ANALYSIS OF DEFORMATIONS OF RUBBER TRACKS WITH DIFFERENT CORD MATERIALS
Abstract
In agriculture, rubber cord products are widely used, which is due to the technical properties of rubber. Among rubber cord products, the tracks of agricultural machines are common. Rubber tracks are structurally complex systems containing materials that are characterized by very different values of the elasticity modulus. Rubber and metal or fabric fibers have different structural and design features. The rubber layer provides resistance to triggering and resistance to the influence of the external environment. The cord perceives the main part of the loads, which leads to the emergence of a complex stress state, which affects the formation of strength indicators. The design of rubber cord products can be different, namely: the cord is formed in one layer or several; the value of inclination angle of cord fibers to the longitudinal axis of the product may change; fibers of different lengths and diameters are used. It leads to changes in mechanical characteristics depending on external loads. Therefore, these features should be taken into account during the development of a new product design, taking into account the magnitude and nature of loads. For two cases (cord material – metal; cord material – fabric fibers), an analysis of the deformation mechanism of the rubber cord belt was carried out under the condition that the reinforcement is made at an angle. The equations that characterize the relationship between cord parameters and deformation are obtained. Cases of deformation are also considered: tensile deformation with elongation of cord fibers and without elongation; compression strain. The results of the analysis will be used as a basis for further studies of the load modes of rubber tracks of agricultural machines, taking into account not only their design, but also mechanical features. The analysis of the deformation mechanism revealed the need to develop approaches to the design of rubber tracks that take into account deformations not only in the rubber, but also in the cord layers. Features of deformations must also be taken into account when assessing stresses in sections of cyclically loaded tracks.
References
Бартенев, Г. М., & Никифоров, В. П. (1972). Механика полимеров (Polymer mechanics), № 2.
Бейненсон, В. Д., Федоткин, Р. С., Крючков, В. А., Алендеев, Е. М., & Купрюнин, Д. Г. (2015). Пути повышения срока службы резино-армированных гусениц (Ways to increase the service life of rubber-reinforced tracks). Каучук и резина, 6, 28-31.
Емельянов, А. М., Канделя, И. В., Липкань, А. В., & Рябченко, В. Н. (2001). Разработка движителя с резиноармированными гусеницами (Development of propulsion unit with rubber-reinforced caterpillars). Техника в сельском хозяйстве, 2, 14-16.
Каширский, Д. Ю., & Коростелев, С. А. (2006). Определение механических характеристик резиновых элементов резинометаллических шарниров гусеничного движителя (Determination of mechanical characteristics of rubber elements of rubber-metal joints of a caterpillar mover). Деп. в ВИНИТИ 16.05.2006, № 663-В2006. Барнаул.
Киричевский, В. В., Киричевский, Р. В., & Мулик, В. А. (2000). Прогнозирование долговечности эластомерных конструкций на основе термодинамических критериев разрушения (Life prediction of elastomeric designs based on thermodynamic failure criteria). Вестник Запорожского национального университета. Физико-математические науки, 2, 82-89.
Лапик, В. П., & Адылин, И. П. (2015). Исследование жесткости резиноармированной гусеничной ленты гусеничного движителя (Study of the rigidity of the rubber-reinforced caterpillar track of the caterpillar mover). Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения, 1(14), 87-93.
Лапик, В. П., Кузнецов, А. Е., & Лапик, П. В. (2017). Исследование влияния конструктивных параметров гусеничного движителя с эластичными опорными устройствами на неравномерность распределения давления на почву (Study of the influence of design parameters of a caterpillar mover with elastic support devices on the uneven distribution of pressure on the soil). Вестник МГАУ имени В. П. Горячкина, 3(79), 7-12.
Левин, В. А., Ильин, И. А., Кукушкин, А. В., Агапов, Н. А., & Яковлев, М. Я. (2005). Моделирование развития зоны предразрушения в телах из упругого или вязко-упругого материала с помощью пакета ABAQUS (Modeling the development of pre-fracture zone in bodies made of elastic or viscous-elastic material using the ABAQUS). В Тезисы докладов VI Международной конф. «Современные проблемы математики, механики, информатики». Тула, Россия (С. 226-227).
Победря, Б. Е. (1984). Механика композиционных материалов (Composite mechanics). Москва: Издательство Московского университета.
Рябченко, В. Н., Канделя, М. В., & Емельянов, А. М. (2007). Проблемы и перспективы совершенствования гусеничной ходовой системы уборочно-транспортных машин (Problems and prospects for improving the caterpillar undercarriage system of harvesting and transport machines). Вестник ДальГАУ, 4, 48-54.
Шешенин, С. В., Демидович, П. Н., Чистяков, П. В., & Муравлев, А. В. (2007). Определение модулей резинокорда при плосконапряженном состоянии (Determination of rubber cord modules in a plane stressed state). Вестник Московского университета. Математика, Механика, 5, 49-53.
