تاثیر الگوی آج تایر بر عملکرد کششی تایر با مدل سازی المان محدود

تحقیقات نشان می دهد که 20 تا 55 درصد انرژی تراکتور در سطح درگیری تایر و زمین تلف می شود. خاک های کشاورزی نرم هستند بنابراین برای ایجاد کشش، آج تایر نقش اصلی را دارد. استفاده از روش های شبیه سازی رایانه ای برای بررسی برهم کنش تایر و خاک، آزمایش های فیزیکی را کم می کند و هزینه های طراحی و توسعه را به مقدار زیاد کاهش می دهد. تحقیق حاضر به بررسی تاثیر خصوصیات الگوی آج بر پارامترهای عملکرد کششی تایر با استفاده از شبیه سازی اجزا محدود سه بعدی در نرم افزارهای مدل سازی و شبیه سازی کتیا و آباکوس پرداخته است. در ابتدا، اعتبار شبیه سازی رایانه ای برهم کنش تایر با طرح آج کامل که همانند تایر استفاده شده در آزمایش سویل بین است، بررسی شد و پس از آن، مدل های تایر بدون طرح آج، مدل تایر با زاویه آج کمتر نسبت به زاویه آج در تایر با طرح آج کامل، مدل تایر با آج پهن تر نسبت به پهنای آج در تایر با طرح آج کامل، مدل تایر با آج بلندتر (ارتفاع بیشتر) نسبت به ارتفاع آج در تایر با طرح آج کامل و مدل تایر با فاصله آج بیشتر (فاصله گام آج بیشتر) نسبت به فاصله آج ها در تایر با طرح آج کامل مورد بررسی قرار گرفت. از مقایسه مقادیر به دست آمده برای شبیه سازی ها می توان نتیجه گرفت که فقدان آج باعث کاهش نیروی کششی و کاهش سرعت خطی می شود. همچنین هرچه مقدار زاویه آج با محور چرخ کاهش پیدا کند نیروی کششی افزایش می یابد اما سرعت خطی را در طول مسیر نوسانی و متغیر می کند. افزایش پهنای آج، میزان نیروی کشش را کاهش می دهد و افزایش ارتفاع آج باعث افزایش نیروی کششی می شود اما سرعت خطی را در طول مسیر نوسانی و متغیر می کند. افزایش فاصله بین دو آج (یا گام آج) باعث نوسانی و متغیر شدن میزان نیروی کشش و سرعت خطی می شود.