Повышение тягово-сцепных качеств колесных тракторов
Максимальная сила тяги трактора ограничивается буксованием движителя. Пневматические шины на влажных, рыхлых и заснеженных грунтах не развивают достаточного сцепления (буксуют). В результате уменьшаются сила тяги и скорость (ухудшается проходимость трактора), а также возрастают потери мощности на передвижение трактора и снижается экономичность его работы.
Способы повышения тягово-сцепных качеств условно можно подразделить на две группы: первые увеличивают сцепление движителей с почвой, грунтом или дорожным покрытием; вторые позволяют увеличить сцепной вес трактора, т.е. вес, приходящийся на его ведущие колёса.
Повышение тягово-сцепных качеств сельскохозяйственных тракторов может быть достигнуто: рациональным подбором типа шин и давления в них; сдваиванием и страиванием ведущих колес; использованием полугусеничного хода.
Увеличение площади контакта может достигаться при применении широкопрофильных и арочных шин, сдвоенных и строенных ведущих колес.
Например, трактор МТЗ-80 со сдвоенными ведущими колесами на шинах 12-38 на стерне суглинка развивает тяговое усилие на 20% больше и имеет на 40% меньшую глубину колеи, чем на одинарных шинах.
Для тракторов 4К46 массой свыше 7 т сдваивание и даже страивание колес применяется в основном для снижения давления на почву и уменьшения глубины колеи. Для этой цели используют специальные приспособления.
Основными элементами приспособления для сдваивания колес (рис. 7.14) являются захват 4, цепляющийся за скобы кронштейна 3, прижим 7, стяжной болт 5 и проставочное кольцо 6.
Рис. 7.14. Приспособление для сдваивания колес трактора Т-150К:
1 — наружное колесо; 2 — внутреннее колесо; 3 — кронштейн; 4 — захват; 5 — стяжной болт; 6 — проставочное кольцо; 7 — прижим
Для особых условий работы колесных тракторов (заболоченная местность, пойма реки) применяют полугусеничный ход, позволяющий одновременно увеличить площадь контакта и сцепление движителей с почвой.
У трактора “Беларусь” полугусеничный ход выполнен в виде съемного приспособления, состоящего из эластичной ленточной гусеницы, монтируемой на задние колеса размером 12-38 и дополнительного колеса размером 6,5-16.
Натяжное колесо 1 полугусеничного хода (рис. 7.15) с осью 2 устанавливают на кронштейне б, приваренном к балансиру 7. Задний конец балансира 7 через серьги 12 шарнирно соединен с кронштейном 13, привернутым к рукаву полуоси заднего колеса болтами 14.
На оси 2 имеется рейка, в зацеплении с которой находится червяк 4, устанавливаемый в кронштейне 6 балансира. Вращением червяка ось натяжного колеса может перемещаться в отверстии кронштейна. Перемещением осей в сочетании с переворачиванием натяжных колес на ступицах достигают бесступенчатого регулирования колеи натяжных колес 1 в пределах 1500. 1800 мм. Крышка 3 и заглушка 5 предохраняют внутреннюю полость кронштейна 6 от попадания грязи. В отверстии кронштейна 6 ось 2 фиксируют клиновидным болтом 8. К продольной трубе балансира приварена шаровая опора 9, в которой шарнирно закреплена шаровая головка натяжного винта 10 винтовой цилиндрической пружины 11. Последний служит для регулирования натяжения гусеницы ввинчиванием или вывинчиванием винта 10 из внутренней трубы 17 и прижатия натяжного колеса к грунту перестановкой верхнего конца наружной трубы 16 в различные отверстия кронштейна 15.
Увеличение сцепного веса трактора может быть достигнуто за счет увеличения собственной массы трактора и использования в качестве сцепного веса всего веса трактора (привод ко всем колесам), а также применением обоих способов.
Балластирование сельскохозяйственных тракторов является распространенным способом увеличения веса трактора и широко применяется на практике.
Металлические балластные грузы, масса каждого из которых не должна превышать 20 кг, устанавливаются на брус передней оси трактора или на диски ведущих колес. Суммарная масса балластных грузов достигает 20. 25% конструкционной массы трактора и устанавливается заводом -изготовителем с учетом прочностных возможностей трактора.
При недостатке сцепного веса, помимо установки грузов, камеры ведущих колес могут быть заполнены на 3/4 объема водой в теплое время года или 25% раствором хлористого кальция в холодное время.
Ведущие колеса тракторов для выполнения этой операции имеют водовоздушные вентили, а в комплект инструмента тракториста входят приспособления для выполнения этой операции.
Преимуществом жидкостного балластирования является то, что в использовании грузоподъемности шины не участвует масса столба жидкости с основанием в виде пятна контакта шины с поверхностью пути, а недостатком — большая затрата времени при заполнении и сливе жидкого балласта и трудность варьирования его величиной применительно к условиям работы (виды операций, тип и состояние почвы). Удаление воды при сливе балласта должно быть тщательным, иначе остатки воды в камере могут привести ее к порче.
Недостатки рассмотренных способов статического балластирования трактора (трудоемкость установки и снятия балластных грузов и заполнения шин жидким балластом и слив жидкости) устраняются при более совершенном динамическом способе увеличения сцепного веса.
При работе трактора с навесными машинами и орудиями увеличение сцепного веса обеспечивается специальными устройствами гидросистемы и механизма навески, позволяющими догружать ведущие колеса за счет части массы навесных орудий и части вертикальной составляющей реакции почвы, воздействующей на рабочие органы орудия.
Такие устройства — догружатели ведущих колес устанавливают на большинстве современных колесных тракторов. Принцип действия и конструкция догружателей ведущих колес рассмотрены в главе 10.
Наиболее эффективным способом повышения тягово-сцепных качеств колесных тракторов является установка привода ко всем колесам трактора. В результате полный вес трактора используется в качестве сцепного. В последние годы такие тракторы получили широкое распространение.
Одним из средств повышения тяговых качеств трактора является блокировка ведущего моста, исключающая раздельное буксование ведущих колес.
Повышение тягово-сцепных качеств промышленных и лесопромышленных тракторов достигается применением шин со специальными зацепами протектора, применением цепей противоскольжения на тракторах-погрузчиках и лесопромышленных тракторах.
Увеличение сцепления и уплотняющего действия погрузчиков мусора достигается применением металлических колес с зацепами в виде шипов.
Для уравновешивания массы ковша и увеличения усилия копания ковша на фронтальных погрузчиках применяют металлический балласт и жидкостное балластирование.
Источник
Способы повышения тягово-сцепных свойств тракторов
Тягово-сцепные свойства тракторов (автомобилей) зависят от физических характеристик почвы, конструктивных параметров, сцепного веса и колесной формулы трактора, размеров движителей, давления воздуха в шинах, рабочей скорости и др.
Взаимодействие движителей с грунтом не только определяет динамику трактора и его производительность, но и влияет на агротехнику возделывания данной культуры. Уплотнение почвы и образование на ней углубления (следа) сказываются на развитии растения и последующих технологических операциях — уборке, междурядной обработке, а в конечном счете на урожайности выращиваемой культуры.
У колесных тракторов с целью снижения давления на почву и буксования применяют шины широкого профиля и низкого давления. На некоторых моделях тракторов применяют сдвоенные колеса. В тракторах с колесной формулой 4К2 эти колеса устанавливают на задние полуоси, а в тракторах с колесной формулой 4К4 — на полуоси обоих ведущих мостов.
Для увеличения сцепного веса трактора применяют балласт и догружатели ведущих колес. В качестве балласта используют чугунные грузы, навешиваемые на ведущие колеса, и балластную жидкость, которую заливают в камеры ведущих колес. Однако следует отметить отрицательные стороны балластировки трактора. Так, при снижении тяговых усилий и повышении скорости движения трактора балласт способствует увеличению потерь на качение и уменьшению коэффициента полезного действия (КПД).
Эффективным способом увеличения сцепного веса трактора считают применение догружателей ведущих колес механического и гидравлического типов. Принцип действия их основан на переносе части веса машины на ведущие колеса трактора.
Наиболее совершенные способы повышения КПД и тягово-сцепных свойств колесного трактора — установка привода к передним ведущим колесам (например, в тракторах Т-150К, К-701, МТЗ-82, ЛТЗ-55А) и применение автоматической блокировки дифференциала ведущих колес.
Для снижения давления на опорную поверхность (почву) наиболее эффективно применять гусеничные тракторы. Среднее давление гусеничного движителя на почву меньше, чем колесного. Оно находится в пределах 0,04…0,05 МПа.
Источник
Какие существуют способы повышения тягово сцепных свойств колесных тракторов
Во время движения трактора с нагрузкой под действием почвозацепов ведущих колес почва сминается и несколько сдвигается. Колеса при этом проскальзывают, что приводит к снижению поступательной скорости трактора и увеличению затрат энергии на перекатывание трактора. Это явление проскальзывания ведущих колес при движении трактора носит название буксование.
Буксование — явление чрезвычайно вредное, так как
Полугусеничный ход делается съемным и устанавливается на трактор в том случае, когда в этом возникает необходимость. Он состоит из гусеницы, надеваемой на ведущее и натяжное колесо, для каждой стороны трактора.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Гусеница изготовлена из двух резинотканых лент, соединенных между собой стальными почвозацепами, а натяжное устройство — из натяжного колеса, балансира и пружинного амортизатора.
Своевременная замена шин ведущих колес при износе почвозацепов. По мере износа высоты почвозацепов шин ведущих колес буксование возрастает, а при износе почвозацепов на 80 % становится настолько большим, что приводит к резкому снижению производительности тракторного агрегата и повышению расхода топлива. Дальнейшая эксплуатация этих шин становится нецелесообразной, и их следует заменять новыми.
Изменение давления воздуха в шинах. Давление воздуха в шинах — один из важных факторов, влияющих на буксование ведущих колес. При понижении давления увеличивается деформация шин, а следовательно, и площадь контакта колес с почвой, что улучшает их сцепление.
На влажных и рыхлых почвах целесообразно работать с пониженным давлением в шинах. Однако этим способом нужно пользоваться очень осторожно и понижать давление только до пределов, ограниченных пред-приятием-изготовителем шин. При переходе трактора на работу на твердом грунте давление воздуха следует увеличивать до нормы.
Установка почвозацепов на ведущие колеса. Это мероприятие в значительной степени улучшает сцепление и уменьшает буксование на рыхлых и влажных почвах. Известно очень большое количество самых разнообразных конструкций почвозацепов. Кроме того, на трактор устанавливают полугусеничный ход, применение которого значительно повышает тяговые свойства трактора при его работе в тяжелых условиях.
Увеличение сцепной силы. Сцепной силой Gcu называется часть силы тяжести G подготовленного к работе трактора (заправленного топливом, маслом и водой, в кабине находится тракторист), прижимающая к почве его ведущие колеса.
Если трактор неподвижен, то на него действует сила тяжести и нормальная реакция почвы. Сила тяжести приложена к центру тяжести трактора, на горизонтальном участке поля направлена перпендикулярно к почве и равна произведению массы подготовленного трактора на ускорение свободного падения (G = mg).
Значение сцепной силы, приходящейся на каждое из колес трактора, у тракторов различной конструкции неодинаковое.
У тракторов универсально-пропашного типа с колесной формулой 4К2 (рис. 91, а) на задние ведущие колеса падает примерно Giu— 0,67 G/2, а на передние направляющие GcU=0,33G/2, а с колесной формулой 4К.4 (см. рис. 91, б, в) на передние ведущие колеса приходится Gju==0,33G/2, а на задние ведущие колеса G^ц = = 0,67G/2.
У тракторов общего назначения с колесной формулой 4К4 на передние ведущие колеса падает = 0,65G/2, а на задние ведущие колеса Gcu = 0,35(7/2.
Рис. 91. Сцепные силы на колесах тракторов с колесной формулой: а — 4К2; б, в — 4К4; г — действие сцепных сил при вспашке.
При движении трактора с нагрузкой сцепная сила вследствие перераспределения сил, действующих на трактор, как правило, увеличивается на задних колесах и уменьшается на передних.
Развиваемый двигателем крутящий момент преобразуется трансмиссией в крутящий момент Мх (см. рис. 91, а) на ведущих колесах и обеспечивает появление силы тяги трактора, называемой силой тяги по двигателю Ра.
Наибольшая сила тяги Р, при которой почва может удерживать колеса трактора, не допуская буксования, называется силой тяги по сцеплению PQц. Следует заметить, что сила тяги Р непосредственно на трактор не передается, но вызывает появление равной ей по значению и направлению толкающей силы Р’, приложенной к остову трактора через оси ведущих колес и непосредственно обеспечивающей движение трактора. Толкающая сила преодолевает силу сопротивления качения Р и обеспечивает буксирование машин.
Рассмотрим основные способы, позволяющие увеличить сцепную силу трактора.
Навешивание чугунных грузов на диски колес. Этот способ применяют у универсально-пропашных и некоторых специальных тракторов. Причем если трактор работает с боронами, сеялками и т. п. машинами и орудиями, то грузы укрепляют на правые и левые колеса.
В том случае, когда трактор работает на пахоте, вследствие того, что его правое колесо идет по дну борозды, а сам он наклонен вправо, расстояние от проекции центра тяжести G трактора до правого колеса у меньше, а до левого колеса х больше. В результате сцепная сила правого колеса G“u оказывается больше сцепной силы левого колеса GcU. Если же учесть и то обстоятельство, что
левое колесо идет по более рыхлой почве, где коэффициент сцепления меньше, а правое — по плотному дну борозды, где коэффициент сцепления больше, то для увеличения сцепной силы, приходящейся на левое колесо на Grp, и силы тяги трактора необходимо чугунные диски с правого колеса переставить на левое.
Заполнение камер шин ведущих колес жидкостью. Если, например, камеру ведущего колеса трактора с шиной размером 330—965 (12—38) заполнить на 3/4 объема водой, то масса колеса увеличится на 170 кг.
При температуре окружающего воздуха ниже +5 °С вместо воды нужно заливать водный раствор хлористого кальция (СаС12), состоящий из 25 частей хлористого кальция и 75 частей воды. Температура замерзания такого раствора —32°С.
Укрепление на раме трактора дополнительного груза (балласта). Такой способ увеличения сцепной силы применяют на тракторах общего назначения (см. рис. 91, в), направляемых на транспортные работы с двухосными прицепами, у которых на раме можно установить платформу и положить на нее груз массой 1000… 1500 кг. Такая догрузка дает положительные результаты и при работе трактора с прицепными сельскохозяйственными машинами.
Как показали специальные исследования с трактором Т-150К, укрепление груза эффективно только на плотных почвенных фонах: производительность при этом возрастает на 5…10%, а расход топлива снижается на 3…12%.
Применение догружателей ведущих колес. Эти приспособления рассматриваются в главе XIII § 4. Использование догружателей весьма эффективно, так как они просты в использовании и не требуют каких-либо переоборудований трактора.
Источник
