Brusilica za panjeve je teška-mašina dizajnirana da smanji panjeve i korijenje u drvnu sječku. Kada se razmatra vuča-iza brusilice panjeva - uobičajena konfiguracija za arboriste i pejzažiste - jedno od najvažnijih inženjerskih pitanja je: kolika je sila vuče potrebna za sigurno povlačenje brusilice panjeva i njene prikolice uz padinu, preko mekog tla ili duž asfaltirane ceste? Ispravan proračun potrebnog vučnog poteza osigurava da vučno vozilo (pikap, traktor ili SUV) ima dovoljnu snagu i kapacitet kočenja, sprječavajući nesigurne situacije i mehaničko naprezanje. Ovaj članak objašnjava metodu zasnovanu na fizici-za izračunavanje sile vuče za brusilicu panjeva.
Ukupna sila vuče potrebna za povlačenje brusilice za panjeve je zbir dva glavna otpora: gravitacijske komponente koja djeluje paralelno s nagibom i otpora kotrljanja između guma prikolice i površine tla. Osnovna formula je:
Ftotal=m×g×[sinθ+fr×cosθ]
gdje:
Ftotal= potrebne sile vuče (njutni ili preračunati u kgf/lbf)
m= ukupna masa brusilice za panjeve plus prikolica (kg)
g{0}} gravitacijsko ubrzanje (9,81 m/s²)
θ= ugao nagiba u stepenima
fr= koeficijent otpora kotrljanja (bez dimenzija)
Da biste primijenili ovu formulu na brusilicu za panjeve, najprije vam je potrebna stvarna mokra težina mašine uključujući pun rezervoar za gorivo, hidraulično ulje i svu dodatnu opremu, kao i težinu tare same prikolice. Na primjer, tipična vuča-za vuču za panjeve{2}} iza brusilice za panjeve teži otprilike 1.000–1.500 kg, a čvrsta prikolica s tandem{7}}osovinom dodaje još 400–600 kg, što daje ukupnu vučenu masu od 1.400–2.100 kg.
Na ravnom, popločanom terenu (θ=0∘), formula se pojednostavljuje na F=m×g×fr. Koristeći koeficijent otpora kotrljanja asfalta od 0,018 i ukupnu masu od 1.800 kg, potrebna sila vuče je oko 318 N ili 32 kgf - kojom većina lakih kamiona lako rukuje. Međutim,-uslovi u stvarnom svijetu rijetko su ravni. Na nagibu od 5 stepeni (oko 8,7% nagiba), gravitaciona komponenta postaje značajna. Koristeći istu kombinaciju brusilice panjeva i prikolice od 1.800 kg na asfaltu:
F=1800×9,81×[sin5∘+0.018×cos5∘]≈17658×[0.087+0.0179]≈1853 N (oko 189 kgf)
Na padini od 10 stepeni sa šljunkovitom površinom (fr=0.10), sila naglo raste:
F=1800×9,81×[sin10∘+0.10×cos10∘]≈4410 N (oko 449 kgf)
Ovo se približava praktičnom ograničenju vučne trake od pola-tone kamioneta, posebno na labavim površinama gdje je vuča guma ograničena.
Za samohodne modele brusilice za panjeve sa gusjenicama, proračun se pomjera na provjeru da li se vlastiti pogonski sistem mašine može popeti na datu padinu bez klizanja. Ovdje formula upoređuje raspoloživi vučni napor sa potrebnom silom:
Dostupan=μ×m×g×cosθ
Potrebno=m×g×[sinθ+ft×cosθ]
Gdje je μ koeficijent prianjanja kolosijeka- na tlo (obično 0,4–0,6 za tvrdo tlo, 0,25–0,35 za mokru glinu), a ft je unutrašnji otpor kolosijeka (0,04–0,07). Brusilica za panjeve može se popeti uz padinu samo ako je dostupno veće ili jednako potrebno.
Ukratko, izračunavanje sile vuče za brusilicu panjeva zahtijeva poznavanje ukupne vučne mase, najstrmijeg očekivanog ugla nagiba i otpora kotrljanja površine. Koristite formulu F=m⋅g⋅[sinθ+fr⋅cosθ]i pomnožite sa sigurnosnim faktorom od 1,3–1,5 da biste uzeli u obzir početnu inerciju i prolazna opterećenja. Uvijek uporedite rezultat sa-ocjenom povlačenja vučne rude i bruto kombinirane težine (GCWR) proizvođača vašeg vučnog vozila kako biste osigurali siguran, stabilan rad vaše brusilice panjeva na svakom gradilištu.
