Лекция 3.2. Уравнение движения и тяговый баланс гусеничного трактора

3.2.1. Внешние силы, действующие на гусеничный трактор

Весьма важным эксплуатационным свойством является устойчивость гусеничного трактора. Устойчивость трактора обеспечивает нормальную работу трактора и безопасность его эксплуатации.

Как, каким образом, с помощью каких показателей можно оценить устойчивость гусеничного трактора? Какие конструктивные и эксплуатационные факторы оказывают наиболее существенное влияние на устойчивость гусеничного трактора?

Для ответа на поставленные вопросы необходимо познакомиться с системой внешних сил и реакций, действующих на гусеничный трактор при работе его в общем случае движения с нагрузкой на крюке.

Рассмотрим общий случай прямолинейного движения, когда гусеничный трактор с нагрузкой на крюке движется ускоренно на подъём с углом наклона поверхности к горизонтали. При этом в продольно-вертикальной плоскости на трактор действуют внешние силы и реакции (см. рис. 27):

сила веса трактора раскладывается на две составляющие и соответственно параллельную и перпендикулярную поверхности пути;

сила инерции поступательно движущихся масс трактора;

тяговое сопротивление на крюке , приведённое в условную точку прицепа, его составляющие и соответственно параллельная и перпендикулярная поверхности пути;

реакции почвы, параллельные поверхности пути: толкающая реакция и составляющая лобового сопротивления ;

реакция , нормальная к поверхности пути, - это результирующая всех нормальных реакций почвы, действующих на отдельные звенья гусениц.

Сопротивлением воздуха, моментами касательных сил инерции вращающихся деталей трансмиссии и двигателя, посаженных на поперечные валы, а также движущихся звеньев гусеничных цепей пренебрегаем.

3.2.2. Уравнение тягового баланса в общем случае движения гусеничного трактора

Спроектируем все силы на ось, параллельную поверхности пути в рассматриваемой плоскости и получим следующее выражение

.

Так как мы пренебрегаем моментами касательных сил инерции гусеничного движителя и трансмиссии, то величина , а уравнение можно записать в виде

.

Сумма есть сила сопротивления качению гусеничного трактора, поэтому окончательно уравнение тягового баланса запишется

.

При установившемся движении на горизонтальном участке пути уравнение тягового баланса будет иметь вид

.

3.2.3. Динамика гусеничного трактора с навесными орудиями

Координаты центра тяжести агрегата определяются по тем же формулам, что и для колёсного трактора, а именно

;

,

где - расстояние от центра тяжести трактора до оси ведущей звёздочки;

- расстояние от центра тяжести навесной машины до оси ведущей звёздочки;

и - соответственно от поверхности пути до центра тяжести трактора и навесной машины.

Уравнение тягового баланса при работе трактора с навесной машиной в транспортном положении можно записать в виде

, а в рабочем положении в виде

,

где - горизонтальная составляющая результирующей силы .