Деформации грунтов при качении колеса

Деформации грунтов при качении колеса

13.05.2011 18:18
Деформации грунтов при качении колеса

В условиях сельскохозяйственного производства значительная доля автомобильных перевозок осуществляется непосредственно по грунтовой поверхности как специально приспособленной для таких перевозок (грунтовым дорогам), так и не приспособленной для них (целине).

Эксплуатационные характеристики ровных грунтовых поверхностей, достаточно высокие в сухие летние месяцы для связных грунтов, обычно резко ухудшаются в периоды переувлажнения грунта — весной и осенью, когда осуществляются наиболее важные для сельского хозяйства перевозки, обслуживающие посевную и уборочную кампании. Переувлажнение грунтов приводит к ухудшению проходимости автомобилей по грунтовой поверхности. Однако степень этого ухудшения различна. В зависимости от типа грунтов, условий водоотвода и климатических условий проезд автомобилей может осуществляться пли с несколько пониженными скоростями, или же практически будет прекращен.

При незначительной интенсивности движения проезд автомобилей по грунтовой поверхности допускают во всех случаях, когда движение весной или осенью возможно с некоторыми минимальными скоростями, принимаемыми с учетом количества и важности перемещаемых по дороге грузов.

Важное значение при решении вопроса о возможности использования грунтовой поверхности для проезда имеет определение закономерностей деформирования грунтовой поверхности при прохождении по ней   колес автомобилей (качении колес).

Колесо автомобиля передает нагрузку на грунт через поверхность контакта. Движущееся колесо воздействует на грунт также и силой тяги, параллельной поверхности проезжей части. К ведущим колесам приложен крутящий момент, что вызывает увеличение вертикальных и горизонтальных усилий. Эти силы вызывают деформирование взаимодействующих тел — колеса и поверхности качения.

Сопротивление грунтов передвижению автомобиля существенно зависит от их влажности и плотности. В недостаточно плотном, влажном, связном грунте при движении колеса образуется колея определенной глубины, причем грунт частично уплотняется на дне колеи, а частично выдавливается из-под колеса в стороны. Боковая часть протектора колеса сдвигает и несколько уплотняет боковые стенки колеи. Форма колеи зависит от свойств грунта и его прочности по отношению к нагрузке.

Ввиду сезонного изменения влажности и прочности грунта, сопротивление грунтов движению значительно изменяется в течение года. Эти изменения в средней полосе России носят следующий характер. Ранней весной сопротивление движению по мерзлому грунту относительно невелико. Колесо, как правило, катится по нижележащему мерзлому слою, выдавливая спереди и с боков водонасыщенный грунт. По мере увеличения глубины оттаивания увеличивается глубина образующейся колеи, и сопротивление движению достигает максимальных значений; образуются высокие боковые валы грунта. Движение двухосных грузовых автомобилей часто прекращается. В связи с просыханием грунта глубина колен и сопротивление движению постепенно уменьшаются.

После полного просыханни верхних слоев грунта сопротивление движению изменяется незначительно в течение всего теплого периода года. Однако в случае продолжительных летних дождей сопротивление движению повышается при одновременном снижении сцепления колес с грунтом.

На поверхности глинистых грунтов в этих условиях образуется водонасыщенный тонкий слой грунта на нижнем плотном слое. Ввиду резкого падения сцепления колес автомобиля с грунтом часто происходит буксование ведущих колес, и движение крайне затрудняется.

Осенью при выпадении осадков сопротивление движению повышается. Это повышение наблюдается вплоть до замерзания грунта, когда оно резко падает, если только поверхность сохранила относительную ровность. При замерзании неровной поверхности сопротивление движению остается высоким, а в ряде случаев такая грунтовая дорога становится практически непроезжей.

Закономерности изменения глубин образующихся колей соответствуют закономерностям изменения сопротивления движению. В южных районах в сухую осень непроезжее состояние грунтовых поверхностей может быть весьма непродолжительным.

Процессы, протекающие при деформации грунта, и в первую очередь образование колеи подчиняются общим закономерностям механики грунтов. При этом следует иметь в виду, что  форма и площадь контакта, а также распределение давлений зависят от взаимоотношения жесткостей грунта и шины.

В случае деформации грунта под влиянием катящегося колеса отдельные точки на поверхности контакта колеса с грунтом погружаются в грунт на различную глубину, что вызывает различное реактивное давление грунта на эти точки.

 
Строительство
Последние материалы

Будем рады Вам помочь!

Служба специалистов:

+7 (934) 54-54-21

+7 (934) 54-54-22

admin@stroiki-master.ru

 

Наши партнеры:

МЕГАГРУПП


Реклама: