Ох, нелёгкая это работа — вездеходы катать по болотам

Чтобы не строить дороги, русские придумали вездеход.

Удельное давление автомобиля в пятне контакта шины с дорогой практически равно давлению воздуха в ней. Именно за счёт этого шины низкого давления не дают машине провалиться в податливый мягкий грунт.

Сборка снегоболотохода начинается с изготовления рамы. После установки раздаточных коробок, дифференциалов, рулевых механизмов раму обошьют листами алюминия и она превратится в лодку. Без преувеличений. Вездеход в готовом виде способен плавать.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Элемент подвески снегоболотохода «Шаман». В конструкции отсутствуют рессоры или пружины. Их функции берёт на себя шина низкого давления, её деформации вполне хватает для обеспечения комфортного движения машины.

Сервомотор гидравлической системы рулевого управления снегоболотохода. Обеспечить синхронную работу рулевых механизмов, используя механические передачи, на длинных машинах практически невозможно.

Кокпит снегоболотохода. Место водителя расположено на центральной оси машины. Это позволяет водителю верно оценивать расстояния до препятствий.

Режимы рулевого управления. 1. Поворачиваются колёса передней тележки. Режим поворота в простых дорожных условиях. 2. Краб. Все колёса повёрнуты в одну сторону. В таком режиме машина движется боком, каждое из восьми колёс по собственной колее.

Снегоболотоходу на колёсах низкого давления глубокий снег не препятствие. Фото Владимира Волхонского.

‹

›

Фраза, вынесенная в эпиграф, встречается в разных вариантах: то мы придумали не просто вездеход, а ГАЗ-66 или «Ниву», то что-нибудь совсем заковыристое, типа восьмиосного тягача для перевозки баллистических ракет. Но суть от этого не меняется: произносящим её кажется, что сделать автомобиль, способный преодолевать бездорожье, проще, чем построить дорогу. В некоторых случаях прокладывать дорогу действительно просто нет смысла или невозможно. Например, по заболоченной тундре, раскисающей летом и занесённой полутораметровым слоем снега зимой. Для таких мест и предназначены настоящие вездеходы.

Проходимость колёсных транспортных средств — а мы в этой статье будем говорить именно о колёсной технике — зависит от многих факторов.

Некоторые из них связаны с геометрическими характеристиками автомобиля, другие — с его энерговооружённостью (характеристиками двигателя), третьи — с характеристиками и возможностями трансмиссии, четвёртые — с распределением нагрузки по осям, пятые — с характеристиками шин, шестые … впрочем, продолжать этот список можно очень долго, постепенно вдаваясь во всё более и более мелкие детали.

Конструкторы вездеходов постоянно сталкиваются с проблемами, результаты решения которых противоречат друг другу. Первая — увеличение мощности силовой установки машины на средних и низких оборотах. Вторая — снижение удельного давления автомобиля на грунт.

Чтобы решить первую задачу, в большинстве случаев на машину устанавливают мощный дизельный двигатель. Такие моторы довольно тяжелы, зато обладают замечательным свойством — крутящий момент на валу и развиваемая мощность достигают высоких значений при сравнительно низких оборотах коленчатого вала. Для вездехода это важно, поскольку сопротивление качению колеса растёт тем сильнее, чем мягче грунт, по которому оно катится, и чтобы машина могла ехать медленно без пробуксовки колёс, двигатель не должен работать на высоких оборотах. Но даже «медленных» дизельных полутора-двух тысяч оборотов в минуту для колёс вездехода слишком много. Поэтому между мотором и колёсами помещают ещё как минимум два редуктора. Первый — коробка передач. Второй — дифференциальный редуктор, установленный на ведущей оси. В полноприводных вездеходах дифференциалов обычно столько же, сколько и осей. (Исключение составляют машины с бортовыми передачами, но здесь мы на них останавливаться не будем.)

Для того чтобы распределить мощность двигателя по осям машины, используют раздаточные коробки (РК). Это тоже редуктор, но имеющий один входной и как минимум два выходных вала. Раздаточные коробки зачастую делают двухступенчатыми. В таких механизмах одна ступень — это прямая передача (число оборотов на входном или первичном валу и выходных валах равны) и пониженная — скорость вращения выходных валов меньше скорости первичного вала. Раздаточные коробки имеют механизм отключения одного из выходных валов. (РК такого типа устанавливают на автомобили УАЗ.)

Существуют — и в последнее время получили довольно широкое распространение — раздаточные коробки с дифференциалом. Дифференциал позволяет двум выходным валам вращаться с разной скоростью. Соответственно и передача крутящего момента от двигателя будет происходить только в направлении одной из осей автомобиля. Но на тяжёлых участках пути механизм можно заблокировать, и тогда крутящий момент распределится между осями поровну. (РК с дифференциалом ставят на все модификации «Нивы», на многие иностранные внедорожники.)

Все эти механизмы необходимы для повышения проходимости автомобиля, но достаточно тяжелы. И это затрудняет решение второй проблемы — снижения удельного давления машины на грунт.

Эту проблему приходится решать, увеличивая площадь пятна контакта шин с дорогой. Для этого на машины ставят колёса увеличенных ширины и диаметра и используют шины низкого давления.

Удельное давление автомобиля на грунт численно очень близко к величине давления в шинах. А в шинах с мягкой боковиной, не передающей вертикальные нагрузки от веса автомобиля на опорную поверхность, точно ему равно. Именно на этом и основано использование шин низкого давления. Такие шины могут работать при давлениях порядка 0,15 кг/см². Таким же (или очень близким) будет и давление на грунт, а это даже меньше, чем у многих гусеничных машин.

Однако шины низкого давления интересны не только этим. Благодаря высокой эластичности они «обволакивают» рельеф грунта, сцепление с ним получается плотным и надёжным. Шины низкого давления почти не травмируют верхний слой почвы, поэтому их можно использовать, например, в тундре. Гусеничные вездеходы оставляют в тундре следы, которые не зарастают годами, а нередко растительный покров вообще не восстанавливается. На месте гусеничной колеи сначала образуются промоины, а затем и овраги, рост которых в тундре ограничить нечем. Колёса же низкого давления травмируют растительный покров минимально. Даже при поворотах такие шины просто перекатываются по рельефу, на срывая тонкий верхний слой грунта.

Для тяжёлых дорожных условий предназначены машины, получившие название снегоболотоходов. Значительная их часть в качестве движителя имеет гусеницы, но в последние годы появляется всё больше и больше колёсных вездеходов на шинах низкого давления. Есть среди них исключительно интересные конструкции, с тремя, а то и с четырьмя осями, с управляемыми поворотными колёсами на всех осях и даже плавающие. Один из таких автомобилей — «Шаман» — делают в тверской области.

На машины с колёсами низкого давления, как правило, устанавливают системы регулировки давления в шинах, или, как их иначе называют, системы подкачки. При движении по относительно твёрдым покрытиям давление в шинах следует держать таким, чтобы шина не деформировалась слишком сильно. Большая деформация приводит к ускоренному износу колёс и увеличивает их сопротивление качению. Зато на мягких и рыхлых грунтах давление следует снижать. Делать это с места водителя и позволяют системы подкачки.

Повышение проходимости достигается, конечно, не только увеличением мощности мотора и использованием широких шин большого диаметра. Важно и то, как автомобиль поворачивает. На машинах большой длины управляемыми делают не только колёса передней или двух передних осей, но вообще все колёса. При этом поворотом колёс можно управлять по осям. Например, на твёрдом грунте отправить машину в поворот вполне могут только передние колёса. Если нужно совершить более крутой поворот (то есть уменьшить радиус поворота), то в работу подключаются колёса задних осей. В таком случае, чтобы повернуть направо, передние колёса так направо и поворачиваются, а задние, наоборот, поворачиваются налево. Когда на машине делают управляемыми колёса всех осей, появляется ещё одна замечательная возможность: машина может ехать боком, или, как говорят водители, крабом. Такая функция позволяет выбираться из очень сложных дорожных «засад» благодаря тому, что каждое колесо движется по собственной колее.

На многоколёсных вездеходах система блокировок дифференциалов позволяет подключать привод на колёса в различных комбинациях. Например, на «Шамане» в активном режиме могут работать две передние оси, две задние оси или все четыре оси. Дополнительно к этому могут быть включены межколёсные блокировки на передней и на задней тележках. В случае полной блокировки ведущими становятся все восемь колёс, и преград такой машине не будет. Но дороги строить всё же стоит!

Фильм о вездеходе см. на сайте nkj.ru в разделе «Видео».

Проходимость автомобиля — Википедия

Проходи́мость — способность транспортного средства передвигаться по дорогам низкого качества и вне дорожной сети, а также — преодолевать искусственные и естественные препятствия без привлечения вспомогательных средств

[1]. Проходимость является одной из составных характеристик подвижности транспортного средства, как правило — она задаётся при проектировании техники исходя из её предполагаемого назначения с учётом экономической целесообразности^[1][2]. По проходимости транспортная техника подразделяется на машины обычной, повышенной и высокой проходимости:

• машины обычной проходимости — автомобили общего назначения с обычными шинами и неблокирующимся дифференциалом, предназначенные для движения по шоссейным и грунтовым дорогам^[1],
• машины повышенной проходимости, к которым относится преимущественно военная автотехника с колёсной формулой 4×4, 6×4, 6×6, 8×8, широкопрофильными шинами, системой регулировки давления в шинах, частично или полностью блокирующимися дифференциалами, основным назначением которой является работа на дорогах и на местности без дорог^[1],
• машины высокой проходимости (вездеходы^[3]) — гусеничная техника и полноприводная автотехника, которая в дополнение к вышеперечисленному оснащена шинами сверхнизкого давления, пневмокатками, арочными шинами или нетрадиционными видами движителей^[1].

Неровная дорога[править | править код]

Езда по неровной дороге снижает срок службы автомобиля. Если сила тяги, развиваемая автомобилем, недостаточна, он может застрять. Для того, чтобы автомобиль справлялся с неровными дорогами, применяют такие меры:

• Автомобили высокой проходимости существенно прочнее, чем дорожные. У них более прочные кузов и рама, плюс усиленная подвеска.
• Высокий крутящий момент двигателя. Желателен полный привод, блокировка дифференциала.
• Высокий дорожный просвет (клиренс).
• Мягкие рессоры, большой ход подвески.
• Лебёдка для вытаскивания застрявшего автомобиля.

Точечные препятствия[править | править код]

Небольшие, но высокие препятствия (камни, пни, кочки) автомобиль должен пропускать под днищем. Для этого важны:

• Большой дорожный просвет.
• Чтобы препятствиями не повредить двигатель, внизу моторный отсек защищён прочным поддоном.
• Шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) с резиновыми пыльниками уязвимы. ШРУСы защищают, чтобы корягой нельзя было прорвать пыльник, или используют зависимую переднюю подвеску, в которой ШРУС находится внутри металлического кулака.

Подъёмы и спуски[править | править код]

При езде на подъём двигатель может заглохнуть. Если не хватает сцепления шин, автомобиль может сорваться вниз. При езде поперёк склона автомобиль может опрокинуться. При переходе с подъёма или спуска на ровное место автомобиль может зацепиться кузовом и застрять. Меры борьбы:

• Высокий крутящий момент двигателя, пониженные передачи в трансмиссии.
• Высокий дорожный просвет (клиренс). Высокий угол продольной проходимости. Высокие углы свеса.
• Шины, рассчитанные на езду по грунту.
• Полный привод.
• Широкая колея.

Рыхлый грунт[править | править код]

Автомобиль, попавший на рыхлый грунт, может завязнуть в нём и не выбраться. Меры борьбы:

• Уменьшенное давление на грунт (в основном за счёт повышения диаметра и ширины колёс и количества осей, а также снижения давления в шинах).
• Полный привод.
• Блокировка дифференциала.
• Использование лебёдки для самовытаскивания.

Броды[править | править код]

Чтобы в автомобиль не попала вода, герметизируют нижнюю часть моторного отсека и кузова. На спецавтомобилях (например, военных) для повышения надежности также может быть установлен насос для откачки воды, откачивающий попавшую при повреждениях (при попадании пуль, осколков и т.д.) в машину воду. Забор воздуха в двигатель устанавливают как можно выше.

Воздухозаборник двигателя, выведенный выше, называют «шноркелем». Существуют заводские шноркели для популярных вседорожников. Многие владельцы внедорожников делают шноркель самостоятельно, устанавливая на автомобиль «закрытый» воздушный фильтр «бочка», например, от «Волги» ГАЗ-3110 или «Москвич-2141», к которому через резиновую гофру прикрепляют пластиковую или металлическую тонкостенную трубу, идущую по стойке лобового стекла вверх. Вверху может устанавливатся моноциклон или другой фильтр воды, или конец трубы разными способами «загибается» на крышу внедорожника во избежание попадания капель воды при дожде и брызгах.

Также для преодоления бродов, автомобили оснащают «гидрозащитой» — все сапуны агрегатов (двигатель, КПП, раздаточная коробка, мосты) дополняют гибкими шлангами, которые выводят как можно выше. Выводить шланги в шноркель не рекомендуется, потому что разрежение, создаваемое двигателем, передаётся и в агрегаты, помогая воде проникать через сальники внутрь агрегатов. Напротив, в некоторых случаях может использоваться повышенное давление воздуха в картерах агрегатов трансмиссии, например, за счёт подсоединения к сапуну накачанной камеры.

При преодолении брода рекомендуется снять ремень вентилятора охлаждения (часто это и ремень генератора, если вентилятор не работает через вискомуфту), во избежание поломки крыльчатки.

Мягкие и разрушаемые преграды[править | править код]

Кусты, ветки и т. д. Сами по себе не вредны, но среди податливых веток может оказаться твёрдый ствол или пень, способный смять радиатор, сорвать «дворники» и даже разбить ветровое стекло. К тому же ветки, постоянно хлещущие по стеклу, мешают обзору. Для защиты автомобиль снабжается кенгурятником и тросами-веткоотбойниками.

Рвы и пороговые препятствия[править | править код]

Возможность преодолевать такие препятствия важна для военных машин. Двухосная полноприводная машина может преодолеть ров, примерно равный по ширине радиусу колеса (если же привод на одну ось — ещё более узкий). Многоосная и гусеничная — от трети до половины колёсной базы. Для преодоления более широких рвов иногда применяют мостки или с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением стенок рва с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества.

Пороговые препятствия (эскарпы и контрэскарпы) — вертикальные ступеньки. Иногда при высоте более 1 м и стенке из твердых матералов такие препятствия могут останавливать даже танк. Такие уступы обычно форсируют с помощью подручных средств, например, вязанок хвороста, или пробивают путь разрушением с помощью шанцевого инструмента, или подрыванием заряда взрывчатого вещества, или артиллерийским огнём. Колёсная машина с приводом на одну ось может преодолеть уступ высотой в 2/3 радиуса колеса, с полным приводом — в радиус колеса.

Параметры, связанные с проходимостью[править | править код]

Габаритные параметры[править | править код]

Дорожный просвет (клиренс)[править | править код]

В упрощённом значении, клиренсом автомобиля называют расстояние от самой низкой части автомобиля до поверхности земли. В технических описаниях клиренс, как правило, указывается для автомобиля в снаряжённом состоянии, что указывает на то, что заявленная величина дорожного просвета является максимальной эксплуатационной и может уменьшаться при загрузке автомобиля.

Величина клиренса является одним из ключевых факторов, влияющих на проходимость автомобиля. У внедорожных автомобилей с зависимой подвеской самой низкорасположенной точкой чаще всего является корпус дифференциала, реже — нижние кронштейны амортизаторов, стремянки рессор, корпус раздаточной коробки. При классической конструкции мостов клиренс таких автомобилей невелик и колеблется вокруг показателя в 200 мм (для штатных колёс). При независимой подвеске нижней точкой может быть как рычаги подвески, кронштейны амортизаторов, корпус раздаточной коробки, картер двигателя и дифференциалов (редко), так и элементы выпускной системы, части стабилизатора поперечной устойчивости (при его наличии), элемент рамы или лонжерона. В целом подобная конструкция позволяет значительно увеличить дорожный просвет автомобиля. В случае использования дополнительного оборудования, такого как защита элементов днища, фаркоп, дополнительные пороги, подножки, а также накладки на бампера и пр., именно оно может стать самой низкорасположенной частью автомобиля.

Самым распространённым способом увеличения клиренса автомобиля, вне зависимости от типа подвески, является установка колес большего диаметра. Для зависимой подвески также практикуется перенос точек крепления амортизаторов, расположение рессор над мостом. Редко встречается переоборудование внедорожника мостами с бортовыми редукторами (если они не были предусмотрены заводской конструкцией).

Для возможности установки колес большего диаметра прибегают к процедуре «лифта». Лифт (англ. lift — подъём) — техническое вмешательство в конструкцию автомобиля с целью увеличения расстояния между кузовом и осью вращения колес. На практике применяется лифт подвески, лифт кузова (бодилифт).

При использовании лифта независимых конструкций подвески увеличение клиренса может происходить и без использования более крупных колес (с точки зрения улучшения параметров проходимости, такая операция является малодейственной, оставаясь при этом довольно трудоёмкой).

Углы свеса[править | править код]

Предположим, что автомобиль въезжает на эстакаду с углом наклона α. Передний угол свеса (угол въезда) — это максимальное α, при котором автомобиль может въехать передним колесом на склон, не задев эстакады никакой частью кузова (на схеме отмечен красным цветом). Аналогично, задний угол свеса (угол съезда) — максимальное α, при котором можно въехать задним колесом на склон (на схеме отмечен зелёным цветом). Угол заднего свеса обычно делают больше, чтобы водитель был уверен: если автомобиль не застрял передней частью, пройдёт и задней.

У машин, предназначенных для езды по бездорожью (внедорожников), угол въезда и съезда больше, чем у обычных легковых машин. Например, у внедорожника Defender угол проходимости достаточно высокий: передний угол проходимости (въезда) — 49°, задний угол проходимости (съезда) — 47°.

Угол продольной проходимости (Угол рампы, Угол переката)[править | править код]

Угол продольной проходимости — Максимальный угол, при котором автомобиль может перейти со склона на горизонтальную часть эстакады, ничего не задевая днищем. Угол рампы (Угол переката) — Максимальный угол, между касательными к передним и задним колесам и нижней точкой автомобиля. Эти углы характеризуют крутизну препятствий, которые автомобиль может преодолевать.

Угол продольной проходимости

Угол поперечной статической устойчивости[править | править код]

Угол, на который надо наклонить машину вокруг продольной оси, чтобы она опрокинулась.

Тяговые параметры[править | править код]

Тип привода[править | править код]

Автомобили высокой проходимости имеют привод на все колёса, плюс некоторые меры, позволяющие избежать пробуксовки колёс (например, блокировка дифференциала, механические и электронные демультипликаторы). Двигатель обычно дизельный, так как он надёжнее работает в воде и имеет больший крутящий момент.

В трансмиссии должны быть пониженные передачи, которые позволяют взбираться по крутым склонам и двигаться по мягкому грунту.

Удельная мощность[править | править код]

Отношение мощности автомобиля к его массе.

Тяговооружённость[править | править код]

Отношение силы тяги к массе автомобиля.

Опорно-сцепные параметры[править | править код]

Удельное давление на грунт[править | править код]

На первых внедорожных автомобилях, а также их последователях военного и хозяйственного назначения традиционно использовались автомобильные шины высокого удельного давления на грунт с развитыми грунтозацепами. С одной стороны, малая ширина резины способствовала уменьшению сопротивления качению, что повышало скорость передвижения по твердым грунтам и улучшало топливную экономичность. С другой стороны, узкие колеса, за счет большего удельного давления, давали лучшие возможности сцепления на неглубоких вязких и рыхлых грунтах. Преодоление заведомо непроходимых без вспомогательных технических средств местностей с глубокими вязкими грунтами (болота, сыпучие песчаники, снежные целины) не входило в задачи подобных автомобилей. На выполнение таких задач были ориентированы другие виды самодвижущейся техники — многоколесные и гусеничные вездеходы и пр.

Как только внедорожные автомобили стали активно использоваться на дорогах с твердым покрытием, появился новый уровень требований к их активной безопасности; для улучшения управляемости и возможностей торможения, стали использоваться более широкие колеса. Конструкция таких автомобилей стала предусматривать более мощные силовые агрегаты, за счет чего отчасти нивелировано возросшее сопротивление качению.

Тем не менее, на автомобили повышенной проходимости, не рассчитанные на постоянное использование на дорогах с твердым покрытием, стараются установить колеса, имеющие как можно меньшее удельное давление на грунт, за счет их увеличенного диаметра и ширины. При наличии развитых грунтозацепов, такая конструкция колеса позволяет двигаться по относительно глубоким вязким грунтам. Увеличенный диаметр позволяет преодолевать препятствия большей высоты, в том числе улучшает способности машины по накату колеи и увеличивает дорожный просвет автомобиля.

На вездеходах на пневматическом ходу используются колеса сверхбольшого диаметра и ширины с низким внутренним давлением. Низкое удельное давление на грунт позволяет им не повреждать поверхности почв, растения, а также обеспечивает плавучесть (при достаточном внутреннем объёме пневматической шины). Развитые грунтозацепы используются редко, так как фактически, их роль выполняет эластичная шина, повторяющая в месте пятна контакта форму грунта и за счет этого, повышающая силу трения.

Тип подвески[править | править код]

Специфика использования предъявляет к автомобилям повышенной проходимости следующие требования: повышенный, по сравнению с автомобилями дорожных модификаций, дорожный просвет, большая энергоемкость и долговечность упругих и демпфирующих элементов, большие ходы подвески, а также устойчивость элементов подвески к механическим воздействиям (удары о грунт, препятствия).

В большинстве случаев, зависимая конструкция подвески улучшает проходимость машины на пересеченной местности за счет больших, по сравнению с независимой, артикуляционных возможностей. Иными словами, на переломах профиля грунта, колеса, при такой конструкции подвески, с большей вероятностью смогут сохранять контакт с поверхностью грунта. У автомобилей с независимой подвеской в подобных условиях возникает вывешивание колеса, что приводит к потере автомобилем подвижности. Картер моста зависимой подвески зачастую выполняет роль защиты картера двигателя, что важно при преодолении поверхностей с выступающими элементами (бревна, камни, пр.) С другой стороны, независимая подвеска, за счет высоко расположенного корпуса дифференциала, увеличивает дорожный просвет автомобиля. Также независимая подвеска имеет большее количество нагруженных подвижных элементов, что понижает её надежность и повышает стоимость изготовления и обслуживания.

Однако, существует и тип зависимой подвески, способный значительно увеличить дорожный просвет автомобиля, при сохранении основных достоинств зависимой конструкции — мосты с колесными редукторами. Балка моста в них расположена выше оси вращения колес, дифференциал традиционно располагается на самой балке, однако редукторные механизмы расположены непосредственно у каждого колеса. Самые известные автомобили, использующие подобную конструкцию — Unimog и УАЗ. Мосты подобной конструкции называют «портальными». К недостаткам могут быть отнесены повышенная вибро- и шумонагруженность, повышенная масса, потери в динамике, и, конечно, редкость и дороговизна.

С точки зрения управляемости, при скоростном передвижении по пересеченной местности, наиболее предпочтительна независимая конструкция подвески. В первую очередь, это обусловлено меньшим объёмом её неподрессоренных масс, большей энергоемкостью и меньшей склонности к крену. Именно такая конструкция используется на большинстве легковых автомобилей для ралли-рейдов, в том числе знаменитом Париж-Дакар.

Коэффициент сцепления шин[править | править код]

Чем он выше, тем меньше риск сорваться со склона или довести машину до пробуксовки. Для повышения сцепления используют шины с развитыми грунтозацепами; на асфальте, однако, такие шины имеют худшее сцепление и создают повышенный шум.

Для увеличения коэффициента сцепления шин могут быть использованы цепи противоскольжения и сектора противоскольжения. Так же можно заменить колеса на гусеницы.

Основные параметры, связанные с проходимостью, некоторых легковых автомобилей:

Автомобиль	Кузов	Клиренс	Шины	Передний свес (Угол_ПС)	Угол_рампы	Задний свес (Угол_ЗС)	Размеры	Колёсная база	Компоновка
Hummer/HMMWV	5 двер.	410мм	95,2см 325/80R17	(39град.)	23град.	(37град.)	4600x2100x1841	3300мм	4×4
ГАЗ-2330 «Тигр»	5 двер.	400мм	104,4см 335/80R20	(52град.)		(52град.)	5700x2300x2300	3300мм	4×4
УАЗ-469[4]	5 двер.	300мм	76,8см 215/90R15	(52град.) 581мм		(42град.) 595мм	4025x1785x2045	2380мм	4×4
Mercedes-Benz G 280	5 двер.	245мм	67,6см 225/60R16				4714x1811x1979	2400/2850	4×4
Toyota Land Cruiser 200	5 двер.	225мм	74,8см 285/60R17	(26град.)		(26град.)	4950x1970x1950	2850мм	4×4
Lada 4×4 ВАЗ-2121 «Нива»	3 двер.	220мм	65,5см 195/70R15	(44град.)		(38град.)	3740x1680x1440	2200мм	4×4
УАЗ Патриот[5]	5 двер.	210мм	74,4см 225/75R16	(35град.) 793мм	R2328	(35град.)	4647x2080x1910	2760мм	4×4
Renault Duster*[6]	5 двер.	210мм	68,6см 215/65R16	(30град.)	23град.	(36град.)	4315x1822x1625	2673мм	4WD
Volkswagen Touareg[7]	5 двер.	201мм	73,8см 235/65R17	(24,2град.)	16,6град.	(19,9град.)	4801x1940x1709	2893мм	4×4
Chevrolet Niva	5 двер.	200мм	66,9см 205/70R15	(37град.)	30град.	(35град.)	4056x1800x1690	2450мм	4×4
SsangYong Kyron	5 двер.	195мм	66,9см 205/70R15	(37град.)		(35град.)	4660x1880x1755	2740мм	4WD
Land Rover Defender 90[8]	3 двер.	191мм	80,4см 265/75R16	(48град.)	(51,5град.)	(49град.)	3790x1790x1965	2360мм	4×4
Lada Kalina Universal	5 двер.	183мм	59,5см 195/55R15	(24град.) 774мм	20град.	(28град.) 834мм	4084x1700x1504	2476мм	4×2.1
Porsche 959 Rally	Купе	124/150/175 Регулируемый	64,4см 235/45R17 63,6см 255/40R17				4260×18401280	2300мм	4×4
Волга ГАЗ-24-95	Седан	174мм	76,5см 8,2-15″[9]	(57град.)		(31град.)	4735x1800x1600		4×4
ВАЗ-1111 «Ока»	3 двер.	150мм	57,6см 175/70R13	(35град.)		(44град.)	3200x1565x1400	2180мм	4×2.1

(*) В незагруженном состоянии.

Способы и средства повышения проходимости — Вождение автомобиля в сложных дорожных условиях — Советы бывалых

01 ноября 2006

Вопрос о проходимости является, несомненно, весьма важным для каждого водителя. Зная хорошо возможности своего автомобиля, водитель сможет в процессе езды более сознательно и эффективно его эксплуатировать, а также правильно выбирать тот или иной способ повышения проходимости.

Известно, что проходимость автомобиля увеличивается за счет улучшения его тягово-динамических свойств, применения систем регулирования давления воздуха в шинах, шин сверхнизкого давления большого профиля, одинарных колес и т. д.

Само собой разумеется, все то, что способствует увеличению силы тяги и снижению сил сопротивления движению повышает проходимость автомобиля. Существует много возможных способов повышения проходимости. Остановимся лишь на некоторых из них.

В процессе движения на труднопроходимых участках опытные водители включают передних ведущий мост. Это позволяет максимально использовать вес всего автомобиля в качестве сцепного, а вместе с тем и увеличить силу сцепления колес с дорогой. На труднопроходимых участках целесообразно пользоваться и пониженными передачами, так как тяговая сила, развиваемая ведущими колесами на повышенных передачах, оказывается недостаточной для преодоления сил сопротивления качению.

С целью увеличения тяговой силы не на буксующем колесе на скользких дорогах рекомендуется применять блокировку дифференцалов. Улучшение качества сцепления шин ведущих колес с дорогой на сильно загрязненных и заснеженных дорогах, снежной целине, слабых грунтах достигается применением систем регулирования давления воздуха в шинах колес на ходу автомобиля в зависимости от состояния дороги.

Ясно, что с уменьшением давления воздуха в шинах колес снижается удельное давление на грунт, увеличивается количество грунтозацепов в работе шин, уменьшается сопротивление качению (рис. 15). Во избежание быстрого износа шин давление рекомендуется снижать до 50% против установленного нормального. Из практики известно, что автомобили могут преодолеть снежный покров, заболоченную местность с рыхлым и очень увлажненным торфом, если удельное давление на грунт равняется 0,5 кг/см2 и менее.

Рис. 15. Сравнение удельного давления на опорную площадь у двухосного и трехосного автомобиля

Очень часто на грунтовых размокших дорогах и снежной целине используются одинарные колеса и шины большого профиля. Способ надежный и эффективный. Применение одинарных колес и шин большого профиля приводит к снижению сопротивления качению, т. к. происходит совпадение колеи передних и задних колес и улучшается сцепление шин большого профиля с грунтом. С увеличением площади отпечатка шин уменьшается давление на грунт (таблица 7, рис. 16).

Рис. 16. Удельное давление колес автомобилей на грунт

Таблица 7

ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ГРУНТ ОТ ПЛОЩАДИ ОТПЕЧАТКА И ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНЕ ПЕРЕДНЕГО КОЛЕСА АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-157

Давление воздуха в шине, кг/см2	Нагрузка на переднее колесо, кг	Площадь отпечатка, см2	Удельное давление, кг/см2
3,5	1544	478	3,23
2,5	1511	634	2,39
1,5	1511	769	1,97
1,0	1511	978	1,60
0,75	1511	1000	1,51
0,5	1511	1095	1,38

Во время движения автомобиля задние сдвоенные колеса испытывают значительные сопротивления движению, ибо не используется уплотненная колея передних колес.

На мягких влажных грунтах можно снимать внешние колеса с задних мостов и устанавливать сдвоенные колеса на передний мост.

Двигаться на мягких грунтах рекомендуется по колее и на повышенных скоростях, так как колеса не успевают срезать верхний покров грунта.

Труднопроходимые участки пути рекомендуется своевременно укреплять подручными средствами (камни, хворост, солома и т. д.), иначе говоря, применять средства, уменьшающие удельное давление на грунт.
Чтобы не застрять на плохой дороге или вне ее, целесообразнее всего избегать разгонов автомобиля, стараться объезжать подъемы, так как при этом возникают дополнительные силы сопротивления движению.

Для грамотного вождения автомобиля водитель должен хорошо знать и умело использовать эксплуатационные свойства своего автомобиля, а также, при необходимости, средства, повышающие его проходимость.
Из средств, повышающих проходимость автомобиля в сложных дорожных условиях, широкое распространение получили металлические цепи противоскольжения. По своей конструкции они бывают: мелкозвенчатые, траковые, гусеничные.

Мелкозвенчатые цепи противоскольжения (рис. 17) применяются для движения по мягким грунтовым, скользким, обледенелым дорогам, по снежной целине и в горах.

Рис. 17. Мелкозвенчатые цепи противоскольжения

Каковы правила их установки?
Принято, что натяжение мелкозвенчатой цепи считается правильным, если среднюю часть поперечных цепей без особого усилия можно переместить рукой по покрышке колеса на 10-20 мм. Правильно смонтированные цепи не должны врезаться в покрышки и свободно перемещаться по ним.

Рис. 18. Траковая цепь противоскольжения

Траковые цепи (рис. 18 а, б) используются при движении по грунтовым дорогам в распутицу, по заболоченному грунту или снежной целине. Натяжение траковой цепи считается правильным, если один из траков может быть поднят рукой над крышкой на 5-8 мм.

Рис. 19. Гусеничные цепи противоскольжения

Гусеничные цепи противоскольжения (рис. 19) применяются для движения трехосных автомобилей также по грунтовым дорогам в период распутицы, по снежной целине и заболоченному грунту. Натяжение гусеничной цепи считается правильным, если провисание их верхней ветви между колесами не превышает 10-15 мм. Необходимо помнить, что во избежание износа покрышек, разрушения дорог, в целях экономии горючего цепи сразу же снимаются, как только преодолен труднопроходимый участок дороги.

Очень часто выезд автомобиля из препятствия обеспечивается с помощью простого универсального приспособления – противобуксаторов (рис. 20). Перед тем как укладывать противобуксаторы под задние ведущие колеса, рекомендуется надеть цепи-браслеты на задние сдвоенные колеса. В период движения автомобиля цепи захватывают цепи противобуксаторов, обеспечивая этим самым вывод автомобиля с места застревания.

Рис. 20. Противобуксатор для автомобилей с двухскатными ведущими колесами

Для вывода застрявшего автомобиля из углубления в грунте (снегу) можно применить якорь-самовытаскиватель (рис. 21). Устанавливают его перед передними колесами автомобиля по ходу движения. Для этого цепи якорей свободным концом закрепляют на ступицах сдвоенных колес. Если ведущие колеса односкатные, то для наматывания цепей устанавливают фланцы и съемные барабаны. Ведущие колеса, вращаясь, наматывают цепи между дисками или на съемные барабаны, подтягивая якори под передние колеса. Якори, погружаясь в грунт (снег) от наезда колес автомобиля, увеличивают зацепление с грунтом.

Рис. 21. Якорь-самовытаскиватель для автомобиля с двухскатнми ведущими колесами

Для увеличения проходимости автомобилей используются также браслеты противоскольжения, противобуксовочные колодки и другие приспособления.

Как рассчитать и снизить давление на грунт от сельхозтехники

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.

В помощь молодому офицеру — Грунты

Проходимость машин по всем грунтам определяется коэффициентами сцепления и сопротивления движению Расчёт сил сопротивления движению

Проходимость машин в летних условиях по глинистым и суглинистым грунтам определяется в основном влажностью грунта. В дождливую погоду, в весеннюю и осеннюю распутицу эти грунты размокают и становятся труднопроходимыми.

Проходимость по супесчаным и песчаным грунтам в основном определяется плотностью грунта. Атмосферные осадки оказывают незначительное влияние на состояние грунта и проходимость машин по ним.

В зимних условиях на проходимость машин по всем грунтам существенное влияние оказывает наличие снежного покрова, который ухудшает сцепление с гусеницами и увеличивает сопротивление движению. Проходимость затруднена при глубине рыхлого снега для БМП, БТР – свыше 40 см; для основных танков – свыше 60 см.

Проходимость боевых и транспортных машин зависит от их конструкции и условий местности (рельефа, водных объектов, растительности н грунтов).

При определении проходимости местности грунтовые условия Виды грунтов, определение проходимости выдвигаются на первое место только для равнинной открытой территории, где движению машин не препятствует рельеф (крутые скаты), растительный покров (леса) и гидрография (реки, озера).

К основным характеристикам конструкции машин, определяющим их проходимость, относятся: удельное давление на грунт, мощность двигателя, конструкция движителя и величина дорожного просвета (клиренс).

Машины с меньшим удельным давлением, как правило, обладают лучшей проходимостью. Так, машины с гусеничным движителем имеют среднее удельное давление от 0,2 до 1,0 кг/см2. Удельное давление большинства современных танков составляет: 0,4—0,7 кг/см2 — для легких танков и 0,7—0,9 кг/см² — для средних и тяжелых.

Машины на колесном ходу в зависимости от конструкции имеют удельное давление от 1,0 до 7,0 кг/см2 и поэтому обладают более низкой проходимостью по сравнению с гусеничными машинами. Так, например, удельное давление автомобиля ГАЗ-69 составляет 2,5 кг/см², ГАЗ-бЗ —5,2 кг/см², ЗИЛ-151 — 5,1 кг/см², ЗИЛ-157 —3,3 кг/см², ЯАЗ-210Г —7,0 кг/см² и т. д.

Поскольку удельное давление колесных машин приблизительно равно внутреннему давлению в шинах, то для улучшения проходимости современные автомобили оборудуются шинами с регулируемым внутренним давлением воздуха, величину которого можно изменять в пределах от 1,0 до 4,0 кг!см² и тем самым повышать проходимость машин.

Уменьшение удельного давления гусеничных машин достигается за счет увеличения шага и ширины траков гусеничной ленты. Машины, оборудованные гусеничными лентами с большим шагом и шириной траков, имеют более высокую проходимость по рыхлым грунтам и снегу, чем машины с мелкозвенчатой узкой гусеницей.

Основной характеристикой грунтов, определяющей их проходимость машинами, является несущая способность грунта. Прочность грунтовРыхлые грунты, промерзание грунтов

Предел несущей способности грунта определяет допустимую величину удельного давления на грунт, при котором пластические деформации грунта сменяются его разрушением. В этих условиях разрушенный грунт не обеспечивает необходимую силу тяги из-за недостаточного сцепления движителя машины с грунтом. Происходит буксование колес или гусеницы, вследствие чего машина постепенно зарывается в грунт до днища.

Таким образом, в самом общем виде на равнине проходимость машин по грунту зависит от удельного давления колес или гусеницы на грунт (р) и предельной несущей способности грунта (С).

Если С > р, местность по грунтовым условиям вполне проходима для данного вида транспорта вне дорог.

Если же С < р, то местность для машин данного типа практически непроходима. Для прохода значительного количества машин требуется искусственное усиление грунта путем устройства постоянных или временных сборных покрытий или сооружения гатей.

ЯРУГА.РФ — Общественный сайт Краснояружского района

ГОСТ ISO 16754-2013 Машины землеройные. Определение среднего значения давления на грунт машин на гусеничном ходу, ГОСТ от 19 марта 2014 года №ISO 16754-2013

ГОСТ ISO 16754-2013

МКС 53.100

Дата введения 2015-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Испытательный центр «Центральный научно-испытательный полигон строительных и дорожных машин» (ООО «ИЦ «ЦНИП СДМ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 267 «Строительно-дорожные машины и оборудование»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 27 декабря 2013 г. N 63-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ISO 3166) 004-97	Код страны по МК (ISO 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Россия	RU	Росстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 16754:2008* Earth-moving machinery — Determination of average ground contact pressure for crawler machines (Машины землеройные. Определение среднего значения давления на грунт машин на гусеничном ходу).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 127 «Машины землеройные» Международной организации по стандартизации (ISO) и утвержден Европейским комитетом по стандартизации CEN в качестве европейского стандарта без внесения изменений.

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в национальных органах по стандартизации.

Перевод с английского языка (en).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — идентичная (IDT).

Разработанный стандарт может быть использован при ежегодной актуализации перечня стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний), а также стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования».

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 марта 2014 г. N 171-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 16754-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты» (по состоянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает единый метод расчета среднего давления на грунт для самоходных и прицепных землеройных машин на гусеничном ходу, как определено в ISO 6165, на поверхности грунта с рабочим или дополнительным оборудованием без груза.

Значение среднего давления на грунт используется только для сравнения различных моделей машин. Фактическое значение давления при рабочих условиях меняется в зависимости от нагрузки, положения центра тяжести, рельефа местности, типа башмака гусеницы, размера и состояния поверхности.

Примечание 1 — Альтернативные методы определения давления на грунт могут применяться к некоторым конкретным семействам машин.

Примечание 2 — Расчет учитывает проседание в опорную поверхность почвы в результате увеличения области опоры.

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок — последнее издание ссылочного документа.
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

ISO 6165 Earth-moving machinery — Basic types — Vocabulary (Машины землеройные. Основные типы. Идентификация, термины и определения)

ISO 6746-1:2003 Earth-moving machinery — Definitions of dimensions and codes — Part 1: Base machine (Машины землеройные. Определения размеров и коды. Часть 1. Базовая машина)

3 Термины и определения

Для настоящего стандарта термины с соответствующими определениями даны в ISO 6746-1, а также используются нижеперечисленные:

3.1

рабочая масса (operating mass): Масса базовой машины с оборудованием и порожним кузовом в обычной конфигурации, как указано заводом-изготовителем, включая вес оператора (75 кг), с полным топливным баком и заправленными гидравлическими системами (например, полный объем гидравлического масла, трансмиссионного масла, моторного масла, охлаждающей жидкости) при значениях, установленных заводом-изготовителем, и при необходимости — с наполовину заполненным(и) водяным(и) баком(ами) системы пожаротушения. Примечание 1 — Для машин с дистанционным управлением масса оператора не включается. Примечание 2 — Масса балласта может быть включена, если это предусмотрено изготовителем. Примечание 3 — Рабочая масса выражается в килограммах. [ISO 6016]

3.2 общая длина гусеничной ленты (overall crawler length): Расстояние по оси Х между двумя плоскостями, проходящими через дальние точки проекции гусеничного шасси на землю.

См. рисунок 1

Примечание 1 — Размер приведен в миллиметрах.

Примечание 2 — также может быть определено в соответствии с 4.3.

Рисунок 1 — Общая длина гусеницы

Рисунок 1 — Общая длина гусеницы

3.3

гусеничная база (crawler base): Расстояние по оси Х между двумя плоскостями, проходящими через оси переднего и заднего колес. [ISO 6746-1]

См. рисунок 2

Примечание — Размер приведен в миллиметрах.

Рисунок 2 — Гусеничная база

Рисунок 2 — Гусеничная база

3.4

ширина башмака гусеничной ленты (track shoe width): Расстояние по оси Y между двумя плоскостями, проходящими через крайние боковые точки башмака гусеницы. [ISO 6746-1]

См. рисунок 3

Примечание — Размер приведен в миллиметрах.

Рисунок 3 — Ширина башмака гусеницы

Рисунок 3 — Ширина башмака гусеницы

4 Требования

4.1 Общие требования

Машина должна быть стандартной конфигурации, как это указано изготовителем.

4.2 Расчет среднего давления на грунт

Среднее давление на грунт , в кПа, определяется по формуле (1):

(1)

— рабочая масса; — число гусениц; — ширина башмака гусеницы; — гусеничная база; — общая длина гусеницы

Примечание 1 — Формула (1) учитывает проседание гусениц в грунт и поправку на увеличение опорной поверхности.

Примечание 2 — В формуле (1) во избежание путаницы использованы символы с индексами (например, ).

4.3 Вычисление длины

Длина также может быть определена с помощью формулы (2), которую можно использовать для гусеничных приводов всех типов, в том числе показанных на рисунке 4, при условии, что угол больше или равен 10°:

(2)

— расстояние по оси Z (cm. ISO 6746-1) между плоскостью поверхности земли и плоскостью, проходящей через переднюю и заднюю оси ролика, как показано на рисунке 4; — гусеничная база; — общая длина гусеницы.

Примечание — В формуле во избежание путаницы использованы символы с индексами (например, ).

Рисунок 4 — Расстояние и угол, используемые при расчете L(6)

Рисунок 4 — Расстояние и угол, используемые при расчете .

Библиография

ISO 6016	Earth-moving machinery — Methods of measuring the masses of whole machines, their equipment and components (Машины землеройные. Методы измерения массы машин в целом, их рабочего оборудования и узлов)
SAE J1309:2003	Travel Performance and Rating Procedure, Crawler Mounted Hydraulic Excavators, Material Handlers, Knuckle Boom Log Loaders, and Certain Forestry Equipment (Методика определения транспортных характеристик для гусеничных гидравлических экскаваторов, манипуляторов, лесопогрузчиков и оборудования для лесного хозяйства)

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта	Степень соответствия	Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта
ISO 6165 Машины землеройные. Основные типы. Идентификация, термины и определения	—	*
ISO 6746-1 Машины землеройные. Определения размеров и коды. Часть 1. Базовая машина	MOD	ГОСТ 28633-90 Машины землеройные. Определения и условные обозначения размерных характеристик. Часть 1. Базовая машина
* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандарта: — MOD — модифицированный стандарт.

__________________________________________________________________________

УДК 621.869.4-788:629.614.006.354 МКС 53.100 IDT

Ключевые слова: машины землеройные на гусеничном ходу, метод расчета среднего давления на грунт

__________________________________________________________________________

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2014

Проходимость и маневренность автомобиля | Теория

Проходимость автомобиля — это его способность двигаться по плохим дорогам и в условиях бездорожья, а также преодолевать различные препятствия, встречающиеся на пути. Проходимость опре­деляется способностью преодолевать сопротивление качению (исполь­зуя тяговые силы на колесах), габаритными размерами транспортного средства, способностью автомобиля преодолевать препятствия, встре­чающиеся на дороге.

Основным фактором, характеризующим проходимость, является соотношение между наибольшей тяговой силой, и силой сопротивления движению. В большинстве случаев проходимость автомобиля ограничивается недостаточной силой сцепления колес с дорогой и в свя­зи с этим невозможностью использовать максимальную тяговую силу. Для оценки проходимости автомобиля по грунту пользуются ко­эффициентом сцепной массы, определяемым делением массы, приходя­щейся на ведущие колеса на общую массу автомобиля.

Коэффициент сцепной массы для различных автомобилей отличается и наибольшую проходимость имеют автомобили, у которых все колеса являются ведущими.

В случае применения прицепов, увеличивающих общую массу ав­топоезда, но не изменяющих сцепную массу, проходимость резко сни­жается.

На величину сцепления ведущих колес с дорогой значительное влияние оказывает удельное давление шин на дорогу и рисунок про­тектора. Удельное давление определяется делением массы, приходя­щейся на колесо, на площадь отпечатка шин. На рыхлых грунтах про­ходимость автомобиля будет лучше, если удельное давление будет меньше. На твердых и скользких дорогах проходимость улучшается при большом удельном давлении.

Шины с крупным рисунком протектора на мягких грунтах будут иметь отпечаток большей площади и меньшее удельное давление; на твердых грунтах отпечаток этой шины будет меньшей площади и удель­ное давление увеличивается.

При движении по мягкому или заболоченному грунту применяют арочные шины, дающие большой отпечаток и меньшее удельное дав­ление, а также применяют автомобили, где давление воздуха в шинах может регулироваться.

На проходимость автомобиля влияет также разная ширина колеи передних и задних колес. При совпадении колеи передних и задних колес задние колеса катятся по уже прорезанной колее, поэтому со­противление их качению уменьшается, а проходимость автомобиля повышается, за исключением болотистой местности, где задние колеса могут проваливаться.

Проходимость автомобиля определяется и по габаритным размерам.

Габаритные параметры проходимости — показатели, характери­зующие проходимость подвижного состава по неровностям дороги и его способность вписываться в дорожные габариты. Основными габа­ритными параметрами проходимости являются: до­рожный просвет h, углы переднего α1 и заднего α2 свеса, продольный ρ1 и поперечный ρ2 радиусы проходимости, наружный Rн и внутрен­ний Rв радиусы поворота, поворотная ширина bк коридора, углы гибкости βв в вертикальной и αг в горизонтальной плоскостях.

Рис. Габаритные параметры проходимости автомобиля

Рис. Углы гибкости в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях

Дорожный просвет — это расстояние между низшей точкой подвижного состава и дорогой. Он характеризует воз­можность движения без задевания сосредоточенных препятствий (кам­ней, пней, кочек и т.д.). Обычно дорожный просвет находится под кар­тером главной передачи. Величина его зависит от типа подвижного состава и условий его эксплуатации. Так, для грузовых автомобилей дорожной проходимости дорожный просвет составляет 245 …290 мм, а для повышенной проходимости — 315 … 400 мм. Увеличение дорожного просвета приводит к повышению проходимости, что может быть достигнуто увеличением диаметра колес и уменьшением габари­тов главной передачи (например, разнесенная главная передача). Однако увеличение дорожного просвета приводит к повышению центра тяжести подвижного состава, в результате чего может ухудшиться его устойчивость.

Углы переднего и заднего свеса — это углы, образованные плоскостью дороги и плоскостями, каса­тельными к передним и задним колесам и к выступающим низшим точ­кам передней и задней частей подвижного состава. Они характеризуют проходимость по неровным дорогам во время въезда или съезда с пре­пятствия (наезд на бугор, переезд через канаву, яму, кювет и т.д.).

Чем больше величина углов аь и аг, тем большей крутизны дорожные неровности может преодолеть подвижной состав. Для грузовых авто­мобилей дорожной проходимости углы свеса составляют: а1=25……42° и а2 — 18 …38°, а для повышенной проходимости — соответственно 35 … 55° и 32 … 42°.

Продольные и поперечные радиусы проходимости — это радиусы окружностей, касатель­ных к колесам и низшим точкам подвижного состава соответственно в продольной и поперечной, плоскостях. Эти радиусы определяют контуры препятствий, преодолеваемых подвижным составом без их за­девания. Чем меньше указанные радиусы, тем выше проходимость; подвижного состава. Так, например, продольный радиус проходимости для обычных грузовых автомобилей составляет 2,7 … 5,5 м, а для; повышенной проходимости — 2,0 …3,5 м.

Углы гибкости в вертикальной и горизонтальной плоскостях — это углы возможного отклонения оси сцепной петли прицепа от оси тягового крюка. Угол вертикальной гибкости автопоезда характеризует его проходимость по неровностям дороги, а угол горизонтальной гибкости — способность к поворотам, т. е. его маневренность. Для автопоездов с двухосными прицепами углы гибкости составляют: βв не менее ±62° α г не менее ±55°, а для седельных автопоездов βв не менее ±8° и α ± 90°.)

Маневренность автомобиля определяется:

• Внутренним и наружным радиусами поворота называются расстояния от центра поворота соответственно до ближайшей и наиболее удаленной точек подвижного состава при максимальном повороте управляемых колес.
• Поворотной шириной коридора называется раз­ность между наружным и внутренним радиусами поворота.
• Радиусы поворота и поворотная ширина коридора характеризуют маневренность подвижного состава, т. е. его способность поворачиваться на минимальной площади. Одиночные автомобили более маневренны, чем автопоезда. Маневренность автопоездов снижается при увеличении количества единиц прицепного состава.