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 сельскохозяйственным трактором, кН/м;
В1 — ширина зоны влияния уплотняющего воздействия трактора на урожайность сельскохозяйственных 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]: