Ґрунтозачіп

Ґрунтоза́чепи — пристрої, призначені для збільшення сили зчеплення на гусеницях і колесах, зокрема на пухких поверхнях (ґрунті й снігу). Вони посилюють взаємодію з поверхнею виступами, схожими з рельєфом протектора автомобільних шин і аналогічними «шипівкам» спортсменів. На танках та іншій гусеничній бронетехніці ґрунтозачепи зазвичай мають вигляд виступів на траках, але також можуть використовуватися у вигляді пластин чи поперечин^[1].

З'явилися під час Першої Світової війни: виступи на зовнішній крайці траків бронетехніки збільшували ширину гусеничної стрічки для кращої роботи рушія на снігу чи розгрузлій дорозі^[2]. На одному траку розташовується від 1 до 3 ґрунтозачепів^[3].

Ґрунтозачепи використовуються на бульдозерах, навантажувачах, екскаваторах. Вони можуть виготовлятися як монолітними з траками, так і кріпитися до них болтами: в останньому разі можлива заміна зношених ґрунтозачепів. Зазвичай прямі, вони можуть мати і складніші форми, включати в себе шипи^[4] й евольвентні криві — залежно від типу ґрунтів і вимог до роботи машин^[5]. Виготовляються переважно з металу, наприклад, кованої сталі, і не призначені для їзди по дорогах з покриттям^[4]. Якщо виникає потреба в транспортуванні важкої техніки своїм ходом по таких дорогах, для тимчасового закриття ґрунтозачепів використовуються дорожні стрічки.

Ґрунтозачепи використовувалися і на апаратах для пересування по дну океану, по поверхнях Місяця і Марса (на місяцеходах, марсоходах)^[5]. Снігоходи також використовують гусениці з поперечними планками, але на перегонових снігоходах з міркувань безпеки вони заборонені, тому замість них застосовуються гумові гусениці^[6].

Механіка ґрунтів

Принцип дії ґрунтозачепа полягає в захопленні ґрунту навпроти контактної площі гусениці. Опір ґрунту на зсув створює силу зчеплення. Сумарне тягове зусилля чи опір ґрунту рушієві можна обчислити за формулою:^[7]

H=blc\left(1+{\frac {2h}{b}}\right)+W\tan \phi \left(1+0.64\left[\left({\frac {h}{b}}\right)\cot ^{-1}\left({\frac {h}{b}}\right)\right]\right)

де:

H=

опір ґрунту

b=

ширина гусеничної стрічки

l=

довжина контактної поверхні

c=

коефіцієнт когезії (властивість ґрунту)

h=

висота ґрунтозачепа

W=

загальна маса транспортного засобу

\phi \

=

кут природного укосу (властивість ґрунту)

Примітки

↑ Various (2003). Forum Posts. Axis History Forum. Архів оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 18 жовтня 2015.
Admfisher: «Track pads on a modern bulldozer would have normally a single grouser pad. That is the part of the track that provides traction. Or simpler way of looking at it is, the bar that crosses the pad and is raised.»;
Aufklarung: «On Ex/Winter we put in place of the rubber [pad] a steel plate in the shape of a raised „X“. This we here call a „Grouser“.» (англ.)
↑ Fletcher, David (2011). Mark V Tank. Osprey Publishing. с. 5. ISBN 978-1-84908-351-5.
↑ Track Shoes. Berco of America, Inc. Архів оригіналу за 26 січня 2010. Процитовано 27 лютого 2010. (англ.)
↑ ^а ^б Grouser Shoes. RitchieWiki. Ritchie Bros. Auctioneers. 13 жовтня 2009. Архів оригіналу за 20 грудня 2018. Процитовано 27 лютого 2010. (англ.)
↑ ^а ^б Hong, Sup; Jong-Su Choi (2001). Experimental Study on Grouser Shape Effects on Trafficability of Extremely Soft Seabed (PDF). Proceedings of the Fourth Ocean Mining Symposium. Szczecin, Poland: The International Society of Offshore and Polar Engineers. с. 115–. Архів оригіналу (PDF) за 4 жовтня 2011. Процитовано 28 лютого 2010. (англ.)
↑ Dave Dunigan (2006). Forum Posts. American Snowmobiler. Архів оригіналу за 15 вересня 2018. Процитовано 18 жовтня 2015. They banned the cleated track the next year. [Архівовано 2018-09-15 у Wayback Machine.] (англ.)
↑ Gerhart, Grant; Sean Laughery; Richard Goetz (2006). Off-Road Vehicle Locomotion Using Bekker's Model. Warren, MI: United States Army Tank Automotive Research, Development and Engineering Center: 9. Архів оригіналу за 2 жовтня 2012. Процитовано 28 лютого 2010. {{cite journal}}: Cite journal вимагає |journal= (довідка) (англ.)

[1] Various (2003). Forum Posts. Axis History Forum. Архів оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 18 жовтня 2015.
Admfisher: «Track pads on a modern bulldozer would have normally a single grouser pad. That is the part of the track that provides traction. Or simpler way of looking at it is, the bar that crosses the pad and is raised.»;
Aufklarung: «On Ex/Winter we put in place of the rubber [pad] a steel plate in the shape of a raised „X“. This we here call a „Grouser“.» (англ.)

[2] Fletcher, David (2011). Mark V Tank. Osprey Publishing. с. 5. ISBN 978-1-84908-351-5.

[berco-3] Track Shoes. Berco of America, Inc. Архів оригіналу за 26 січня 2010. Процитовано 27 лютого 2010. (англ.)

[ritchie-4] а ^б Grouser Shoes. RitchieWiki. Ritchie Bros. Auctioneers. 13 жовтня 2009. Архів оригіналу за 20 грудня 2018. Процитовано 27 лютого 2010. (англ.)

[Hong-5] а ^б Hong, Sup; Jong-Su Choi (2001). Experimental Study on Grouser Shape Effects on Trafficability of Extremely Soft Seabed (PDF). Proceedings of the Fourth Ocean Mining Symposium. Szczecin, Poland: The International Society of Offshore and Polar Engineers. с. 115–. Архів оригіналу (PDF) за 4 жовтня 2011. Процитовано 28 лютого 2010. (англ.)

[6] Dave Dunigan (2006). Forum Posts. American Snowmobiler. Архів оригіналу за 15 вересня 2018. Процитовано 18 жовтня 2015. They banned the cleated track the next year. [Архівовано 2018-09-15 у Wayback Machine.] (англ.)

[gerhart-7] Gerhart, Grant; Sean Laughery; Richard Goetz (2006). Off-Road Vehicle Locomotion Using Bekker's Model. Warren, MI: United States Army Tank Automotive Research, Development and Engineering Center: 9. Архів оригіналу за 2 жовтня 2012. Процитовано 28 лютого 2010. {{cite journal}}: Cite journal вимагає |journal= (довідка) (англ.)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]