Erläutern SIe die Kraftverhältnisse bezüglich der vertikalen Kräfte und bezüglich der Tangentialkräfte am Rad auf nachgiebigen Boden!
M: Antriebsmoment
σ: Schittspannnung zw. Rad und Boden (wirken jeweils radial für M=0; i.A. M ≠ 0 -> idealisierter Fall)
F_z: Vertikalkraft = vertikale Komponente von σ auf integriert über Längsvariable x
F_x: Tangentialkraft = in Längsrichtung wirkende Komponente von σ über Variable z aufintegriert
Welche geometrischen Größen sollte man verändern, um den Rollwiderstand zu verkleinern?
Radius
Reifenbreite
-> Einfluss des Radius größer als Reifenbreite
(Reifeninnendruck, jedoch keine geometrische Größe)
Skizzieren Sie den Normalspannungsverlauf unter einem rollenden Rad!
Skizzieren Sie die Tangentialspannungen in der Kontaktfläche zwischen rollendem Rad und nachgiebigen Boden bei einem gezogenen und einem angetriebenen Rad! Worin besteht der Unterschied?
Worin besteht der Unterschied bezüglich des Rollwiderstandes bei Beachtung der elastischen Eigenschaften des Bodens?
z_el: die elastische Rückfederung:
wenn z_el groß, wird die Klammer insgesamt klein und somit der Rollwiderstand ebenfalls klein. Dieser Teil kommt hinzu wenn elastische Rückfederung mitbetrachtet wird
Erläutern Sie, wie sich der Scherweg unter einem rollenden Rad und unter einem Kettenlaufwerk aufbaut!
Scherweg kann ermittelt werden über die Ralativgeschwindigkeit, die über die Länge des Latsches integiertet werden
Bei Reifen wird der Scherweg auch als Schlupf bezeichnet
Wovon hängt das Verhältnis der maximal übertragbaren Umfangskraft bezogen auf die Vertikalkraft bei einem rein kohäsiven Boden und bei einem reinen Reibungsboden ab?
Bei kohäsiven Böden kommt es auf eine möglichst große Aufstandsfläche an, die mittlere Flächenpressung p_m sollte möglichst klein sein
𝜏_max = c (kohäsive Böden)
T_max = c*A
Reibungsböden:
Fu_max = F_z tan(𝜑)
𝜏_max = p tan(𝜑)
Welche Schlussfolgerungen lassen sich für die Aufstandsfläche ziehen?
für große Umfangskräfte benötigt man eine hohe Aufstandsfläche
Maximale Umfangskraft ist unabhängig von Reifenabmessungen, die Reifenabmessungen sind jedoch wichtig bei der Betrachtung der Einsinkung und damit des Rollwiderstandes
-> gilt für Reibungsböden
bei kohäsiven Böden ist auch die Dimension und Einsinkung wichtig
-> Radlasten
Nennen Sie eine Größenordung für das Zugkraftverhältnis eines nassen, tonigen Lehms und eines trockenen Lehms mit Pflanzenbewuchs!
Zugkraftverhältnis im Bereich 0-1 in Abhängigkeit vom Schlupf
Skizzieren Sie, wie sich der Traktionsbeiwert eines Kettenfahrzeugs für einen feuchten Sandboden und für einen nassen Tonboden in Abhängigkeit des spezifischen Bodendrucks ändert!
Erläutern Sie den Begriff Wendewiderstand!
Kettenfahrzeuge lenken durch unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten der Ketten
Können dadurch auch im Stand und um die Hochachse des Fahrzeugs drehen
Aufgrund der Drehung um die Hochachse kommt es zu Tangentialgeschwindigkeiten der Kette
-> Führt zu Tangentialspannungen
Aufintegration der Spannungen und multiplikation mit dem Abstand zur Aufstandsfläche ergibt das Wendemoment
Wirkende Tangentialkräfte werden als Wendewiderstand F_w bezeichent
Was ist das Lenkverhältnis?
Welches Produkt bestimmt die Beweglichkeit von Kettenfahrzeugen?
Das Produkt aus mittleren Bodendruck p_m und Lenkverhältnis λ
Erläutern Sie, warum das Produkt aus mittleren Bodendruck und Lenkverhältnis beim Kettenfahrzeug ein Maß für die Beweglichkeit sein kann!
Nennen und erläutern Sie ein Materialgesetz zur Beschreibung nachgiebiger Böden in der FEM!
Der Drucker-Pager-Cap
Bei diesem Modell wir die Fließfläche beschrieben durch ein von hydrostatischen Druck abhängigen Kegel
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