С изменением параметров колесного движителя уплотняющее воздействие агрегатов на почву также изменяется. Приведем основные модели описания взаимодействия тракторного колеса с почвой [1], получившие наибольшее распространение:
где UТ – уплотняющее воздействие на почву данным сельско-хозяйственным трактором, кН/м; В1 – ширина зоны влияния уплотняющего воздействия трактора на урожайность сельско-хозяйственных культур на поле, м; (в ориентировочных расчетах В1 = 10,8 м); Ва – ширина захвата МТА, включающего данный трактор, м; n – общее число следов движителей, оставляемых трактором на поле; Uj – уплотняющее воздействие движителей трактора в j-м следе; [U] – допустимое значение уплотняющего воздействия на почву, кН/м; [U] = 75 кН/м – данное значение соответствует ограничительному условию функционирования системы «движитель-почва».
Уплотняющее воздействие на почву в каждом следе движителя после прохода трактора определяется путем суммирования воздействий числа движителей, перемещающихся по следу первого, и числа движителей, перемещающихся с зазорами относительно первого. Максимальное давление (кПа) одиночного колеса на почву имеет вид:
где ЕШ, ЕО – соответственно модули упругости шины и деформации почвы, кПа; GК – нагрузка на колесо, кН; DК , ВК – наружный диаметр и ширина профиля шины, м; рW – внутришинное давление, кПа; hZ – нормальный прогиб шины, м; LК , ВК – длина и ширина опорной поверхности колеса, м.
Наибольшее распространение расчета нормального прогиба шины получила формула Р. Хедекеля [2]:
Анализ результатов статистических испытаний шин показал, что ширина и длина опорной поверхности колеса могут быть определены:
В результате интегрирования зависимости напряжения сдвига деформации почвы, предложенной В.В. Кацыгиным, В.В. Гуськов обосновал следующую формулу для определения касательной силы тяги трактора [3]: