Ґрунтозачіп

Ґрунтозачепи на гусениці бульдозера.

Ґрунтозачепи на колесах трактора «Універсал».

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.

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. На одному траку розташовується від 1 до 3 ґрунтозачепів.

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 й евольвентні криві — залежно від типу ґрунтів і вимог до роботи машин. Виготовляються переважно з металу, наприклад, кованої сталі, і не призначені для їзди по дорогах з покриттям. 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). Снігоходи також використовують гусениці з поперечними планками, але на перегонових снігоходах з міркувань безпеки вони заборонені, тому замість них застосовуються гумові гусениці.

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:

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

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

$\varphi$$=$ кут природного укосу (властивість ґрунту)