давлении в пятне контакта сводится к формуле
F
т
=
τS
= (
с
+
p
tg
φ
г
)(1
−
e
−
|
λτ
|
λτs
)
S,
где
S
— площадь пятна контакта.
Давление на грунт
p
=
mg/S
, откуда
S
=
mg/p
.
При подстановке выражений для
S
и
p
в формулу получаем
F
т
= (
с
S
+
mg
tg
φ
г
)(1
−
e
−
|
λτ
|
λτs
)
.
(2)
Таким образом, при постоянных характеристиках грунта в тяговом
усилии движителя присутствуют два компонента: один пропорцио-
нален площади пятна контакта
F
т
s
, а другой — массе транспортного
средства
F
тм
:
F
т
s
=
с
S
1
−
e
−
|
λτ
|
λτs
;
(3)
F
тм
=
mg
tg
φ
г
(1
−
e
−
|
λτ
|
λτs
);
(4)
F
т
=
F
т
s
+
F
тм
.
При снижении давления на грунт увеличение пятна контакта неиз-
бежно влечет за собой пропорциональное увеличение составляющей
от связанности грунта, при этом составляющая от сил внутреннего
трения грунта остается неизменной при постоянной массе ТС.
Сопротивление движению
F
с
находится в степенной зависимости
от глубины колеи, поэтому при снижении давления на грунт снижается
и сопротивление движению ТС, а возрастание площади пятна контакта
приводит к увеличению тяги движителя.
Таким образом, запас тяги
F
з
=
F
т
−
F
с
при снижении давления на
грунт увеличивается опережающими темпами, что приводит к допол-
нительному повышению проходимости ТС по бездорожью.
На скользких грунтах, когда сцепление возможно только благодаря
грунтозацепам, ТС с максимальной площадью пятна контакта имеет
больший запас тяги, чем ТС с меньшим пятном контакта, так как
в большом пятне контакта помещается большее число эффективно
работающих грунтозацепов. Эксперименты показывают, что на низких
давлениях коэффициент сцепления с грунтом с учетом грунтозацепов
может значительно превышать единицу, что обеспечивает движение
по уклонам (
45
◦
) более 100%.
В случае отсутствия грунтозацепов, силы тяги формируются за
счет фрикционных свойств контактирующих материалов, а фрикцион-
ное сцепление с грунтом в обычных условиях всегда меньше единицы.
Таким образом, фрикционная сила тяги всегда меньше или равна силе
тяги этого же движителя с грунтозацепами при прочих равных усло-
виях.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 3 93
