2 Fahrmechanische Grundlagen mobiler Arbeitsmaschinen - tubIT

Fahrmechanische Grundlagen
Daraus ergibt sich für rst
r
2
D D D ⋅ B
3
st = − e ≈ −
(2.8)
3
2
2
10
rst: statischer Reifenradius
Diesen Wert kann man auf hartem Untergrund auch etwa für rth einsetzen. In der Realität verformt sich der
Boden auf einem Acker bei der Überfahrt aber sehr stark. Wie diese Verformung genauer berücksichtigt
werden kann, wird später näher erläutert.
Kraftwirkung am gezogenen Rad
Für eine besseres Verständnis muss zunächst die Kraftübertragung zwischen Reifen und Boden näher
betrachtet werden. Im ersten Fall in Bild 2-24 handelt es sich z.B. um ein nicht angetriebenes Frontrad
eines Traktors. Zum Vortreiben einer Gewichtskraft FG muss die Rollwiderstandskraft FR überwunden
werden Da weitere Kräfte nicht angreifen ist die resultierende Bodenstützkraft FBoden auf die Mitte der
Radachse gerichtet. Als Faustwert für die Rollwiderstandskraft FR gilt:
F ≈ 10 %( −20%)
⋅ F
(2.9)
R
G
Reifen gezogen
Schlupf gering
negativ
Bild 2-24: Kraftwirkung am Reifen /Ren-85/
Reifen angetrieben
ohne Zugkraft
Schlupf gering positiv
Kraftwirkungen am treibenden Rad ohne weitere Zugkräfte
2-22
Reifen angetrieben
mit Zugkraft,
Schlupf positiv
Für den Fall des angetriebenen Rades ist das Antriebsmoment mit dem Moment aus der Bodenstützkraft
im Gleichgewicht. Das gilt aber nur, solange keine weitere Zugkraft aufgebracht werden muss. Es gilt
dann:
F Boden − FG
= 0
2.10)
Die Bodenstützkraft FBoden ist nur senkrecht nach oben gerichtet. Ein Schlupf σ ist auch in diesem Fall
immer vorhanden, weil die Rollwiderstandskraft FR in jedem Falle überwunden werden muß, damit sich
der Traktor bewegen kann. Der Schlupf σ ist zwar sehr klein und immer positiv (siehe Bild 2-25).
Grundsätzlich gilt, dass ein Antrieb ohne Schlupf nicht möglich ist.