Анализ основных эксплуатационных показателей работы трактора (стр. 2 )

Поэтому максимальное значение движущей силы трактора в зависимости от его конструкции и условий взаимодействия ходового аппарата с почвой может в одних условиях ограничиваться мощностью двигателя, т. е. касательной силой тяги , а в других – пределом горизонтальной реакции почвы, т. е. силой сцепления движителей с почвой .

Упрощенно силу сцепления ведущего механизма трактора с почвой определяют через коэффициент сцепления ведущего механизма:

(3)

Очевидно, что для различного состояния почвы различным будет и сцепная сила .

Поэтому реальное значение движущей силы зависит от соотношения между и и будет равно меньшей из них.

Из уравнения определения сцепной силы следует также, что величина движущей силы трактора зависит и от его сцепного веса (кроме μ). Для гусеничного трактора и колесного с двумя ведущими мостами (4К4) и для колесного трактора (4К2) сцепной вес при работе на горизонтальном участке определяется по зависимостям

(4)

Соответственно при работе трактора на продольном уклоне сцепной вес для гусеничных и колесных тракторов (4К4) и (4К2) соответственно будет равен:

(5)

где – эксплуатационный вес трактора, кН;

– угол подъема.

Часть касательной силы тяги (кН), не используемая по условиям сцепления ходового аппарата трактора с опорной поверхностью (>), определяется разностью

(6)

Сила сопротивления качению трактора (кН) определяется по формуле

(7)

где – коэффициент сопротивления качению трактора (прил. 4).

Сила сопротивления подъему (кН) определяется по зависимости

(8)

Сила тяги трактора (кН) для работы в заданных условиях определяется по формуле

(9)

Тяговый баланс трактора на передаче при установившемся движении агрегата можно представить следующей зависимостью:

(10)

Исходные данные для расчета

Марка трактора	Передача	Состояние поля	Коэффициент сцепления	Коэффициент сопротивления качению	Подъем, %
БЕЛАРУС 1221	2 р.8-я	Стерня	0,7…0,8	0,06…0,08	5
Пахота	0,4…0,5	0,18…0,22

Техническая характеристика трактора БЕЛАРУС 1221

Мощность двигателя, кВт	Частота вращения коленвала, об/мин	Передаточное число трансмиссии	Вес трактора, кН	Радиус обода ведущего колеса, м	Высота профиля шины, м
95,6	2100	75,6	53,0	0,483	0,392

м;

кН;

кН;

кН.

Определяем движущую силу трактора на пахоте:

<, значит (11)

Определяем движущую силу трактора на стерне:

>, значит (12)

Определим часть касательной силы тяги , не используемой по условиям сцепления ходового аппарата трактора с опорной поверхностью (>), на пахоте:

кН.

Определим силу сопротивления качению трактора на пахоте:

кН.

Определим силу сопротивления качению трактора на стерне:

кН.

Определим силу сопротивления подъему:

кН.

Определим силу тяги трактора для работы в заданных условиях:

кН;

кН.

Любое уравнение, кроме решения в аналитическом виде, может быть решено графически. Достоинством графического решения уравнений, в том числе и уравнения тягового баланса трактора, являются наглядность взаимосвязи величин, входящих в уравнение, и более быстрое нахождение искомых величин при изменении условий их нахождения (рис. 1).

Поэтому график уравнения тягового баланса строится для определения величины тягового усилия трактора в зависимости от условий работы его ходовой части (агротехнического фона и физико-механических свойств почвы), что косвенно характеризуется значением коэффициента сцепления ходовой части трактора с опорной поверхностью μ.

По оси абсцисс откладывают значения коэффициента сцепления движителей трактора с почвой μ, а по оси ординат – составляющие тягового баланса , , , , и .

Для того чтобы движители трактора работали в зоне достаточного сцепления, необходимо, чтобы передаточное число трансмиссии обеспечивало такое соотношение, при котором величина касательной силы тяги на движителях трактора была бы меньше величины силы тяги по условиям сцепления движителей с почвой , т. е. величина ≤. Тогда

. (13)

Отсюда

,

где – допустимая степень использования номинальной мощности двигателя.

Рис. 1. График тягового баланса трактора