3. Сцепление гусениц с грунтом

При движении танка ведущие колеса, вращаемые дви­гателем, стремятся вытащить гусеницы из-под опорных кат­ков. Но гусеницы, прижатые весом танка к грунту, сцеп­ляются с ним вследствие силы трения между траками и I грунтом, а также вследствие зацепления выступов и впа­дин траков за грунт.

Чем лучше сцепление гусениц с грунтом, тем большую силу тяги может получить танк и тем более трудные пре­пятствия (подъем, эскарп и др.) он может преодолеть.

Максимально возможная сила тяги при достаточной мощности двигателя зависит от веса танка, качества грунта и конструкции гусеничного движителя.

Связанные грунты, обладающие прочным верхним сло­ем или развитой корневой системой трав, обеспечивают лучшее сцепление их с гусеницами по сравнению с несвя­занными (сыпучими) грунтами. Сцепные свойства грунта зависят и от его влажности. В связанных грунтах увели­чение влажности снижает их сцепные свойства, а в сыпу­чих некоторое повышение влажности увеличивает их сцеп­ление с гусеницами.

Для увеличения сцепления с грунтом траки имеют реб­ра — грунтозацепы, а при движении но скользким грунтам на траки могут крепиться съемные шпоры.

Если силы трения недостаточны для движения танка, то врезавшиеся грунтозацепы начинают упираться в грунт и увеличивают сцепление. При этом они уплотняют грунт, и траки начинают перемещаться назад, т. е. опорные поверх­ности гусеницы начинают пробуксовывать. Если сила тяги увеличивается, то увеличивается и уплотнение грунта грунтозацепами, и буксование гусениц.

Рис. 32. Схема работы грунтозацепов и сила сцепления

гусе­ниц с грунтом в зависимости от пробуксовки их

На связанных грунтах при смещении траков происхо­дит не только уплотнение грунта, но также срез корней трав и преодоление силы внутреннего трения и сцепления частиц грунта по боковым и нижним кромкам грунтозацепов.

Трак смещается все время, пока находится на грунте. Это смещение увеличивается с момента прохождения над ним переднего катка до момента освобождения его из-под заднего опорного катка (рис. 32,а).

Если последний трак на опорной поверхности переме­стится на величину, близкую к расстоянию между грунтозацепами, то часть спрессованного грунта, расположенного

между грунтозацепами, будет срезана и сцепление заднего трака с грунтом уменьшится. В этом случае нагрузка на грунтозацепы траков, расположенных впереди, увеличится, что ускорит их перемещение назад и увеличит буксование гусениц. Величина перемещения трака до срезания участка грунта между грунтозацепами зависит от величины силы тяги и качества грунта.

На большинстве грунтов сила тяги создается главным образом под задними катками, где грунт наиболее уплот­нен, благодаря чему грунтозацепы получают лучший упор. Но большая сила тяги может создаваться также под сред­ними или даже под передними катками. Например, грунт, покрытый хрупкой верхней коркой, скалывается при не­больших перемещениях грунтозацепов. В этом случае основной упор в грунт имеют передние траки. Задние же из-за меньшего сцепления их с разрушенной структурой грунта обеспечивают меньшую силу тяги.

Как показывают опыты, некоторое буксование гусениц, хотя и различное для разных грунтов, увеличивает сцепле­ние гусениц с грунтом вследствие уплотнения его (рис. 32,6). Для многих грунтов сцепление увеличивается до 20—30% буксования. Дальнейшее увеличение буксова­ния с разрушением структуры грунта приводит к уменьше­нию сцепления.

Величина сцепления зависит и от удельного давления гусениц на грунт. Чем больше удельное давление и чем неравномернее оно распределено, тем больше разрушение структуры грунта и тем меньше сцепление с гусеницами.

Траки должны иметь такую форму подошвы, при кото­рой она легко очищается от налипающего грунта, иначе уменьшится сцепление. При полностью забитом грунтом траке сцепление создается только за счет трения грунта по грунту, что меньше сцепления, полученного благодаря трению стали по грунту и зацеплению ребер трака за грунт. Поэтому при обслуживании машины подошва трака должна очищаться от грунта.

Ребра-грунтозацепы не следует располагать слишком часто, так как при движении машины с такой формой по­дошвы гусениц происходит разрушение структуры грунта и корневой системы трав, а также забивание подошвы трака и грунтом. Для большинства грунтов целесообразно иметь высоту грунтозацепов в среднем 25—30 мм, а высоту съемных шпор 55—70 мм.

Грунтозацепы не должны сильно портить дороги, но должны хорошо сцепляться с более мягкими грунтами. Поэтому опорная площадь грунтозацепов должна занимать около одной десятой общей площади трака. Располагать грунтозацепы на траке нужно так, как показано на рис. 32, а. В этом случае при погружении грунтозацепа под передним катком грунт несколько уплотняется, что умень­шает пробуксовку гусениц. При выходе же его из грунта под задним опорным катком он не вспахивает грунт. Если расположить грунтозацепы у другого шарнира трака, то они будут входить в грунт, не уплотняя его, и выходить со значительным разрушением грунта.

Более широкие гусеницы, но с меньшей длиной опор­ной поверхности при том же удельном давлении дают меньшее сцепление с грунтом. В этом случае уменьшается боковое сопротивление срезу корней трав и сцепление между сдвигаемыми и остающимися частицами грунта. С точки зрения сцепления с грунтом лучше иметь более длинную опорную поверхность гусениц.

При увеличении скорости движения сцепление умень­шается вследствие сильного разрушения грунта.

Наибольшее значение силы сцепления гусениц с грун­том называют силой тяги по сцеплению.

Но сила тяги по сцеплению зависит от веса машины. Поэтому в расчетах удобно пользоваться силой тяги по сцеплению, приходящейся на единицу веса машины.

Отношение силы тяги по сцеплению к весу танка назы­вается коэффициентом сцепления. Значения этих коэффи­циентов приводятся в таблицах учебников по теории танка. Например, величина коэффициента сцепления на доро­гах с твердым покрытием равна 0,7 0,8, на сухой грунтовой дороге — 0,7 0,9, на сухом лугу — 0,8 1,0, а на болотистых грунтах снижается до 0.3 0,6.

Зная коэффициент сцепления, можно легко определить силу тяги по сцеплению

где φ — коэффициент сцепления.