This article presents a classification of roads based on their off-road capabilities, with a particular focus on forest and field roads. A design and engineering solution for a traction control device lug mounted on drive wheels for off-road use is presented. It was tested under winter conditions on a field road.
traction control, off-road, forest roads, SUV, lug, off-road level, field road
Проходимость и, следовательно, мобильность ТС (транспортного средства) определяется набором технических его параметров, а также свойствами и условиями эксплуатируемых и временами года [1, 2]. Классификация дорог с учетом типа, рельефа и сезонности отображена в таблице 1 [3].
Таблица 1 – Классификация дорог с учетом типа и рельефа
|
Уровень бездорожья |
Описание |
Характеристики |
Требования к автомобилю |
Сезонность |
|
Легкое бездорожье |
грунтовые и проселочные дороги. Созданы человеком, не имеют твердого покрытия, утрамбованы, подвержены размыванию и колеобразованию. |
неровности небольшие ямы и бугры, пыльная летом и скользкая после дождя. |
с увеличенным дорожным просветом или полным приводом, требуют противобуксовочные устройства, устанавливаемых только на ведущие колеса |
всесезонные |
|
Среднее бездорожье |
Лесные и полевые дороги. Эксплуатируются для доступа к местам отдыха, охоты, рыбалки или просто для прогулок по лесу. |
Включают в себя значительные препятствия: колеи, глубокие ямы, корни деревьев, небольшие подъемы и спуски |
с увеличенным дорожным просветом или полным приводом, требуют противобуксовочные устройства, устанавливаемые только на ведущие колеса |
всесезонные |
|
Сложное бездорожье |
Бездорожье с выраженными препятствиями, глубокая колея, крутые склоны. Заброшенные дороги, участки, где проходили лесозаготовки, или специально подготовленные трассы для внедорожников |
глубокая колея, большие камни, поваленные деревья, крутые и скользкие подъемы/ спуски, броды (небольшие водные преграды), участки с глубокой грязью или песком |
специализированные внедорожники с высоким дорожным просветом, полным приводом, блокировками дифференциалов, лебедкой, усиленной подвеской. Обязательны внедорожные шины и противобуксовочные устройства |
всесезонные |
|
Экстремальное бездорожье |
Полное отсутствие дорог, преодоление естественных преград. |
Болота, глубокие овраги, скалистые участки, широкие водные преграды |
специально подготовленные экспедиционные внедорожники с максимальным набором внедорожного оборудования, включая и противобксовочные устройства |
всесезонные |
Целью работы является разработка конструктивного решения грунтозацепа противобуксовочного устройства по преодолению препятствий по бездорожью.
Решение задачи. Рассмотрим на примере лесных дорог, используемых для доступа к местам отдыха, охоты, рыбалки, сбора ягод и грибов или просто для прогулок в течение всего года (всесезонные).
Из приведенной выше классификации все дороги, включая и лесные, требуют установки противобуксовочных устройств [4]. Причем эти устройства устанавливаются только на ведущие колеса.
Причем современные противобуксовочные устройства должны обладать следующими преимуществами [5]:
1. Улучшенными сцепными качествами с опорной поверхностью дороги;
2. Устанавливаться в любой ситуации при остановке автомобиля и на любой дороге;
3. Всесезонность;
4. Универсальность;
5. Незначительным временем и затратами на монтаж/демонтаж;
6. Небольшим весом и габаритами.
Основным и главным преимуществом из всех перечисленных выше является улучшение сцепных качеств. Данное преимущество (параметр противобуксовочного устройства) зависит прежде всего от грунтозацепа.
Грунтозацепы характеризуются прежде всего формой от которой зависит сцепные качества противобуксовочного устройства.
Нами была предложена следующая форма грунтозацепа противобуксовочного устройства. На рис. 1 отображена 3-х мерная конструкция грунтозацепа [6].
Рисунок 1 – Трехмерная конструкция грунтозацепа
На основе 3-х мерной конструкции были созданы экспериментальные образцы грунтозацепов (рис. 2).
Рисунок 2 – Экспериментальный образец грунтозацепа
противобуксовочного устройства
Были проведены предварительно его экспериментальные исследования в зимних условиях на полевой дороге (среднее бездорожье, куда входят и лесные дороги) как наиболее сложные условия в отличие от летних условий (рис. 3, 4).
а – пробуксовка колеса без противобуксовочного устройства,
б – колесо с противобуксовочными устройствами
Рисунок 3 – Экспериментальные исследования противобуксовочного
устройства
а – экспериментальная дорога, б – движение автомобиля по зимней полевой
дороге с противобуксовочными устройствами
Рисунок 4 – Экспериментальные исследования (движение по зимней полевой дороге с противобукосочными устройствами
Выводы. Данная конструкция грунтозацепов показало свою работоспособность. Первоначально испытуемая машина LADA GRANTA ВАЗ-219110 «застряла», ведущие колеса вращались в холостую на месте без признаков движения транспортного средства вперед. При установке противобуксовочных устройств на ведущие колеса движение транспортного средства продолжилось.
В целом для улучшения сцепных качеств данное противобуксовочное устройство продемонстрировало универсальность, эксперименты проводились на транспортном средстве с радиусом колеса R14 (также были проведены экспериментальные заезды на транспортном средстве LADA GRANTA ВАЗ-2194 с радиусом ведущего колеса R15), затраты времени на монтаж/демонтаж были незначительны (не более 10 мин, установку осуществляли 2 человека по 3 грунтозацепа на одно ведущее колесо), небольшая масса и габариты (масса 260 грамм, высота 15 мм, ширина 30 мм, длина 190 мм).
В настоящее время идет подготовка проверки работоспособности грунтозацепа противобуксовочного устройства в летних условиях на песчаной лесной дороге.
1. Fedorec M.I. Osnovnye ocenochnye harakteristiki dvizheniya mashin po mestnosti vne dorog / M.I. Fedorec, V.K. Zykova // Matematicheskoe modelirovanie i informacionnye tehnologii pri issledovanii yavleniy i processov v razlichnyh sferah deyatel'nosti. Krasnodar. 2021. S. 397-401. EDN: https://elibrary.ru/FFAVWZ
2. Gus'kov V.V. Prohodimost' i tyagovye svoystva mnogocelevyh kolesnyh mashin pri dvizhenii po gruntam so slaboy nesuschey sposobnost'yu / V.V. Gus'kov, A.S. Povareho // Trudy NAMI. 2019. T. 2. S. 24-31. EDN: https://elibrary.ru/ZTGFRJ
3. Anisimov N.S. Klassifikaciya dorog po prohodimosti legkovyh avtomobiley v usloviyah bezdorozh'ya v kontekste lesnyh dorog s uchetom ekologicheskih aspektov lesnyh soobschestv / N.S. Anisimov // v sbornike nauchnyh trudov Novye materialy i tehnologii v mashinostroenii. Vyp. 32. Bryansk. BGITU. 2026. – S. 80-84.
4. Brudanov A.M. Obzor suschestvuyuschih konstrukciy dlya povysheniya prohodimosti transportnogo sredstva kategorii M1 / A.M. Brudanov // Molodoy uchenyy. 2016. T. 12. S. 216-220. EDN: https://elibrary.ru/WGFNVH
5. Patent RF №2848825 Protivoprobuksovochnoe ustroystvo. Rossiyskaya Federaciya, MPK B60C 27/04, B60C 27/00, zayavitel' i patentoobladatel' Povolzhskiy gosudarstvennyy tehnologicheskiy universitet, Avtory: Carev E.M., Rukomoynikov K.P., Makarov V.E., Anisimov N.S., Anisimov I.S., Anisimov S.E., zayavl. 13.05.2025 opubl. 21.10.2025. Byul. №30.
6. Zayavka na izobretenie RF №2026114959. Gruntozacep protivobukso-vochnogo ustroystva. Avtory: Anisimov N.S., Anisimov I.S., Carev E.M., Makarov V.E. Data postupleniya (data registracii) 15.05.2026.
