Brusilica panjeva je-stroj za teške uvjete rada dizajniran za pretvaranje panjeva i korijenja u drvnu sječku. Kada se razmatra vuča-iza Stump Grinder - uobičajena konfiguracija za arboriste i krajobraznike - jedno od najvažnijih inženjerskih pitanja je: kolika je vučna sila potrebna da se sigurno povuče Stump Grinder i njegova prikolica uz padinu, preko mekog tla ili duž asfaltirane ceste? Ispravan izračun potrebne vučne sile osigurava da vučno vozilo (kamioner, traktor ili SUV) ima dovoljnu snagu i kapacitet kočenja, sprječavajući nesigurne situacije i mehanička opterećenja. Ovaj članak objašnjava metodu-temeljenu na fizici za izračunavanje sile vučenja za brusilicu panjeva.
Ukupna vučna sila potrebna za povlačenje drobilice panjeva zbroj je dvaju glavnih otpora: gravitacijske komponente koja djeluje paralelno s nagibom i otpora kotrljanja između guma prikolice i površine tla. Osnovna formula je:
Fukupno=m×g×[sinθ+fr×cosθ]
Gdje:
Fukupna= potrebna vučna sila (Newtoni ili pretvoreno u kgf/lbf)
m= ukupna masa brusilice panjeva plus prikolica (kg)
g= gravitacijsko ubrzanje (9,81 m/s²)
θ= kut nagiba u stupnjevima
fr= koeficijent otpora kotrljanja (bez dimenzija)
Da biste ovu formulu primijenili na brusilicu panjeva, najprije vam je potrebna stvarna mokra težina stroja, uključujući puni spremnik goriva, hidraulično ulje i sve priključene dodatke, plus tara težina same prikolice. Na primjer, tipična srednja{1}}tegljača-iza Stump Grindera teži otprilike 1000–1500 kg, a čvrsta prikolica s tandem-osovinama dodaje još 400–600 kg, dajući ukupnu vučenu masu od 1400–2100 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 1800 kg, potrebna vučna sila je oko 318 N ili 32 kgf - koju lako podnosi većina lakih kamiona. Međutim,-uvjeti u stvarnom svijetu rijetko su ravni. Na nagibu od 5 stupnjeva (približno 8,7% nagiba), gravitacijska komponenta postaje značajna. Korištenje iste kombinacije brusilice panjeva od 1800 kg i prikolice na asfaltu:
F=1800×9,81×[sin5∘+0.018×cos5∘]≈17658×[0.087+0.0179]≈1853 N (oko 189 kgf)
Na kosini od 10 stupnjeva sa šljunčanom površinom (fr=0.10), sila naglo raste:
F=1800×9,81×[sin10∘+0.10×cos10∘]≈4410 N (oko 449 kgf)
Ovo se približava praktičnoj granici rude od pola-tone kamioneta, posebno na labavim površinama gdje prianjanje guma može biti ograničeno.
Za samohodne-modele Stump Grindera na gusjenicama, izračun se prebacuje na provjeru može li se vlastiti pogonski sustav stroja popeti na zadanu kosinu bez klizanja. Ovdje formula uspoređuje raspoloživi vučni napor s potrebnom silom:
Dostupno=μ×m×g×cosθ
Potreban=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 unutarnji otpor kotrljanja kolosijeka (0,04–0,07). Stump Grinder može se penjati uz padinu samo ako je Favailable Veći ili jednak Frequired.
Ukratko, izračunavanje vučne sile za brusilicu panjeva zahtijeva poznavanje ukupne vučene mase, najvećeg očekivanog kuta nagiba i otpora kotrljanja površine. Upotrijebite 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 prijelazna opterećenja. Uvijek usporedite rezultat s ocjenom vučne rude-proizvođača i ocjenom bruto kombinirane težine (GCWR) kako biste osigurali siguran i stabilan rad vaše brusilice panjeva na svakom gradilištu.
