Tractors and Agricultural MachineryTractors and Agricultural MachineryТракторы и сельхозмашины0321-44432782-425XEco-Vector68660710.17816/0321-4443-686607MOMJPXEconomics, organization and technology of nanufacturingЭкономика, организация и технология производстваResearch ArticleStudy of the efficiency of a wheeled transport and technological vehicle using mobility mapsИсследование эффективности колёсного транспортно-технологического средства с применением карт подвижностиhttps://orcid.org/0009-0000-7971-04242873-7519MarkovninaAlina I.МарковнинаАлина Ивановна
Russian Federation

Assistant lecturer of the Building and Road Machines Department

ассистент кафедры «Строительные и дорожные машины»

a.markovnina@nntu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4423-50429834-6239MakarovVladimir S.МакаровВладимир Сергеевич
Russian Federation

Dr. Sci. (Engineering), Professor of the Building and Road Machines Department

д-р техн. наук, профессор кафедры «Строительные и дорожные машины»

makvl2010@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0203-94033944-4416BelyakovVladimir V.БеляковВладимир Викторович
Russian Federation

Dr. Sci. (Engineering), professor, Professor of the Building and Road Machines Department

д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Строительные и дорожные машины»

belyakov@nntu.ruhttps://orcid.org/0009-0003-0245-06383186-9362ManyaninSergey E.МанянинСергей Евгеньевич
Russian Federation

Dr. Sci. (Engineering), Assistant professor of the Building and Road Machines Department

д-р техн. наук, доцент кафедры «Строительные и дорожные машины»

sergmanian@yandex.ruNizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. AlexeevНижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева26112025201220259244254331007202503112025Copyright ©; 2025, Eco-VectorCopyright ©; 2025, Эко-Вектор2025Eco-VectorЭко-Векторhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/686607

BACKGROUND: The motion of transport and technological vehicles (TTV) with increased and high cross-country ability, as well as all-terrain vehicles, must be efficient. This paper examines the method for studying the efficiency of TTVs based on the mobility criterion.

AIM: Evaluate the efficiency of wheeled TTV using the mobility map building method.

METHODS: The method for determining the efficiency by mobility as the most informative indicator covering the largest number of configuration characteristics of a TTV is used. Based on the calculation of the efficiency indicator by mobility, mobility maps that reflect the predicted efficiency (speed) of the TTV movement in the basic and modified versions were built. The object of the experimental studies was the “Baikal M” ZTM 30081-11 wheeled all-terrain vehicle. The full method is described in paper.

RESULTS: As a result of changing the configuration characteristics based on the results of theoretical calculations and experimental studies, the applicability of the method was confirmed and the efficiency of the Baikal TTV was improved. The mobility indicator was increased by 4.7%, and mobility efficiency was increased by 3%. The experiment confirmed increase of obstacles passage velocity.

CONCLUSION: As a result of the study, the method for studying the efficiency, which is applicable both at the design stage and at the stage of upgrading a TTV configuration, was approved. By changing the calculated characteristics, it is possible to determine the reasonable configuration of a TTV without costs on the production of prototypes.

Обоснование. Движение транспортно-технологических средств (ТТС) повышенной и высокой проходимости, а также вездеходной техники, должно быть эффективным. В данной работе рассматривается метод исследования эффективности ТТС по критерию подвижности.

Цель — оценка эффективности колёсного ТТС с использованием метода построения карт подвижности.

Методы. Используется методика определения эффективности по подвижности как показателя наиболее информативного и охватывающего наибольшее количество конфигурационных характеристик ТТС. На основании расчёта показателя эффективности по подвижности построены карты подвижности, отражающие прогнозируемую эффективность (скорость) движения ТТС в базовой и в модифицированной версиях. Объектом экспериментальных исследований выбран колёсный вездеход «Байкал М» модель ЗТМ 30081-11.

Результаты. В результате изменения конфигурационной характеристики по результатам теоретических расчётов и экспериментальных исследований подтверждена применимость методики и повышена эффективность ТТС Байкал. По результатам работы был увеличен показатель подвижности на 4,7%, а эффективность по подвижности на 3%. Проведение эксперимента подтвердило увеличение скорости преодоления препятствий.

Заключение. В результате исследования была подтверждена методика исследования эффективности, которая применима как на этапе проектирования, так и на этапе модернизации конфигурации ТТС. Изменяя расчётные характеристики, можно определить рациональную конфигурацию ТТС, не затрачивая средства на производство опытных образцов.

efficiencytransport and technological vehiclesmobilityoff-roadmobility mapsэффективностьтранспортно-технологические средстваподвижностьбездорожьекарты подвижностиBabkov VF, Birulya AK, Sidenko VM. Cross-country ability of wheeled vehicles on soil. Moscow: Avtotransizdat; 1959. (In Russ.)Barakhtanov LV, Belyakov VV, Kravets VN. Cross-country ability of a vehicle. N. Novgorod: NSTU; 1996. (In Russ.) EDN: TMBQDXBronstein YaI, Bukharin NA, Buyanov VM, et al. Cross-country ability of a vehicle. Leningrad: Voenizdat; 1959. (In Russ.)Grebenshchikov VI. Study of cross-country ability of a vehicle on soft soils. Automobile industry. 1956;(10):12–15. (In Russ.)Belyakov VV, Belyaev AM, Bushueva ME, et al. The concept of mobility of ground transport and technological machines. “Proceedings of NSTU”. 2013;(3(100)):145–175. (In Russ.) EDN: REANDHBelyakov VV, Belyaev AM, Goncharov KO, et al. Modeling an atlas of mobility maps of ground transport and technological vehicles using the example of the Nizhny Novgorod region. Safety of vehicles in operation. In: Collection of materials of the 79th international scientific and technical conference. Nizhniy Novgorod: Nizhegorodskiy gosudarstvennyy tekhnicheskiy universitet im. R.E. Alekseeva; 2012:135–139. (In Russ.) EDN: VJVNBTBelyakov VV, Galkin DA, Zaitsev AS, et al. Evaluation of the efficiency of special vehicles when driving on snow. In: Proceedings of NSTU named after R.E. Alekseev. 2012;(2(95)):156–166. (In Russ.) EDN: PCYNFFMarkovnina AI, Belyakov VV, Vakhidov USh, et al. Evaluation of the interaction of a vehicle with a road surface in the concept of mobility. Forestry Bulletin. 2025;29(1):162–171. (In Russ.) doi: 10.18698/2542-1468-2025-1-162-171Markovnina AI, Makarov VS, Klyushkin AA, Belyaev DM. Evaluation of the efficiency of using wheeled vehicles. Journal of Advanced Research in Technical Science. 2023;34:98–103. doi: 10.26160/2474-5901-2023-34-98-103Bekker MG. Introduction to the theory of terrain-vehicle systems. Moscow: Mashinostroenie, 1973. (In Russ.)Patent USA No 6860346 / March 1, 2005. Burt IT, Papanikolopoulos NP. Adjustable diameter wheel assembly, and methods and vehicles using the same.Dohnal F, Hubacek M, Simkova K. Detection of Microrelief Objects to Impede the Movement of Vehicles in Terrain. International Journal of Geo-Information, ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2019;8:101. doi: 10.3390/ijgi8030101Rybansky M, Brenova M, Cermak J, et al. Vegetation structure determination using LIDAR data and the forest growth parameters. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2016;37. doi: 10.1088/1755-1315/37/1/012031Rybansky M, Rada J, Dohnal F. The Impact of the Accuracy of Terrain Surface Data on the Navigation of Off-Road Vehicles. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2021;10(3):06. doi: 10.3390/ijgi10030106