Давление стопы человека на грунт

Статья на тему: "давление стопы человека на грунт" с комментариями от нашего эксперта. Мы постарались осветить проблематику со всех сторон. Задавайте свои вопросы в специальном поле после статьи.

Каково давление на грунт у различных транспортных средств?

Давлением на грунт определяется проходимость транспортного средства. Каково давление на грунт у различных транспортных средств?

В абсолютных величинах и по сравнению с человеком. Например: велосипеда, легковой машины, грузовика, танка?

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=http%3A%2F%2Fcdn01.ru%2Ffiles%2Fusers%2Favatars%2F7%2F2%2F6%2F72600_42

Проходимость транспортного средства определяется соотношением прочности грунта и давления на грунт.

Давление на грунт различных транспортных средств, кгс/см2

Взрослый человек 0,35

Jeep Wrangler, «Нива» на гусеницах Wheeltracks 0,159

ВАЗ-2121 «Нива», колеса 31х10,5, давление 0,5 атм 0,48

Трелевочный трактор ТЛТ-100А 0,3

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

Бронированный вездеход МТ-ЛБМ 0,46

Сочлененный вездеход «Витязь» ДТ-10П 0,24

Легковой малолитражный автомобиль 1,3

Очевидно чем больше площадь опоры тем меньше давление на грунт при равном весе.

Потому на вездеходы ставят либо большие колеса с низким давлением в шинах что бы шину расплющивало на большую площадь контакта с поверхностью. Либо широки гусеницы. Для каждого ТС надо считать давление на грунт. Разделив их массу на площать опоры.

С ходу можно уверенно сказать, что у вездеходов, болотоходов и тп. Давление на грунт меньше всего.

На вездеходной технике в качестве движителя часто используются гусеницы или шины сверхнизкого давления. Их основная задача — уменьшить удельное давление на грунт за счет увеличения площади опоры. Ничего сложного тут нет, по такому же принципу работают обычные лыжи. Если на лыжах человек может спокойно идти по снегу, то без них он сразу проваливается, т.к. площадь опоры уменьшается в несколько раз, а давление на снег, соответственно, увеличивается. Рассмотрим подробнее, как рассчитывается удельное давление на грунт, в чем измеряется и как его можно уменьшить на практике.

Как рассчитать удельное давление на грунт человека или техники?

Чтобы вычислить удельное давление на грунт достаточно разделить массу на площадь опоры. Например, площадь опоры всех колес автомобиля составляет 1000 квадратных сантиметров, а его масса — 1300 кг. Просто делим 1300 на 1000, получается 1,3 килограмм на квадратный сантиметр (кг/см^2). Соответственно удельное давление на грунт измеряется в кг/см^2, реже в других единицах. Получается, чем меньше масса и больше площадь опоры, тем меньше это значение. Рисунок ниже это отлично демонстрирует.

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=https%3A%2F%2Foffroadrest.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F04%2FDavlenie-na-grunt-500x332

Удельное давление на грунт зависит от массы и площади опоры

Как уменьшить давление на грунт и для чего это делать?

Ну для чего это делать ясно — чтобы увеличить проходимость техники, особенно на слабонесущих грунтах. Обычно низким удельным давлением помимо вездеходной обладает военная и сельскохозяйственная техника. Опять же для проходимости и чтобы избежать сильного уплотнения почвы и повреждения посевов. Также сюда можно отнести снегоходы, отличающиеся очень низким давлением на поверхность.

Интересный факт: известный тяжелый немецкий танк времен Второй Мировой «Тигр» обладает удельным давлением на грунт 1,03 кг/см^2, что примерно в 1,5-2 раза больше этого показателя для среднестатистического человека. В руководстве по эксплуатации танка экипажу было предписано проверять несущую способность подозрительного участка, по которому нужно было проехать, интересным образом. Один солдат садил на себя второго и, если его ноги сильно проваливались в землю, это значило, что танк здесь не пройдет. Если же ноги не проваливались, то несущая способность грунта была достаточна для движения танка.

Чтобы создать технику с малым удельным давлением на грунт можно пойти несколькими путями:

  1. Использовать гусеницу (снегоходы, трактора, вездеходы, военная техника);
  2. Использовать шины сверхнизкого давления (вездеходы, некоторая сельскохозяйственная техника);
  3. Увеличить количество колес (грузовики, военная техника (БТР));
  4. Увеличить диаметр колеса (грузовики, колесные трактора, внедорожники).

Чтобы быстро уменьшить удельное давление на грунт на обычном автомобиле, достаточно стравить давление в шинах до определенного значения. Так часто поступают владельцы внедорожников при движении по болотам и глубокой грязи.

Стоит заметить, что в некоторых ситуациях высокое давление будет предпочтительнее. Например по неглубокой грязи или снегу автомобиль на узкой резине может двигаться увереннее, чем на широкой. Этот подход используется в эндуро, где узкое переднее колесо как бы режет грязь, улучшая проходимость и управляемость.

Калькулятор рассчитывает давление в гравитационном поле тела заданной массы на поверхность заданной площади. Результат выводится в разных единицах давления.

Калькулятор рассчитывает давление оказываемое телом заданной массы на поверхность заданной площади в гравитационном поле.

Приведем определение давления из Википедии.
Давление — физическая величина, равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы, действующей на малый элемент поверхности, к его площади:

Среднее давление по всей поверхности есть отношение силы к площади поверхности:

Для тела, находящегося в гравитационном поле, сила, действующая на площадь, известна — это его вес, или
, где g — ускорение свободного падения, метр, на секунду в квадрате.

Таким образом, итоговая формула давления тела на поверхность:

По умолчанию значение g в калькуляторе равно 9.80665, что примерно соответствует гравитационному полю Земли. Значение площади примерно соответствует площади подошв взрослого человека.
Ответ выдается в метрических единицах, паскалях, ну и для удобства в некоторых других единицах измерения давления, используемых в калькуляторе Конвертер единиц давления

Читайте так же:  Давление у детей 10 11 лет норма

В каком-то смысле сельскохозяйственную технику можно отнести к вездеходной. Перед ней стоят те же задачи – эффективно проходить как качественные асфальтированные дороги, так и влажный грунт, в котором можно увязнуть. Различие существует лишь в исполняемых машинами функциях. Удельное давление можно рассчитать для любого средства передвижения, и сегодня мы напомним, как и зачем его просчитывать. Также разберём способы снижения давления и последствия пренебрежения этим фактором на полях.

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

Удельное давление

Изначальная суть снижения давления на грунт – это необходимость просто пробраться сквозь непригодный для проезда участок. То есть, увеличить проходимость машин. Перспектива застрять в грязи посреди леса мало кого может обрадовать. В военное время проблема стоит ещё острее. Чтобы с ней разобраться, конструкторы принялись изобретать альтернативные обыкновенным колёсам движители.

Самый простой и действенный способ снизить нагрузку без глубинной модернизации техники – увеличить площадь их опоры на поверхность земли. Понимание относительно примитивных физических законов помогло создать несколько альтернативных вариантов движителей.

Были разработаны шины сверхнизкого давления, которые меняют форму под давлением веса машины, и существенно увеличивают площадь контакта с поверхностью. Для легковых автомобилей – это наиболее простое и эффективное решение. Установил подходящие шины, и любая местность нипочём.

Но что делать с габаритной военной, строительной или сельскохозяйственной техникой, вес которой может превышать 10, а то и 30 тонн? Для сверхтяжёлых агрегатов были разработаны гусеничные ленты, которые хоть и увеличивали вес машин, но распространяли опорное давление по площади. Контакт приходится не на 4 колеса (точки), а распространялся вдоль всей машины (как с лыжами).

Самый простой способ понять, как распределяется опорное давление – представить передвижение по снежным сугробам. Пешком человеку необычайно трудно преодолевать сугробы метровой глубины. Но что произойдёт, если он встанет на лыжи? Опорное давление перестанет быть точечным, и распределиться на несколько метров в длину. Кажется, что удельное давление таким образом может сниться в 1,5-2 раза, но в действительность оно снизится ровно в 15 раз. С 0,60 до 0,04.

Для вычисления удельного давления на грунт достаточно разделить фактический вес объекта на площадь опоры. Если речь идёт об автомобиле, то площадь всех его колёс может достигать, например, 1 метра квадратного. То есть, 1000 кв. см. Для упрощения представим, что масса машины – ровно 1,5 тонны. Разделив 1500 кг на 1000 кв. см., получаем 1,5 кг на квадратный сантиметр удельного давления.

Соответственно, чем ниже вес агрегата, и чем больше площадь контакта, тем ниже давление. И если механику-водителю танка глубоко плевать на то, что будет с почвой, по которой он проедет, то оператор трактора сильно обеспокоен этим вопросом. Точнее обеспокоен его работодатель, который не сможет выращивать сельхозкультуры на загубленном поле, и потеряет деньги.

Для сельскохозяйственной техники низкое удельное давление на почву – ключевой фактор. Всё земледелие базируется на здоровой структуре почвы и качественном усвоении микроэлементов растениями. При этом для обработки этой самой почвы, внесения удобрений и семян нередко используется крупногабаритная техника.

Чтобы экономить драгоценное время, крупные хозяйства используют мощные европейские тракторы именитых марок и соответствующее прицепное оборудование. Оно может охватывать в ширину сразу 10 и более метров площади за один проход. Естественно вместе с мощью растёт и вес агрегатов, что становится серьёзной проблемой на слабонесущих, нежных грунтах. Уплотнения на большой глубине чреваты гибелью посевов и потерями огромных прибылей. При этом исправить их вспашкой невозможно, ибо речь идёт о глубине в 1,5-2 метра.

На сегодняшний день человеку доступны 4 способа снизить удельное давление:

  1. Увеличить диаметр колёс;
  2. Использовать шины максимально низкого давления;
  3. Увеличить количество колёс;
  4. Использовать резиновые гусеничные траки.

Каждый из вариантов имеет ряд преимуществ и помогает многократно снизить удельное давление. Однако выгода у перечисленных вариантов не равнозначна. Очевидно, что к крупным гусеничным тракам на резиновой основе по эффективности не может приблизиться ни один другой способ. Какими бы огромными и широкими ни были колёса, они всё равно заметно повышают вес техники. Тем самым снижая собственную эффективность.

С гусеницами, как у John Deere 8RT вес ещё и грамотно балансируется между двигателем спереди, и намеренно увеличенной рамой для передачи веса на кормовую часть трактора.

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=https%3A%2F%2Fenduratracks.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F10%2Ffiches_DSC_1194-2-300x169

Доказывать превосходство резиновых гусеничных лент просто не требуется. Достаточно самостоятельно взять свою технику, и подсчитать для неё удельное давление при всех возможных вариантах. Гусеницы будут превосходить конкурентов не в процентном сообщении, а кратно. Математику не обманешь.

Танки и по сей день оснащаются преимущественно стальными траками, так как защита в данном случае имеет первостепенной значение. При этом масса траков из металла может достигать 25-30% от всего веса танка. Это оправданный компромисс, на который пригодится идти в угоду безопасности и проходимости.

В мирном же поле, засеянном пшеницей, защита не требуется. Единственная угроза, которая может настигнуть комбайн или трактор – это крупный камень. На этот счёт ленты делают армированными, чтобы исключить любую вероятность разрыва. Вес от этого увеличивается на смехотворные значения, зато повреждения практически исключаются.

В итоге на мощный трактор, оснащённый резиновыми траками можно водрузить многотонное прицепное оборудование. При этом не переживая о возможном повреждении структуры почвы, и уж тем более уплотнениях на большой глубине.

Читайте так же:  Признаки повышенного давления симптомы

Даже если колёсный трактор оснащён множеством колёс на одной оси, его опора распределяется недостаточно равномерно, а сама тяговая мощь существенно падает. В результате многоколёсные тракторы-монстры оснащаются экспериментальными двигателями по 800 и более лошадиных сил. При этом гусеничный трактор, который на 25% слабее этих монстров в сырой мощи, выполняет ту же работу гораздо увереннее и с большей непринуждённостью. Для примера можно взять “малыша” Challenger MT800.

Найдите давление ноги и 2 ног которое наносит на землю человек с площадью 1 ноги 0,02065 м кв. и весом 40,5 кг

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=http%3A%2F%2Fvashurok.ru%2Fassets%2Favatar%2F31-00a38fdf4d1ec3fc0b62fcb77bd7f7ec585fd7c6b98f160659c268fbc069a348

m = 40,5 килограмм – масса человека;

g = 10 м/с 2 – ускорение свободного падения;

S = 0,02065 квадратных метров – площадь одной ночи человека.

Требуется определить давление P (Паскаль), которое производит человек, стоя на одной ноге и на двух ногах.

Найдем силу тяжести, действующую на человека:

G = m * g = 40,5 * 10 = 405 Ньютон.

Тогда давление на одной ноге будет равно:

P = G / S = 405 / 0,02065 = 19612,6 Паскаль = 19,6 кПа.

Давление человека на двух ногах будет равно:

P1 = G / (2 * S) = 405 / (2 * 0,02065) = 405 / 0,0413 = 9806,3 Паскаль = 9,8 кПа.

Ответ: давление человека, стоящего на одной ноге равно 19,6 кПа, на двух ногах – 9,8 кПа.

Таблицы допустимого давления на грунт и несущей способности грунта.

При разработке проекта для фундамента дома учитываются все факторы, в том числе и особенности грунтов. Для расчета общей допустимой нагрузки дома на грунт фундамента вы можете использовать формулу: A = Vдома (кг) / Sфунд (см2).

Грунт

Глубина заложения фундамента

Щебень, галька с песчаным заполнением

Дресва, гравийный грунт из горных пород

Песок гравелистый и крупный

Щебень, галька с илистым заполнением

[2]

Песок средней крупности

Песок мелкий маловлажный

Песок мелкий очень влажный

Иногда влажность грунтов может изменяться в большую сторону, в таких случаях несущая способность почвы становится меньше. Рассчитать влажность грунта можно самостоятельно. Для этого необходимо выкопать скважину или яму, и в том случае если через какой либо промежуток времени в ней появляется вода – грунт влажный, а если ее нет, то он сухой. Ниже мы рассмотрим плотность и несущей способности различных грунтов. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

Таблица плотности и несущей способности различных грунтов.

Грунт средней плотности

Песок среднего размера

Супесь влажная (пластичная)

Мелкий песок (маловлажный)

Мелкий песок (влажный)

Глина влажная (пластичная)

Суглинок влажный (пластичный)

При разработке проекта дома для примерного расчета фундамента, как правило, несущая способность принимается 2 кг/см 2 .

Следует отметить, что при разработке, грунт разрыхляется и увеличивается в объеме. Объем насыпи, как правило, больше объема выемки из которой грунт изымается. Грунт в насыпи будет постепенно уплотняться, это происходит под действием собственного веса или механического воздействия, поэтому значения первоначального коэффициента увеличения объема (разрыхления) и процента остаточного разрыхления после осадки будет между собой различаться. Грунты в зависимости от трудности и способа их разработки делятся на категории.

Категория грунтов

Типы грунтов

Плотность, кг/м 3

Способ разработки

[3]

Песок, супесь, растительный грунт, торф

Ручной (лопаты), машинами

Легкий суглинок, лёсс, гравий, песок со щебнем, супесь со строймусором

Ручной (лопаты, кирки), машинами

Жирная глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, растительная земля с корнями, суглинок со щебнем или галькой

Ручной (лопаты, кирки, ломы), машинами

Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина

Ручной (лопаты, кирки, ломы, клинья и молоты), машинами

Плотный отвердевший лёсс, дресва, меловые породы,сланцы, туф, известняк иракушечник

Ручной (ломы и кирки, отбойные молотки), взрывным способом

Граниты, известняки, песчаники, базальты, диабазы, конгломерат с галькой

Новый многоцелевой гусеничный вездеход будет использоваться в строительстве и обслуживании спортивных и инфраструктурных объектов горного кластера Олимпийских Игр – 2014 в Сочи.

Вездеход канадской марки Prinoth модели GT1200 был поставлен ГК “Горимпекс”. Данная модель вездехода создавалась специально для работы в самых экстремальных условиях и на сложном рельефе и значительно превосходит любую колесную технику по проходимости.

Снег, гравий, грязь – все это не преграда для этой машины.

Оснащенный экскаваторным модулем, будьдозерным отвалом и грузовой платформой, этот вездеход способен решать широкий спектр задач – от расчистки территорий, до перевозки грузов.

Экскаваторный модуль и грузовая платформа.

Вместо бульдозерного отвала, на машину за минимальное время усилиями оператора может быть установлено навесное оборудования – например, фрезерно-роторный снегоочиститель.

Одно из ключевых преимуществ данного гусеничного вездехода – он наносит минимальный вред окружающей среде.

Даже с полной загрузкой, составляющей 5443 кг, вездеход оказывает крайне низкое удельное давление на грунт – 0,213 кг/см2, а без груза – и вовсе 0,105 кг/см2, что является прекрасными показателями для машины со снаряженной массой свыше 5375 кг. Для примера, стоящий на земле человек оказывает куда большее удельное давление на грунт – 0,7 кг/см2, гусеничный экскаватор – 1 кг/см, колесный вездеход – 2,46 кг/см2, а 6 или 8-и колесный грузовик грузовик имеет показатель в 4,9 кг/см2.

Работая в условиях бездорожья, GT 1200 способен преодолевать броды глубиной до 1 метра, штурмовать подъемы и спуски крутизной до 31 градуса, а также разворачиваться на месте. Система автоматического торможения останавливает машину на склоне или при случайном открывании дверей.

Еще одной отличительной чертой вездехода является превосходная управляемость – привычные органы управления с рулевым колесом не требуют специальных навыков от операторов, обеспечивая быстрое обучение. Также операторы по достоинству оценят просторную, кондиционируемую кабину, комфортабельные кресла с поясничным подпором и регулируемую по вылету и наклону рулевую колонку.

Работу систем машины контролирует мощный микроконтроллер. На большой цветной дисплей выводится вся необходимая информация – от текущих параметров машины, до температуры воздуха за бортом и изображения с камеры заднего вида.

Читайте так же:  Какое давление у человека при ходьбе

Блок управления навесным оборудованием. Есть даже магнитола.

Кабина вездехода имеет специальную защитой от опрокидывания, соответствующей жестким требованиям стандартов безопасности ISO 3471 и SAE J1040C. Крыша над пассажиром имеет смотровое окно для лучшей обзорности.

Кондиционер установлен на крыше кабины, что позволяет увеличить свободное пространство внутри.

Мощный и тяговитый 6-и цилиндровый турбодизельный двигатель Perkins 1106D объемом 6.6 литра обеспечивает максимальный момент в 641 Н.м уже при 1400 оборотах, что гарантирует точность и эффективность работы на бездорожье. Двигатель соответствует строгим экологическим нормам ЕРА Tier 3 и EU Stage IIIA и имеет превосходные показатели экономичности.

Вездеход оснащен автономным предпусковым подогревателем ESPAR, облегчающей эксплуатацию в условиях низких температур. Система подогрева имеет программируемый таймер на 7 суток работы. Машина также укомплектована влагоотделителем для топлива и подогревом топливного фильтра.

Вездеход оборудован силовым передним бампером, сваренным из труб квадратного сечения. В бампер интегрирована мощная гидравлическая лебедка на 9 тонн.

Также на бампере расположенные стандартные разъемы для подключения различных типов навесного оборудования.

[1]

Дополнительные прожекторы со всех сторон обеспечивают отличную видимость при работе в темное время суток, позволяя минимизировать простой машины. Мигалка тоже есть.

Такие вездеходы успешно используются в труднодоступных и горных районах США и Канады, в том числе и в условиях крайнего севера. Так что Олимпиада-2014 в Сочи получила достойного помошника!

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=http%3A%2F%2Fzhurnalko.net%2Fimages%2F0%2Fb%2F0bfbe7c3ad1a6d1d5d78%2Fpage0012

Г. СМИРНО!, кандидат технических наук, доцент МВТУ имени БАУМАНА

Рис* Н. ВВЧКАН01А

Нак повысить проходимость колесных машин? Как обеспечить надежное движение по мягким грунтам?

Одним из таких путай является снижение удельного давления колеса на грунт.

В среднем у гусеничных машин эта величина колеблется от 0,4 до 0,8 кг/см 9 , а у некоторых гусеничных снегоходов удельное давление на грунт даже меньше, чем у человека, — 0,15 кг/см 8 . Автомобили более грузны: они имеют давление 1,5—5,0 кг/см 8 .

Какие способы применяют для снижения удельного давления? Один из них — увеличение размера колос. Однако большие колеса делают машину громоздкой.

Другой путь — увеличение числа осей и кола с. За последнее время во многих странах появились различные типы четырехосных (аосьми-колесных) машин. Их в шутку часто на-

Здесь наглядно видно, челе выгодна мно-гоосная машина.

зывают «сороконожками». У этих машин преимущество не только в том, что удельное давление колес на грунт в среднем в 2 раза меньше, чем у обычной двухосной. Четырехосная машина преодолевает рвы и ямы значительно большей ширины, чем двух-или трехосная. Четырехосная машина обладает значительно лучшей проходимостью не только по мягким грунтам, но и по различным неровностям.

Следующий путь повышения проходимости по мягким грунтам — »то снижение внутреннего давления воздуха в шинах. Чем меньше давление воздуха в шине, тем она мягче, тем она больше деформируется под нагрузкой. Это хорошо по двум причинам: во-первых, значительно деформированная шина имеет большую опорную площадку, а значит, меньшее удельное давление на грунт; во-вторых, мягкая шина хорошо приспосабливается к различным неровностям. «Сцеп-ляомость» колоса с грунтом, а значит, и проходимость колесной машины резко возрастают.

Применяется также переменное давление Так, автомобиль «ЗИЛ-157* снабжен системой централизованной накачки шии. Водитель, не выходя из кабины, может менять давление воздуха в шинах в пределах от 0,5 до 3,5 кг/см 8 .

Если автомобиль идет по твердой дорога, которая практически не деформируется при любых давлениях воздуха

в шине или удельных давлениях шины на дорогу, то шины можно накачать побольше. Они будут более жесткими, но зато уменьшатся потери на деформацию как грунта, так и шины, уменьшится сопротивление движению. Если жа машина идет по мягкому грунту, скажем по заболоченному участку или рыхлому снегу, то большое удельное давление заставляет колеса глубже проваливаться. Грунт сильнее сопротивляется движению, автомобиль застревает, буксует на месте. Иное дело, если давление воздуха -в шина приспущено. Шина проминается, площадь соприкосновения ее с грунтом становится больше, а удельное давление уменьшается.

Как показывает опыт, давление в шинах надо снижать значительно. Однако при малом давлении обычной шины хватает ненадолго. Шина начинает проскальзывать по ободу. Пришлось немного изменить конструкцию крепления шины к ободу, как зто сделано, например, на автомобиле «ЗИЛ-157», а потом была разработана и совершенно новая конструкция, получившая название грунтовой арочной шины. Эта шина крепится к ободу на за счет того, что ее поджимает к наружным кольцам обода внутреннее давление воздуха, как у велосипеда, мотоцикла или обычной автомобильной шины, а с помощью внутренних и наружных колец и расположенных по окружности болтов, надежно зажимающих кромки бортов шины. Такая шина имеет большую ширину и относительно малую высоту профиля. Площадь контакта с грунтом увеличивается, а диаметр остается близким к стандартному. Давление воздуха здесь около 0,6—1,0 кг/см 8 . Как и все новые шины, зти шины бескамерные. Испытания показали, что обычный автомобиль «ЗИС-150» с одной ведущей осью, но «обутый» в зти шины, имеет лучшую проходимость по заболоченной местности и снежной целине, чем автомобиль «ЗИС-151» с тремя ведущими осями на обычных шинах.

Если колесо жесткое, оно подпрыгнет на неровности. а если давление в нем небольшое, оно промнется.

Последнее время конструкторы, желая аще больше снизить удельное давление колес на грунт, пошли дальше. Колесо сделали аще шира. Давление еще больше снизилось, пришлось снова изменить и конструкцию — получилась мягкая «бочка» — мешок с воздухом, или, как теперь говорят, пнев-м о к а т о к. Ширина пиевмокатка иногда превышает его диаметр а 1,5 раза, но на последних моделях подобных машин она равна диаметру (так называемый «квадратный» каток).

Читайте так же:  Какие таблетки от глазного давления

Давление воздуха в пиевмокатках не

Вот что такое пневмокаток..

. ы как его приводят ш движение.

превышает 0,2—0,1 кг/см 8 , то есть оно в 10—20 раз меньше, чам у «Победы» или «Москвича». Опорная площадь получается очень большой.

Работа пнесмокатка отличается от работы обычной шины: вместо выдавливания грунта в стороны пневмокаток, профиль которого выполнен по дуга большого радиуса, проминается внутрь и уплотняет под собой грунт. Увеличивается несущая способность грунта, повышается проходимость. Машина с такими катками хорошо проходит по заболоченной местности, по снежной целина, рыхлому песку: ведь удельное давление на грунт у нее меньше, чам у самых лучших гусеничных машин, оно настолько мало, что машина может переехать через лежащего человека и на причинить ему вреда*

Каток сделан из 2—4 слоев прорезиненной нейлоновой или капроновой ткани, а не из 6—14 слоев корда, как обычная шина. Позтому эластичность у него больше* В отличиа от обычных колес здесь нет обода. Торцы «бочонка» сжаты с помощью двух рифленых конических металлических шайб и струны-вала, проходящего по оси «бочонка».

На 4-й странице обложки приведены принципиальные отличия между типами машин, о которых мы говорили. Катки’ могут быть разной ширины и формы. Главный рисунок показывает, как может выглядеть универсальный вездеход. Машина для движения по рыхлому снегу и болотам изображена справа вверху. На самом нижнем рисунка — конструкция, позволяющая перевозить тяжелые грузы по плохим грунтовым дорогам, по паску и заболоченной местности. А в середине — совершенно иной тип автомобиля: многоосный. Восемь колес равномерно принимают на себя нагрузку автомобиля и снижают удельное давление на грунт.

У каждой из зтих конструкций есть свои достоинства и недостатки, нерешенные вопросы. Над этими задачами работает сейчас коллектив кафедры «Колесные машины» МВТУ имени Баумана, создавший совместно с Горькое* ским автомобильным заводом и НИИ шинной промышленности первые образцы экспериментальной машины с пнвв-мокатками.

Обратите внимание, как увеличивается площадь опоры и, следовательно, проходимость у широкой шины.

Ответ оставил Гость

Р=F/S=mg/S, где m- масса человека, S- площадь опоры. Если человек стоит на одной ноге или идет,то опора на одну ногу, если стоит, то опора на две ноги и площадь опоры будет будет 2S, и соответственно давление будет mg/2S.Площадь стопы можно усредненно считать как площадь прямоугольника ав, где а- длина стопы, в- ширина которую можно считать как среднее арифметическое между самым широким и узким местом стопы.

Если ответа нет или он оказался неправильным по предмету Физика, то попробуй воспользоваться поиском на сайте или задать вопрос самостоятельно.

Если же проблемы возникают регулярно, то возможно Вам стоит обратиться за помощью. Мы нашли великолепную площадку, которую без всяких сомнений можем порекомендовать. Там собраны лучшие преподаватели, которые обучили множество учеников. После обучения в этой школе, Вы сможете решать даже самые сложные задачи.

СИЛА ТЯГИ И СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ

Чтобы заставить танк катиться по гусеницам, к нему надо прило­жить силу. Эту силу создает двигатель, вращая посредством передаточ­ных механизмов ведущие колеса танка. Зубья ведущих колес, зацепляясь за гусеницы, стремятся выдернуть их из-под опорных катков танка. Однако гусеницы прижаты к земле весом танка, а их выступы, называе­мые грунтозацепами или шпорами, углублены в грунт и упираются в него. Если перекатить танк по гусеницам легче, чем выдернуть гусе­ницы из-под опорных катков, то ведущие колеса, отталкиваясь от непо­движно лежащих на грунте гусениц, будут толкать танк вперед.

На рис, 392 сила, толкающая танк, показана пунктиром, так как она является силой взаимодействия между двумя частями танка (корпу­сом и гусеницей), т. е, внутренней силой.

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=https%3A%2F%2Fimages2.imgbox.com%2Fbf%2F54%2FnovUf9KA_o

Рис. 392. Силы, действующие на танк при движении егопо горизонтальному пути

Но движение тела может быть обеспечено лишь внешней силой, т. е. силой взаимодействия тела с внеш­ней средой, в нашем случае танка с грунтом.

Чтобы танк двигался, нужны два условия: вращение ведущих колес, стремящихся-вытащить гусеницы из-под опорных катков, и достаточный упор гусениц в грунт. Силу, с которой грунт удерживает нижние ветви гусениц, назовем силой тяги. Она направлена в сторону движения танка, и ее приближенно можно считать равной силе, толкающей танк вперед по гусеницам.

Движущийся танк всегда оставляет след, особенно заметный на мягком грунте. Погружаясь в грунт, гусеницы разрушают его, прессуют,. выдавливают в стороны, срезают неровности. Вследствие этого со стороны грунта на гусеницы действует сила, направленная против движения танка. Эту силу назовем силой сопротивления качению.

При движении по твердому грунту след менее заметен или почти не заметен. В этом случае меньше и сопротивление качению. Но оно существует, так как любой грунт сопротивляется воздействию гусениц движущегося танка.

Сила сопротивления качению различна на разных грунтах и даже на одном и том же грунте для разных танков. Она зависит от веса танка и от устройства его гусениц. Чем сильнее гусеницы прижаты к грунту, тем глубже они в него погружаются и тем больше сопротивление грунта. Если грунт мягкий, а сила, прижимающая гусеницы, велика, сопротив­ление качению увеличивается особенно значительно.

Глубина погружения гусениц в грунт зависит от силы, прижимаю­щей гусеницы к грунту. Но одна и та же сила, действуя на гусеницы, неодинаковые по площади, вызывает разное погружение их в грунт.

Читайте так же:  Нормальное нижнее давление у подростка

Для пешехода и лыжника одинакового веса трудность движения по снегу одинаковой глубины различна. Это легко объяснимо. Вес пешехода приходится на небольшую площадь ступней его ног, в то время как вес лыжника распределяется на значительно большую площадь лыж. Если выделить на грунте площадку в 1 квадратный сантиметр (1 см 2 ), то ока­жется, что лыжник давит на эту площадку с силой, примерно в 15 раз меньшей, чем пешеход. Вот почему лыжник легко движется по глубо­кому снегу, тогда как пешеходу идти по такому снегу трудно или невоз­можно.

Следовательно, сопротивление качению зависит не только от веса танка, но и от площади гусениц, на которую приходится этот вес. Вес танка, приходящийся на 1 см 2 опорной поверхности гусениц, называется удельным давлением.

Одно из основных преимуществ гусеничной машины по сравнению с колесной — значительно меньшее удельное давление. Опорная поверх­ность колес автомобиля меньше опорной поверхности гусениц танка. Из-за большого удельного давления колеса автомобиля при движении по мягкому грунту вязнут. Ввиду этого сопротивление качению автомо­биля может оказаться столь значительным, что автомобиль не сможет двигаться.

Удельное давление определяют, разделив вес танка на площадь опорной поверхности гусениц, т. е. на площадь той части обеих гусениц, которая лежит на грунте. Если обозначить вес танка через Gв кг, длину опорной поверхности гусеницы — через Lв см, а ширину гусеницы —че­рез bв см, то удельное давление gвыразится формулой

Так, если G=25 т =25 000 кг, L= 250 см, а b= 50 см, то

g = 25000 : 2 x 250 x 50 = 1 кг/см 2

Удельное давление, определенное таким способом, называется сред­ним удельным давлением. Подсчитывая его, предполагают, что вес танка равномерно распределяется по всей длине опорной поверх­ности гусениц. На самом деле это не так. Звено гусеницы, находящееся под катком, прижато к земле с большей силой, чем звенья, лежащие между катками; на твердом грунте звенья, лежащие между катками, вообще не передают давление на грунт (рис. 393, А).

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=https%3A%2F%2Fimages2.imgbox.com%2F60%2Fbb%2FCPvMdCTg_o

Рис. 393. Удельное давле­ние зависит от твердости грунта, числа и расположения опорных катков

При погружении гусениц в мягкий грунт давление распределяется по всей длине опорной поверхности гусениц более равномерно, так как часть нагрузки пере­дается на грунт свободными звеньями (рис. 393, Б). Но и в этом случае давление не выравнивается полностью: звенья, лежащие между катками, остаются менее нагруженными, чем звенья, находящиеся под катками. Чем больше катков и чем ближе они расположены один к другому, тем меньше разница между действительным и средним удельным давле­ниями (рис. 393,В). Чтобы выравнять, насколько это возможно, удель­ное давление, катки иногда располагали в шахматном порядке в два и три ряда (рис. 393, Г). .

Удельное давление зависит также от формы звена. Если звено плоское (рис. 394, А), то оно передает давление на грунт всей площадью.

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=https%3A%2F%2Fimages2.imgbox.com%2Fba%2F05%2F0PPXFR1Z_o

Рис. 394. Формы гусеничных звеньев; А — плоское звено; Б — ажурное звено

Звено со шпорами опирается на твердый грунт только шпорами. Вырезы в ажурном звене (рис. 394, Б) приводят к увеличению удельного дав­ления.

Удельное давление зависит еще и от положения центра тяжести танка. Так, если центр тяжести находится не посередине танка, а, ска­жем, смещен назад, то на задние катки бу­дет приходиться большая нагрузка и давление под задними катками будет больше; поэтому наибольшее действительное удель­ное давление будет значительно превосхо­дить среднее; у двух танков с одинаковым средним давлением может быть различное действительное удельное давление.

Действительное и среднее удельные да­вления оказывают значительное влияние на сопротивление качению танка и на его про­ходимость. Чем больше удельное давление, тем больше сопро­тивление качению и ниже про­ходимость танка на рыхлых грунтах.

Обычно при сравнении танков по проходимости пользуются сред­ним (а не действительным) удельным давлением. Это объясняется, во-первых, тем, что среднее удельное давление проще подсчитать, чем дей­ствительное удельное давление, и, во-вторых, тем, что на мягких грунтах при погружении гусениц в грунт действительное удельное давление приближается к среднему, так как участки гусениц между катками также передают давление на грунт.

На рис. 395 приведены значения среднего удельного давления для различных случаев.

Изображение - Давление стопы человека на грунт proxy?url=https%3A%2F%2Fimages2.imgbox.com%2F11%2Fd9%2FTbVMsx1Q_o

Рис. 395. Средние удельные давления для различных случаев (в кг/см 2 )

Из этого рисунка следует, что удельное давление-танка значительно ниже удельного давления колесных машин и прибли­жается к удельному давлению пешехода. Оно в 20 раз выше удельного давления лыжника и почти в 3 раза ниже удельного давления лошади со всадником.

Источники


  1. Милюкова, И.В. Настольная книга гипертоника / И.В. Милюкова. – М.: ИЗДАТЕЛЬСТВО “АСТ”, 2013. – 224 c.

  2. Гипертония и ее осложнения. Что советуют врачи. – М.: Газетный мир, 2013. – 128 c.

  3. Романова, Е. А. Гипертония / Е.А. Романова. – М.: АСТ, 2007. – 128 c.
  4. Казаков, В. Ф. Бальнеотерапия ишемической болезни сердца: моногр. / В.Ф. Казаков, В.Г. Серебряков. – М.: Медицина, 2017. – 256 c.
Изображение - Давление стопы человека на грунт xb45899
Автор статьи: Галина Гафарова

Здравствуйте. Меня зовут Галина. Я уже более 9 лет работаю в частной медицинской клинике. Считая себя профессионалом, хочу научить всех посетителей сайта решать разнообразные вопросы. Все материалы для сайта собраны и тщательно переработаны для того чтобы донести как можно доступнее всю необходимую информацию. Однако чтобы применить все, описанное на сайте всегда необходима ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ консультация с профессионалами.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 4.8 проголосовавших: 6

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here