Работа тракторных движителей. Физико-механические свойства почвы и пневматической шины. Общие сведения о почве, страница 12

В связи с разной длиной рабочей ветви гусеничного обвода машин с задним и передним приводом (рис. 4.9) провисание свободной ветви при натяжении гусеничной цепи силой Тр также будет разным. У движителей с передним ведущим колесом lсв мало по сравнению с lр, поэтому относительное  приращение длины lсв будет очень большим за счет натяжения достаточно длинной рабочей ветви, суммарный зазор в соединениях которой превосходит суммарный зазор короткой рабочей ветви движителя с задним ведущим колесом. Поэтому сила натяжения свободной ветви зависит от отношения lсв/lР, которое составляет 7-12 для машин с задним расположением ведущего колеса и 0,08-0,14 с передним расположением.

Сила предварительного натяжения гусеничной цепи существенно влияет на устойчивую работу гусеничного обвода без схода с колес и катков. Предварительное натяжение гусеницы выбирают из условий устойчивой работы обвода и надежного функционирования гусеничного механизма. Особо нежелательно образование «мешка» перед передним опорным катком, который возникает из-за чрезмерного ослабления свободной ветви гусеничного обвода с передним ведущим колесом при Тсв=0.

Поэтому для условий надежного функционирования гусеничного обвода предварительное натяжение гусеницы с задним ведущим колесом должно быть приблизительно на порядок ниже, чем с передним ведущим колесом.

Снижение предварительного натяжения гусеничного обвода действует подобно снижению давления воздуха в пневматической шине. В обоих случаях прирост площади контакта происходит за счет увеличения длины, а не ширины пятна контакта.

Экспериментальные исследования показали, что при силе предварительного натяжения гусеничного обвода Тс=15 кН гусеничная машина с передним ведущим колесом «теряла» проходимость по снежной целине толщиной 400-500 мм. Снижение силы предварительного натяжения до 5-7 кН обеспечивало преодоление этого снежного покрова [1].

Опыт создания гусеничных машин показывает, что в транспортных средствах, предназначенных для работы на слабосвязных грунтах, с целью повышения проходимости целесообразно применять переднее расположение ведущего колеса в гусеничном движителе. Для машин, используемых в менее тяжелых дорожных условиях, рекомендуется заднее расположение ведущих колес.

4.4.3. Сравнительная оценка эксплуатационных свойств тракторов с разными движителями

КПД гусеничного движителя ηr отличается от КПД колесного движителя наличием составляющей ηш, учитывающей потери энергии на трение

ηrδηfηш.

Трение возникает в шарнирах гусеничных звеньев (траков), в сочленении звеньев с ведущим и направляющим колесом, в местах контакта опорных катков с гусеничной цепью, в подшипниках и уплотнениях.

Основная часть работы трения совершается в шарнирах гусеничных звеньев и зависит от суммарного угла их поворота относительно друг друга за один оборот гусеничного обвода и от силы, действующей при этом на шарниры.

КПД рабочей ветви гусеничного обвода определяется соотношением мощностей, снимаемой с ведущего колеса Nтл и подведенной к ведущему колесу от трансмиссии Nк

ηш=Nк–Nт1/Nк=1–Мт1вед.                          (4.20)

Уменьшению давления q сопутствует уменьшение коэффициента f. При постоянном давлении коэффициент сопротивления качению снижается пропорционально увеличению длины гусеницы Lon. Поэтому, из двух гусениц с одинаковой площадью опорной поверхности, но с разным соотношением длины и ширины меньшим коэффициентом сопротивления качению будет обладать более узкая и длинная гусеница.

Взаимодействие гусеницы с почвой по схеме аналогично взаимодействию колеса. Разница состоит в том, что пятно контакта гусеничного движителя с почвой в несколько раз длиннее, а число почвозацепов, погруженных одновременно в почву в 7-10 раз больше. Эти количественные различия определяют более высокие качественные показатели гусеничных тракторов при работе на сельскохозяйственных фонах.