3. Дотична сила трактора, ї ї значення.

Д отична сила - це внутрішня сила, яка дорівнює відношенню крутного моменту на осі рушіїв до радіусу перекочування:

Крутний момент ( М_кр ), прикладений до ведучого колеса, можна зобразити

парою горизонтальних сил ( Р_д ), з яких одна прикладена до центру колеса, а друга – до обода.

Дотична сила, як видно з формули, залежить лише від параметрів енергетичних засобів, на неї не впливає стан ґрунту.

де N_e- ефективна потужність двигуна,

i_m - передаточне відношення трансмісії,

𝜂_mp- коефіцієнт корисної дії трансмісії,

n_н - номінальна частота обертів колінчастого вала,

r_к - радіус рушія.

Дотична сила, діючи на грунт, викликає з боку грунту, на якому відбувається робота агрегату, протилежно спрямовану силу – реакцію грунту, яка у свою чергу діє на колесо.

Реакція грунту ( F ) – це зовнішня сила для агрегату, а діюча на грунт дотична сила – це сила внутрішня.

4. Рушійна сила трактора та умови ї ї утворення.

Дотична сила - це внутрішня сила.Для пересування трактора потрібна зовнішня сила. Це реакція ґрунту на ведучі колеса в напрямку руху, яка має назву рушійна сила.

Рушійну силу P_руш, яка переміщує агрегат, обмежують дві незалежні сили: дотична сила Р_д і сила зчеплення ведучого апарата з ґрунтом F_max.

На легких ґрунтах

Р_руш ≤ F_max < Р_д

на щільних

Р_руш ≤ Р_д <F_max

Максимальне значення рушійної сили трактора залежно від його конструкції і умов взаємодії ходового апарата з ґрунтом може в одних умовах обмежуватись потужністю двигуна (М_кр або Рд), а в інших межею горизонтальної реакції ґрунтуF_max, тобто силою зчеплення Р_зч рушіїв з ґрунтом. Межа рушійної сили за потужністю двигуна:

Максимальна рушійна сила трактора за умовою зчеплення рушіїв з ґрунтом:

,

де μ - коефіцієнт зчеплення, що залежить від властивостей ґрунту і конструкції рушія,

Q_зч - зчіпна вага машини, яка дорівнює нормальній реакції ґрунту на ведучі органи ходової частини.

Тяговий баланс трактора.

З певним припущенням можна вважати, що машинно-тракторні агрегати при виконанні операцій мають усталений рух ( v_p =const ). При цьому , тоді або . Сума сил опору агрегату може бути виражена формулою

де Р_пер – опір перекочування трактора або самохідної машини, кН;

Р_під – опір підйому, кН; Р_п – опір повітряного середовища, кН;

Р_і - сила інерції,кН; Р_кр – складова тягового опору машин. кН.

Підставивши значення у формулу для визначення Р_р, (рушійна сила) дістанемо вираз

,

Який являє собою рівняння тягового балансу трактора при рівномірному русі.

Приймаємо Р_і, = 0 - сили інерції; Р_n = 0 - сила опору повітря Тоді тяговий баланс трактора буде дорівнювати:

,

звідси визначаємо Р_Кр.

Опір на пересування трактора , f-коефіцієнт опору кочення; Опір на підйом трактора

Підставивши значення Р_р, при достатньому зчеплині ведучого апарату з грунтом Р_р=Р_д, та зробивши необхідні перетворення, можна визначити тягове зусилля трактора для рівномірного руху:

Самостійна робота. Зчіпні властивості трактора та шляхи їх поліпшення.

Для того, щоб визначити зчеплення трактора з ґрунтом на будь-якій передачі, потрібно обчислити максимальну силу за формулою:

де μ - коефіцієнт зчеплення, що залежить від властивостей ґрунту і конструкції рушія,

G_зч- зчіпна вага машини, яка дорівнює нормальній реакції ґрунту на ведучі органи ходової частини, кН.

Зчіпна вага гусеничних і колісних тракторів з чотирма ведучими колесами в стані спокою дорівнює їхній фактичній вазі:

Q_тр=G_зч

Зчіпну вагу колісних тракторів з одним ведучим мостом можна визначити за формулою:

де L – поздовжня база трактора, м; а – відстань від центру ваги трактора до вертикальної, що проходить через геометричну вісь ведучих коліс, м; М_кр – крутний момент,який передається від двигуна на ведучі колеса, кН; α – кут підйому, град.

Зчіпна вага гусеничних і колісних тракторів з двома ведучими мостами

Чим більша сила тяги, тим масивніше має бути трактор, щоб забезпечити достатню силу зчеплення.

Коефіцієнт зчеплення ходового апарата з ґрунтом залежить від фону ґрунту і рушія енергетичних засобів.

де – нормальна реакція грунту на ведучий апарат, що дорівнює зчіпній вазі, кН;

Р_д.тах – максимальна дотична сила, кН.

Зчіпну вагу трактора збільшують різними способами: навішуванням додаткових вантажів на ведучі колеса, заповненням камер шин водою, перерозподілом ваги, який передається на ведучий міст від навісної машини, застосуванням механічних або гідравлічних довантажувачів ведучих коліс.

Самостійна робота. Вплив умов експлуатації на тяговий баланс трактора.

Економічну роботу двигуна і трактора забезпечують такі режими, за яких максимальна ефективна потужність використовується не менш ніж на 70...80%, а номінальна сила тяги Р_кр - не менш ніж на 75...90%.

Недовантаження двигуна за потужністю спричинює зниження його паливної економічності. Надмірне завантаження трактора за силою тяги призводить до зниження частоти обертання колінчастого вала двигуна і до частих перемикань на нижчу передачу, внаслідок чого зменшується продуктивність машинно-тракторного агрегату.

Тягові показники колісних і гусеничних тракторів можна підвищити за рахунок використання шин з раціональними розмірами і рисунком протектора, встановлення оптимального тиску в шинах, раціонального розподілу маси по мостам трактора, збільшення опорної поверхні ходової частини (тобто збільшуючи зчіпну вагу трактора), блокування диференціала ведучих коліс, зміни конструкції трактора (усі колеса мають бути ведучими), застосування машин з активними робочими органами (фрези, кільчасті розпушувачі тощо).

Тягові властивості колісних тракторів можна значно підвищити обладнати їх напівгусеничним ходом, здвоєними колесами. На пухкому вологому ґрунті напівгусеничний хід збільшує тягове зусилля колісного трактора приблизно на 60%.

Тягова характеристика трактора, її використання для експлуатаційних розрахунків.

Виноситься на самостійне вивчення В.Й. Фортуна, С.К. Миронюк "Технологія механізованих сільськогосподарських робіт" ,- К.: Вища школа, 1991 р. - ст. 29...31.