Ґрунтозачіп

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^[1].

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^[2]. На одному траку розташовується від 1 до 3 ґрунтозачепів^[3].

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^[4] й евольвентні криві — залежно від типу ґрунтів і вимог до роботи машин^[5]. Виготовляються переважно з металу, наприклад, кованої сталі, і не призначені для їзди по дорогах з покриттям^[4]. 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)^[5]. Снігоходи також використовують гусениці з поперечними планками, але на перегонових снігоходах з міркувань безпеки вони заборонені, тому замість них застосовуються гумові гусениці^[6].

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:^[7]

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

де:

${\displaystyle H=}$ опір ґрунту

${\displaystyle b=}$ ширина гусеничної стрічки

${\displaystyle l=}$ довжина контактної поверхні

${\displaystyle c=}$ коефіцієнт когезії (властивість ґрунту)

${\displaystyle h=}$ висота ґрунтозачепа

${\displaystyle W=}$ загальна маса транспортного засобу

${\displaystyle \phi \ }$${\displaystyle =}$ кут природного укосу (властивість ґрунту)