Как рассчитать и снизить давление на грунт

В каком-то смысле сельскохозяйственную технику можно отнести к вездеходной. Перед ней стоят те же задачи – эффективно проходить как качественные асфальтированные дороги, так и влажный грунт, в котором можно увязнуть. Различие существует лишь в исполняемых машинами функциях. Удельное давление можно рассчитать для любого средства передвижения, и сегодня мы напомним, как и зачем его просчитывать. Также разберём способы снижения давления и последствия пренебрежения этим фактором на полях.

Удельное давление

Изначальная суть снижения давления на грунт – это необходимость просто пробраться сквозь непригодный для проезда участок. То есть, увеличить проходимость машин. Перспектива застрять в грязи посреди леса мало кого может обрадовать. В военное время проблема стоит ещё острее. Чтобы с ней разобраться, конструкторы принялись изобретать альтернативные обыкновенным колёсам движители.

Самый простой и действенный способ снизить нагрузку без глубинной модернизации техники – увеличить площадь их опоры на поверхность земли. Понимание относительно примитивных физических законов помогло создать несколько альтернативных вариантов движителей.

Были разработаны шины сверхнизкого давления, которые меняют форму под давлением веса машины, и существенно увеличивают площадь контакта с поверхностью. Для легковых автомобилей – это наиболее простое и эффективное решение. Установил подходящие шины, и любая местность нипочём.

Но что делать с габаритной военной, строительной или сельскохозяйственной техникой, вес которой может превышать 10, а то и 30 тонн? Для сверхтяжёлых агрегатов были разработаны гусеничные ленты, которые хоть и увеличивали вес машин, но распространяли опорное давление по площади. Контакт приходится не на 4 колеса (точки), а распространялся вдоль всей машины (как с лыжами).

Принцип измерения удельного давления на грунт

Самый простой способ понять, как распределяется опорное давление – представить передвижение по снежным сугробам. Пешком человеку необычайно трудно преодолевать сугробы метровой глубины. Но что произойдёт, если он встанет на лыжи? Опорное давление перестанет быть точечным, и распределиться на несколько метров в длину. Кажется, что удельное давление таким образом может сниться в 1,5-2 раза, но в действительность оно снизится ровно в 15 раз. С 0,60 до 0,04.

Для вычисления удельного давления на грунт достаточно разделить фактический вес объекта на площадь опоры. Если речь идёт об автомобиле, то площадь всех его колёс может достигать, например, 1 метра квадратного. То есть, 1000 кв. см. Для упрощения представим, что масса машины – ровно 1,5 тонны. Разделив 1500 кг на 1000 кв. см., получаем 1,5 кг на квадратный сантиметр удельного давления.

Соответственно, чем ниже вес агрегата, и чем больше площадь контакта, тем ниже давление. И если механику-водителю танка глубоко плевать на то, что будет с почвой, по которой он проедет, то оператор трактора сильно обеспокоен этим вопросом. Точнее обеспокоен его работодатель, который не сможет выращивать сельхозкультуры на загубленном поле, и потеряет деньги.

Способы уменьшения давления на грунт

Для сельскохозяйственной техники низкое удельное давление на почву – ключевой фактор. Всё земледелие базируется на здоровой структуре почвы и качественном усвоении микроэлементов растениями. При этом для обработки этой самой почвы, внесения удобрений и семян нередко используется крупногабаритная техника.

Чтобы экономить драгоценное время, крупные хозяйства используют мощные европейские тракторы именитых марок и соответствующее прицепное оборудование. Оно может охватывать в ширину сразу 10 и более метров площади за один проход. Естественно вместе с мощью растёт и вес агрегатов, что становится серьёзной проблемой на слабонесущих, нежных грунтах. Уплотнения на большой глубине чреваты гибелью посевов и потерями огромных прибылей. При этом исправить их вспашкой невозможно, ибо речь идёт о глубине в 1,5-2 метра.

На сегодняшний день человеку доступны 4 способа снизить удельное давление:

  1. Увеличить диаметр колёс;
  2. Использовать шины максимально низкого давления;
  3. Увеличить количество колёс;
  4. Использовать резиновые гусеничные траки.

Каждый из вариантов имеет ряд преимуществ и помогает многократно снизить удельное давление. Однако выгода у перечисленных вариантов не равнозначна. Очевидно, что к крупным гусеничным тракам на резиновой основе по эффективности не может приблизиться ни один другой способ. Какими бы огромными и широкими ни были колёса, они всё равно заметно повышают вес техники. Тем самым снижая собственную эффективность.

С гусеницами, как у John Deere 8RT вес ещё и грамотно балансируется между двигателем спереди, и намеренно увеличенной рамой для передачи веса на кормовую часть трактора.

Преимущества резиновых гусениц

Доказывать превосходство резиновых гусеничных лент просто не требуется. Достаточно самостоятельно взять свою технику, и подсчитать для неё удельное давление при всех возможных вариантах. Гусеницы будут превосходить конкурентов не в процентном сообщении, а кратно. Математику не обманешь.

Танки и по сей день оснащаются преимущественно стальными траками, так как защита в данном случае имеет первостепенной значение. При этом масса траков из металла может достигать 25-30% от всего веса танка. Это оправданный компромисс, на который пригодится идти в угоду безопасности и проходимости.

В мирном же поле, засеянном пшеницей, защита не требуется. Единственная угроза, которая может настигнуть комбайн или трактор – это крупный камень. На этот счёт ленты делают армированными, чтобы исключить любую вероятность разрыва. Вес от этого увеличивается на смехотворные значения, зато повреждения практически исключаются.

В итоге на мощный трактор, оснащённый резиновыми траками можно водрузить многотонное прицепное оборудование. При этом не переживая о возможном повреждении структуры почвы, и уж тем более уплотнениях на большой глубине.

Даже если колёсный трактор оснащён множеством колёс на одной оси, его опора распределяется недостаточно равномерно, а сама тяговая мощь существенно падает. В результате многоколёсные тракторы-монстры оснащаются экспериментальными двигателями по 800 и более лошадиных сил. При этом гусеничный трактор, который на 25% слабее этих монстров в сырой мощи, выполняет ту же работу гораздо увереннее и с большей непринуждённостью. Для примера можно взять “малыша” Challenger MT800.

1 comment

[…] подход полностью исключает уплотнения грунта, и позволяет усилить сцепление даже в тех условиях, […]

Leave a reply


Стань официальным диллером EnduraTrax
Отправь заявку и получи предложение по сотрудничеству на почту