Движущая сила

Величина крутящего момента М_к (рис. 2) зависит от величины крутящего момента двигателя М_д, передаточного числа трансмиссии i₀

Касательная сила машины:

где

 

тогда

 

где n^н – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1, поэтому величина касательного усилия (рис. 3)зависит от эффективной мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала, конструктивных параметров трансмиссии i₀, r_к и ее коэффициента полезного действия η_тр. Следовательно, первым пределом, ограничивающим величину касательной силы, а при движении агрегата – движущей силы, является крутящий момент двигателя.

Рис. 2. Схема передачи крутящего момента двигателя на ведущие колеса трактора.

Рис. 3. Схема образования касательной и движущей сил

Радиус качения для колесных машин на пневматических шинах:

где r₀ – радиус посадочной окружности стального обода колеса, м;

β_у – коэффициент усадки шины; h – высота поперечного профиля шины, м.

Обычно принимают β_у=0,75 – на стерне и β_у=0,8 – на поле, подготовленном под посев. Для гусеничных тракторов радиусом качения является радиус начальной окружности ведущей звездочки, которая приводится в технической характеристике трактора.

Только при сцеплении ходовой части с почвой возникают условия для создания реактивной движущей силы Р_дв.

Движущей силой агрегата является направленная вперед внешняя сила, создаваемая на ведущих органах машин двигателем при наличии горизонтальной реакции почвы (при наличия сцепления движителей с почвой).

Многочисленные экспериментальные исследования показывают, что основными факторами, влияющими на сцепление машин с почвой, являются:

а) физико-механические свойства почвы (тип почвы и ее состояние, форма и размер частиц, влажность и др.);

б) состояние растительного покрова;

в) вес, приходящийся на ведущие органы машины – сцепной вес G_сц, характеризуемый нормальной реакцией почвы R_п на ведущие органы;

г) конструкция ведущего аппарата, почвозацепов и их размеры (диаметр колес – звездочек, ширина обода и гусеничной ленты, длина опорной поверхности, в пневматических колесах – давление воздуха и т.п.).

Коэффициента сцепления μ

сцепные свойства машин выявляются опытным путем (на МИС) по величине коэффициента сцепления μ ведущего аппарата с почвой.

Коэффициентом сцепления ведущего аппарата с почвой называется отношение максимальной силы сцепления (касательной силы по сцеплению) при допустимом буксовании к нормальной реакции почвы на ведущие органы машины (к сцепному весу) на горизонтальном участке при равномерном движении агрегата:

где - наибольшая касательная сила тяги при предельно допустимой величине буксования, δ (до δ=5% - для гусеничных тракторов, до δ=15% - для колесных тракторов 4К4, до δ=18% - для колесных тракторов 4К2).

Как видно из этого определения, коэффициент сцепления μ не является постоянной величиной, его значения зависят от величины допустимого буксования.

Значения μ (при допустимом буксовании δ_доп) зависят от типа почв, агрофона, конструкции движителей. Для тракторов на пневматических шинах μ=0,65…0,80 на стерне; μ=0,35…0,55 – на поле, подготовленном под посев; для гусеничных тракторов μ=0,75…0,85 и μ=0,55…0,65 соответственно.

Рис. 4. Схема соотношения сил, действующих на агрегат при различной несущей способности почв