Тяговый баланс агрегата

Если уравнение движения агрегата представить в виде:

то левая часть его будет приведенной силой инерции P_j, параллельной поверхности поля и направленной в сторону, обратной направлению движения. Тогда уравнение, показывающее, на что затрачивается движущая агрегат сила при его движении, является уравнением силового баланса, или уравнением тягового баланса агрегата в общем виде.

В этом уравнении движущая сила агрегата (Р_дв) равна алгебраической сумме внешних сил, действующих на агрегат при движении:

Р_дв = Р_с ± P_j

Движущая сила (Р_дв)есть горизонтальная реакция почвы на почвозацепы звеньев гусеницы или ведущих колес трактора. Движущая сила равна окружному усилию на ободе ведущих колес (звездочек). Эту силу называют также касательной силой тяги (Р_к). Она направлена по движению агрегата и параллельна поверхности поля, создается энергетическим средством. Ее величина зависит не только от его технических параметров (параметров ДВС, трансмиссии, ходовой системы), но и от характеристик поверхности поля (физико-механические свойства почвы, агрофон и др.), а также от нагрузочно–скоростных показателей режима и использования МТА.

Рис. 1. Схема сил, действующих на тяговый агрегат при движении на подъеме (гусеничный трактор – сцепка – сеялки).

Силы сопротивления передвижению агрегата слагаются (рис. 1):

а) из силы сопротивления движению трактора (самоходной машины), равной сумме сил трения его ходовой части, и сил, затрачиваемых на деформацию грунта для образования колеи. Суммарная сила сопротивления движению трактора Р_f всегда направлена против движения, ее можно считать действующей параллельно пути;

б) из силы сопротивления подъему трактора Р_α;

в) из силы сопротивления машин (орудий) R_а, равной силе тяги на прицепном устройстве (крюке) Р_кр.

Общую силу сопротивления машин составляют сопротивление рабочих органов, сопротивление перекатыванию, а также горизонтальная составляющая силы веса машин (прицепных, полунавесных) G_м·sinα;

г) силы сопротивления воздуха Р_w. При движении МТА со скоростью 10…12 км/ч величины их незначительны, и ими, как правило, пренебрегают (Р_w=0).

Силы веса трактора G_тр и машин G _м приложены в их центре тяжести. Равнодействующая силы веса трактора может быть разложена на две составляющие силы: параллельную пути G_тр·sinα(Р_α) и перпендикулярную к указанной поверхности G_тр·cosα. Аналогичную структуру имеют силы веса рабочих машин.

Силы инерции отдельных частей агрегата возникают при неравномерном движении (j≠0). Результирующая сила инерции направлена параллельно поверхности пути в сторону, обратную направлению ускорения. При замедлении движения агрегата она направлена по ходу движения, при разгоне - против движения.

Силы реакции почвы, нормальные к поверхности пути, воздействуют на ходовую часть трактора, машин – орудий и частично на их рабочие органы.

На основе рассмотренного уравнение тягового баланса агрегата в развернутом виде запишем следующим образом:

Уравнение тягового баланса агрегата при равномерном движении на подъеме (спуске) в виде

В случае движения агрегата на горизонтальном участке (α=0; Р_α=0) уравнение тягового баланса агрегата при равномерном движении на горизонтальном участке примет простой вид:

Усилие на крюке трактора при движении МТА на подъеме

при движении МТА на горизонтальном участке