This work evaluated the effect of bucket orientation and operating parameters on resistive forces and penetration for rubber tire loaders. The work used a 1:16 scale LHD model to test a rubber tire loader (RTL) bucket operating at different levels of tractive effort, speed, digging height, and rake angles in a full factorial design experiment. The work repeated the test on two different muck piles with different particle sizes and used generalized regression modeling to test the association of rake angle, tractive effort, speed, and digging height on penetration and resistive forces for RTL buckets. The results show that speed and tractive effort are more important in explaining RTL penetration and resistive forces than height above the floor and rake angle. Speed, tractive effort, and height above the floor are positively correlated to bucket penetration, whereas the rake angle is negatively correlated to penetration. Similarly, speed, tractive effort, rake angle, and height above the floor are all positively correlated to resistive forces incurred during initial penetration. The observation that the combined effect of speed and tractive effort is negatively correlated to penetration and resistive forces is a novel contribution that enhances our understanding of RTL loading. The results also show that the effect of speed, tractive effort, and height above the floor all change with changes in particle sizes. This work adds to the literature on the effect of rake angle, height above the floor, tractive effort, and speed on penetration and resistive forces for rubber tire loaders.

中文翻译：

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了解速度、牵引力、挖掘高度和前角如何影响橡胶轮胎装载机的铲斗穿透力和阻力

这项工作评估了铲斗方向和操作参数对橡胶轮胎装载机的阻力和穿透力的影响。这项工作使用 1:16 比例的 LHD 模型在全因子设计实验中测试橡胶轮胎装载机 (RTL) 铲斗在不同牵引力、速度、挖掘高度和前角的水平下运行。这项工作在两个不同粒度的不同渣土上重复了测试，并使用广义回归模型来测试前角、牵引力、速度和挖掘高度与 RTL 铲斗的穿透力和阻力之间的关联。结果表明，在解释 RTL 穿透力和阻力时，速度和牵引力比离地高度和前角更重要。速度，牵引力，地面以上的高度和高度与铲斗穿透力呈正相关，而前角与穿透力呈负相关。同样，速度、牵引力、前角和离地高度都与初始穿透期间产生的阻力呈正相关。观察到速度和牵引力的组合效应与穿透力和阻力呈负相关，这是一个新的贡献，可以增强我们对 RTL 载荷的理解。结果还表明，速度、牵引力和离地高度的影响都随着颗粒尺寸的变化而变化。这项工作增加了关于前角、地面高度、牵引力和速度对橡胶轮胎装载机穿透力和阻力影响的文献。而前角与穿透力呈负相关。同样，速度、牵引力、前角和离地高度都与初始穿透期间产生的阻力呈正相关。观察到速度和牵引力的组合效应与穿透力和阻力呈负相关，这是一个新的贡献，可以增强我们对 RTL 载荷的理解。结果还表明，速度、牵引力和离地高度的影响都随着颗粒尺寸的变化而变化。这项工作增加了关于前角、地面高度、牵引力和速度对橡胶轮胎装载机穿透力和阻力影响的文献。而前角与穿透力呈负相关。同样，速度、牵引力、前角和离地高度都与初始穿透期间产生的阻力呈正相关。观察到速度和牵引力的组合效应与穿透力和阻力呈负相关，这是一个新的贡献，可以增强我们对 RTL 载荷的理解。结果还表明，速度、牵引力和离地高度的影响都随着颗粒尺寸的变化而变化。这项工作增加了关于前角、地面高度、牵引力和速度对橡胶轮胎装载机穿透力和阻力影响的文献。和地面以上的高度都与初始穿透期间产生的阻力呈正相关。观察到速度和牵引力的组合效应与穿透力和阻力呈负相关，这是一个新的贡献，可以增强我们对 RTL 载荷的理解。结果还表明，速度、牵引力和离地高度的影响都随着颗粒尺寸的变化而变化。这项工作增加了关于前角、地面高度、牵引力和速度对橡胶轮胎装载机穿透力和阻力影响的文献。和地面以上的高度都与初始穿透期间产生的阻力呈正相关。观察到速度和牵引力的组合效应与穿透力和阻力呈负相关，这是一个新的贡献，可以增强我们对 RTL 载荷的理解。结果还表明，速度、牵引力和离地高度的影响都随着颗粒尺寸的变化而变化。这项工作增加了关于前角、地面高度、牵引力和速度对橡胶轮胎装载机穿透力和阻力影响的文献。观察到速度和牵引力的组合效应与穿透力和阻力呈负相关，这是一个新的贡献，可以增强我们对 RTL 载荷的理解。结果还表明，速度、牵引力和离地高度的影响都随着颗粒尺寸的变化而变化。这项工作增加了关于前角、地面高度、牵引力和速度对橡胶轮胎装载机穿透力和阻力影响的文献。观察到速度和牵引力的组合效应与穿透力和阻力呈负相关，这是一个新的贡献，可以增强我们对 RTL 载荷的理解。结果还表明，速度、牵引力和离地高度的影响都随着颗粒尺寸的变化而变化。这项工作增加了关于前角、地面高度、牵引力和速度对橡胶轮胎装载机穿透力和阻力影响的文献。