provedena porovnáním získaných výsledků s katalogovými údaji výrobců. V diskusi jsou na základě dosažených výsledků presentována možná doporučení autora k dané problematice.

Abstract:

The aim of this thesis was to develop an empirical relationship for determining the size of the tyre contact patch on a soft surface as a function of the load and inflation pressure in relation to the elimination of negative soil compaction. The research part of this thesis describes the negative effects of agricultural mechanization on the soil profile and the consequent effect of harmful soil compaction. In the next part, an analysis of the parameters is carried out to predict the degree of potential compaction of the soil profile caused by agricultural machinery traversing the soil surface. Furthermore, models predicting stress patterns in the soil profile and consequently the degree of soil compaction are described. The final part of the review gives a comprehensive overview of methods allowing the determination of the size of the tyre contact patch on a soft surface. The experimental part of the thesis describes the testing methodology, laboratory equipment and subsequent evaluation of the results obtained for contact and interface area sizes of two types of radial tractor tyres for nominal and individual combinations of inflation pressure and load. The results obtained according to the methodology used in the experimental part were compared with the standardized data according to the catalogue. On the basis of the measurements made, an empirical model was developed allowing the determination of the size of the tyre contact patch on a soft surface. Verification of the model was carried out by comparing the obtained results with the manufacturers' catalogue data. In the discussion, possible recommendations of the author on the given issue are presented on the basis of the obtained results.

Keywords

zemědělská pneumatika, zhutnění půdy, styčná plocha, tlak huštění, zatížení pneumatiky, střední kontaktní tlak

Keywords

agricultural tyre, soil compaction, contact area, inflation pressure, tyre load, mean contact pressure

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Patrik Prikner, Ph.D.
• Reader: Zdeněk Kvíz, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Engineering

Master programme / field:
Agricultural Engineering / Agricultural Machinery