2 Fahrmechanische Grundlagen mobiler Arbeitsmaschinen - tubIT

Fahrmechanische Grundlagen
Wassereinfüllung Restwasser
Bild 2-15: Wasserballast im Reifen /Eic-85/
2-16
W: Wasser
L: Luft
Während der Befüllung des entlüfteten Reifens wird das Rad aufgebockt, dann wird das Rad gedreht
bis sich das Ventil oben befindet (siehe Bild 2-15); danach wird das Ventil durch ein Spezialventil
ersetzt, so daß Wasser W eingefüllt und gleichzeitig die Luft L aus dem Reifen entweichen kann L1.
Bei der Entleerung wird entsprechend verfahren. Allerdings sollte sich das Ventil nun unten befinden
und normale Druckluft für das Ausblasen des Wassers sorgen. Das Wasser kann aber nur soweit
entweichen, wie das Ventil in den Reifen hineinragt. Die Wasserballastierung wird heute nicht mehr
gerne bei Traktoren angewendet, weil die Federungseigenschaften (geringes Luftvolumen)
verschlechtert werden. Dies macht sich besonders bei den heute üblichen höheren Geschwindigkeiten
stark bemerkbar, weil Bodenunebenheiten für den Fahrer stark spürbar sind. Ab ca. 15 km/h ist der
Reifen praktisch steif, weil die Zentrifugalkraft das Wasser nach außen drückt. Bei anderen
zugkraftorientierten Arbeitsmaschinen, wie Straßenfertigern, wo der Fahrkomfort von untergeordneter
Bedeutung ist, kommt die Wasserbefüllung auch weiterhin zum Einsatz. Eine Alternative zum Wasser
ist ein Spezialschaum, der in die Reifen eingefüllt wird, dessen Dichte größer als die von Wasser ist.
2.5 Kraftübertragung zwischen Reifen und Boden
Die verschiedenen Kräfte werden vom Reifen auf den Boden übertragen. Wie bereits erwähnt sind die
Stoffeigenschaften von Böden sehr unterschiedlich und wirken sich daher stark auf die Fahrmechanik
aus.
2.5.1 Druckspannungsfelder
Der höchste Druck des Reifens auf den Boden und damit die höchste Verdichtung des Untergrundes
befindet sich immer in der Mitte der Kontaktfläche. Die Größe dieser Kontaktfläche ist aber u. a. von der
Verformbarkeit des Untergrundes abhängig. Bild 2-16 zeigt die Größe dieser Fläche. Die Werte gelten
für einen Reifen 225-24 AS mit einem Luftdruck von 0,084 MPa bei einer Belastung von 5.000 N. Die
Aufstandsfläche nimmt bei weicherem Boden stark zu, d.h. der Kontaktflächendruck sinkt. Das Integral
des Druckes ist aber in allen Fällen gleich.