Рівняння (3.44) можемо записати наступним чином

. (3.45)

3.5. Розподіл нормальних реакцій грунту

по довжині опорної поверхні гусениці

Розподіл нормальних реакцій грунту по довжині опорної поверхні гусе-ниці залежить від положення центру тиску трактора, грунтових умов і кон-струкції гусеничного рушія (числа і розташування опорних котків).

В залежності від положення центру тиску епюри нормального тиску на грунт трактора з напівжорсткою підвіскою можуть мати наступні форми (рис. 3.5):

а) прямокутну – така епюра характеризує рівномірний розподіл нормальних реакцій грунту по всій довжині опорної поверхні гусениці. Нормальна реакція грунту на гусениці У діє посередині опорної поверхні гусениці (х_д=0);

б) трапецевидну – при такій епюрі нормальні реакції грунту розподіля-ються по довжині опорної поверхні гусениці нерівномірно. Величина зміщен-ня центру тиску х_д знаходиться у межах від 0 до 1/6·L;

в) трикутну з вершиною в передній кромці опорної поверхні гусениць – така епюра можлива у випадку х_д = 1/6·L. При цьому тиск на грунт передає не вся опорна поверхня гусениць;

г) трикутну з вершиною, розташованою між крайніми кромками опорної поверхні гусениць. У цьому випадку х_д › 1/6·L.

Основним показником, який характеризує розподіл нормального тиску гусениць на поверхню грунту, є коефіцієнт зміщення центру тиску. Числове значення коефіцієнта зміщення центру тиску визначається за залежністю

(3.46)

Рис. 3.5. Схема приблизних розрахункових епюр нормального тиску

на грунт гусеничних тракторів з напівжорсткою підвіскою

На значній більшості сільськогосподарських тракторів застосовується балансирна підвіска. Для таких тракторів приблизною характеристикою розподілу нормальних тисків є значення нормальних реакцій грунту на опорні котки.

Значення сумарних нормальних реакцій грунту на опорні котки задніх У₂ і передніх У₁ балансирних кареток визначаються із рівнянь рівноваги сил, які діють на вісі кареток опорних котків (рис. 3.6). Рівняння рівноваги має наступний вигляд

де L_к – відстань між вісями опорних балансирних кареток, м.

Із рівняння (3.47) визначаємо, чому дорівнює У₁

У₁ = G – У₂. (3.49)

Отримане значення У₁ підставляємо в рівняння (3.48) і отримуємо

(G – У₂)(0,5L_к + Х_д) – У₂ (0,5L_к – Х_д) = 0 . (3.50)

Виконуємо наступні арифметичні дії

G0,5L_к + GХ_д – У₂0,5L_к – У₂Х_д – У₂0,5L_к + У₂Х_д = 0; (3.51)

G ( 0,5 L_к + Х_д ) – 2У₂0,5L_к = 0; (3.52)

G ( 0,5L_к + Х_д ) = У₂L_к. (3.53)

Звідки

. (3.54)

Із рівняння (3.47) визначаємо, чому дорівнює У₂

У₂ = G – У₁ . (3.55)

Отримане значення У₂ підставляємо в рівняння (3.48) і отримуємо

У₁ ( 0,5L_к + Х_д ) – ( G – У₁ ) ( 0,5L_к – Х_д ) = 0 . (3.56)

Рис. 3.6. Схема сил, які діють на гусеничний трактор з

двухопорною балансирною підвіскою при ста-

лому русі на горизонтальній поверхні:

О₁ і О₂ – вісь веденого і ведучого коліс; О_І і О_ІІ – вісі качання передньої і зад- ньої кареток; Ц.В.– центр ваги; G – вага трактора; а₀ – продольний винос Ц.В. відносно середини опорної поверхні гусениці; Д – центр тиску трактора; Х_д – величина зміщення центру тиску; У– нормальна реакція грунту на гу-сениці; Х_к – штовхаюча сила ; Х_п – складова лобового опору; L_к – відс-тань між вісями опорних балансирних кареток; У₁ і У₂ – сумарні нормальні

реакції грунту на опорні котки передніх і задніх балансирних кареток

Виконуємо такі арифметичні дії

У₁0,5L_к + У₁Х_д – G0,5L_к + GХ_д + У₁0,5L_к – У₁Х_д = 0; (3.57)

2У₁0,5L_к – G ( 0,5L_к – Х_д ) = 0; (3.58)

У₁L_к = G ( 0,5L_к – Х_д ). (3.59)

Звідки

. (3.60)

Допустимим є зміщення центру тиску трактора х_д відносно середини опорної поверхні гусениці 20%.

Питання для самопідготовки та самоконтролю

25. Які особливості кінематики гусеничного рушія?

26. Які сили діють у гусеничному ободі при статичному положенні обода, при передачі ведучого моменту і на лобовій ділянці гусениці?

27. Які затрати з'являються у гусеничному рушії під час переміщення та як їх обчислити?

28. Як визначити загальний опір коченню гусеничного трактора і коефіцієнт корисної дії гусеничного рушія?

29. Як впливає буксування гусеничного трактора на тягово-зчіпні властивості?

30. Які зовнішні сили і моменти діють на гусеничний трактор у загальному випадку руху з причіпною та навісною машинами?

31. Що таке центр тиску гусеничного трактора та як знаходять його розташування при роботі з причепом і навісною машиною? Які способи регулювання розташування центра тиску Ви знаєте?

32. Як впливає тип підвіски остова трактора на характер епюр роз­поділу нормальних реакцій під опорною поверхнею гусениць?

33. У якому випадку епюра нормальних реакцій під опорною поверхнею гусениць носить лінійних характер та які форми вона може прийняти?

34. Як знайти реакції під опорними котками трактора з балансирною підвіскою остова?