Дать анализ уравнения тягового баланса трактора.

Сумма сил сопротивления движению трактора может быть выражена уравнением:

где P_f – сопротивление перекатыванию трактора или самоходной машины, Н;

R_m – сопротивление навесных или прицепных машин, Н;

Р_а – сопротивление подъёму, Н;

P_w – сопротивление воздушной среды, Н;

P_i– сила инерции, возникающая в момент разгона или торможения, Н.

Сопротивление подъему Р_α

При движении тракторного агрегата в гору (подъем) или при спуске появляются дополнительные усилия от составляющих сил веса трактора и агрегатируемых машин
(см. рис. 1.1). Эти дополнительные усилия оказывают сопротивление передвижению агрегата в гору и помогают ему при движении под уклон. Сопротивление подъему согласно известным законам механики, может быть выражено формулой

Р_α =±G sin α,

где α – угол подъёма в градусах.

Так как при небольших углах подъема практически можно принять Sin α = tg α, то сопротивление подъему удобно представлять упрощенной формулой

Р_α =±G i,

где i – отношение высоты подъёма к основанию (величина уклона выраженная в сотых доля процента).

Сопротивление перекатыванию трактора Р_f

Сила сопротивления передвижению трактора направлена против движения. Ее величина зависит от веса трактора, типа ходовой части (гусеничная или колесная), от вида и состояния почвы, по которой движется трактор (стерня, вспаханное поле и т.д.)

Все эти факторы переплетаются в сложной взаимосвязи и поэтому для практических расчетов сопротивление перекатыванию выражают упрощенной функцией эксплуатационного веса трактора и приходящегося на трактор веса рабочей машины:

где f – коэффициент пропорциональности, обычно называемый коэффициентом сопротивле–ния перекатыванию;

G – вес фактора, Н;

G _м – вес рабочей машины, Н;

р – коэффициент, показывающий, какая часть веса рабочей машины (рабочих машин и сцепного устройства) нагружает трактор.

Рис. 7.2 - Определение усилия перекатывания трактора:

а –трактор, для которого определяется усилие перекатывания;

б – трактор–буксир.

Коэффициент сопротивления перекатыванию трактора определяется динамометрированием при буксировании одного трактора другим (рис. 7.2), у испытуемого трактора (а) рычаг коробки передач во время опыта ставят в нейтральное положение. Замерив с помощью динамометра усилие перекатывания Р _f и разделив его на вес трактора, получают значение коэффициента сопротивления перекатыванию

Усилие, затрачиваемое на перекатывание трактора, слагается из усилия на деформацию почвы (образование колеи) и суммарного усилия, на преодоление трения в ходовом аппарате.

В связи с этим коэффициент сопротивления перекатыванию может быть расчленен на две величины:

f = f_H + f_г ,

где – f_H – коэффициент перекатывания, учитывающий расход энергии двигателя трактора или самоходной машины на образование колеи;

f_г – коэффициент перекатывания, учитывающий потери энергии двигателя в ходовом аппарате трактора или самоходной машины.

Чем глубже колея, тем больше потерь на перекатывание, связанных с деформацией почвы. При движении колесных тракторов из–за большого удельного давления на почву остаточная деформация фунта больше, чем у гусеничных тракторов, а, следовательно, больше затрачивается мощности на перекатывание.

Сопротивление воздушной среды Р_w

Сопротивление движению воздушной среды, зависит от скорости и лобового сечения агрегата:

Сопротивлением воздушной среды для рабочей скорости до 30 км/ч в практических расчетах пренебрегают.

Сила инерции P_j

В эксплуатационных расчетах силу инерции определяют преимущественно для решения вопроса о возможности трогания агрегата с места.

Силу инерции (P_j, Н) трактора, агрегата, автомобиля можно определить по уравнению

P_j=mj=0, 1G_a× K_пм× j

где G_а – вес трактора, Н.

K_пм – коэффициент приведения масс; дли современных агрегатов может быть принят в пределах 1, 1¸ 2, 1 с²/м.

j –ускорение прямолинейно–поступательного движения трактора, м/с².

Если нет опытных данных, то значение j (ориентировочно) можно определить по формуле:

где e – коэффициент (e = 7000...14000 Н/с);

V_T – теоретическая скорость на данной передаче, км/ч.

Чтобы уменьшить величину j, муфту сцепления при трогании с места следует включать плавно, но не слишком долго, так как длительное включение повышает износ ее рабочих поверхностей.