Уравнение тягового баланса трактора. Схема сил и моментов, действующих на трактор в продольной плоскости в общем случае движения, страница 12

При движении трактора возникают поля нормальных и касательных напряжений распространяющихся на глубину и в разные направления от места приложения нагрузки. От способности почвы выдерживать такие нагрузки зависит глубина колеи, а следовательно сопротивление продвижению и сцепные свойства. При значительной плотности почвы (стерня, целина) на образование сцепления, а следовательно и на тягообразование существенно влияет сила трения между почвой и опорными поверхностями шины или почвозацепов. При уменьшении плотности почвы глубина проникновения в нее почвозацепов увеличивается, вследствие чего на тягообразование значительнее влияют сила зацепления, возникающая при упоре почвозацепов в почву и сила, действующая в плоскости среза брусков почвы между почвозацепами. В силу указанных причин максимальные значения коэффициента сцепления φ_max, соответствующие касательной силе тяги при допустимом буксовании колесного трактора на стерне и на поле, подготовленном под посев, отличаются незначительно. Однако значение  на стерне при этом существенно (на 10 %) выше из-за меньших потерь на колееобразование трактора. При этом зависимости δ=f(φ_кр) трактора К-701 с одинарными и сдвоенными колесами на соответствующих фонах в диапазоне рабочих нагрузок практически одинаковые. Это позволяет использовать их для предварительной оценки тягово-сцепных свойств тракторов 4к4б с разными массоэнергетическими параметрами и сдвоенными колесами.

Представленные на рисунках 5.14 и 5.15 зависимости тягового КПД гусеничного и колесного 4к4б тракторов позволяют установить его максимальные и допустимые по буксованию значения, которые определяют оптимальную величину  и рациональный диапазон  изменения коэффициента использования веса (таблицы 5.2-5.3).

Рисунок 5.14 – Зависимость тягового КПД гусеничного трактора от коэффициента использования веса

Рисунок 5.15 - Зависимость тягового КПД трактора 4к4б от коэффициента использования веса

Наивысшие значения тягового КПД гусеничного и колесного тракторов достигаются на стерне, а минимальные – на поле, подготовленном под посев. Оптимальные режимы работы соответствуют буксованию ≤.

Таблица 5.2 – Рациональные диапазоны изменения коэффициента

использования веса гусеничного трактора

Таблица 5.3 – Рациональные диапазоны изменения коэффициента

 использования веса трактора 4к4б

Используя зависимость между основными эксплуатационными параметрами трактора [3]

                         (5.38)

формула для определения j_крopt запишется в виде:

                      (5.39)

Равенство (5.39), при известных ограничениях теоретической скорости V_т, определяет рациональный уровень энергонасыщенности трактора на основных операциях для реализации его после определения экстремального значения коэффициента использования мощности , балластированием или изменением мощности тракторного двигателя.

Приведенные выше зависимости позволяют установить влияние энергонасыщенности на тяговый КПД. Оптимальная теоретическая скорость V_тopt пропорциональна энергонасыщенности Э_opt. При этом значения j_{кр opt}, δ_opt, η_{т max} постоянны для всех соотношений (Э/V_т)_opt.