Способы повышения проходимости колесных тракторов
Спосооы повышения проходимости колесных тракторрв по слабым грунтам, особенно в весенний и осенний периоды, неразрывно связаны с улучшением тяговосцепных свойств.
При имеющемся запасе проходимости, необходимый для передвижения трактора на холостом ходу. Запас проходимости, равный единице, соответствует случаю, при котором возможно равномерное движение трактора по горизонтали с максимальной для данных условий нагрузкой на крюке. Основными мероприятиями, направленными на улучшение тяговых качеств и проходимости колесных тракторов, являются увеличение сцепной массы; применение рациональных размеров шин и рисунка протектора; установление оптимального давления воздуха в шинах; использование всех колес трактора в качестве ведущих; рациональное распределение по осям эксплуатационной массы; увеличение опорной поверхности и эффективности зацепления ведущих колес (применение дополнительных приспособлений); применение активных: прицепов и рабочих органов сельскохозяйственных машин; блокировка дифференциалов ведущих колес.
Увеличение сцепной массы осуществляют навешиванием на ведущие колеса дополнительных грузов, а закже заполнением жидкостью шин ведущих колес. Однако эти мероприятия увеличивают, с одной стороны, силу тяги, а с другой — сопротивление перекатыванию вследствие возрастания массы. Поэтому они могут быть рекомендованы лишь при работах на прочных грунтах с малой влажностью.
Применение рациональных размеров шин и рисунка протектора связано с разработкой новых шин, учитывающих особенности работы тракторов на слабых грунтах. Такие шины должны обладать повышенной самоочищаемостью и дифференцированной высотой грунтозацепа. Примером могут служить арочные и широкопрофильные шиныпневмокатки. Снижение давления воздуха в шинах ведущих и ведомых колес всегда дает положительный эффект с точки зрения проходимости. Увеличивается площадь контакта шины с грунтом, улучшаются тяговые качества и снижается сопротивление перекатыванию. Однако чрезмерное понижение давления воздуха вызывает ускоренный износ шин и может привести к проворачиванию их относительно обода колеса. У современных шин давление может быть снижено до 0,08 кПа. Очевидно, тракторы должны иметь устройства, автоматически снижающие давление воздуха при работев тяжелых условиях и повышающие его при работе на дорогах. Одним из эффективных мероприятий по улучшению тяговых качеств и проходимости колесных тракторов является использование всех Колее в качестве ведущих, В этом случае сцепной Массой является эксплуатационная масса трактора. Для сохранения универсальности пропашного трактора применяют передний мост портальной конструкции (тракторы МТЗ82, Т40А). Впервые в мире эта схема была разработана в СССР и применена на универсальнопропашных тракторах. Динамика трактора со всеми ведущими колесами и ее влияние на проходимость мы не будем рассматривать.
Вследствие силового воздействия агрегатируемых с трактором сельскохозяйственных машин происходит перераспределение реакций грунта на колесах трактора. При агрегатировании необходимо стремиться к тому, чтобы трактор обладал наилучшими тяговыми свойствами и имел максимальный КПД, который при одном и том же значении эксплуатационной нагрузки зависит от распределения ее между передними и задними колесами. Распределение нагрузки по осям оценивается коэффициентом нагрузки. При увеличении скорости происходит разгрузка задних колес и догрузка передних управляемых колес, поэтому вследствие возрастания потерь на буксование и перекатывание КПД трактора стремится к нулю. Наоборот, наибольшее значение тягового КПД может быть при полной разгрузке передних колес и передаче всей нагрузки на задние колеса, но при этом трактор теряет управляемость. Практически максимальный тяговый КПД может быть и при Х > 0, т. е. при некоторой нагрузке на передние колеса. Это зависит от условий движения, конструкции и параметров ходовой части, физикомеханических свойств грунта.
Увеличение опорной поверхности и эффективности зацепления ведущих колес с грунтом достигается, помимо уменьшения давления воздуха в шинах, применением дополнительных приспособлений. Из применяемых на практике приспособлений можно отметить накладные и выдвижные металлические зацепы, уширительные решетчатые или сдвоенные колеса и полугусеничный ход. Эти приспособления позволяют существенно улучшить тяговые качества колесного трактора и КПД при работе на слабых грунтах. Также способствует улучшению проходимости колесного трактора применение активных прицепов и рабочих органов сельскохозяйственных машин. При этом часть мощности двигателя передается на активный мост прицепа или активные рабочие органы агрегатируемой машины, что дает возможность создать дополнительную силу тяги и существенно улучшить тяговые качества и проходимость агрегата в целом. Блокировка дифференциалов передних и задних ведущих мостов оказывает большое влияние на проходимость тракторов и улучшение их тяговых качеств.
Принципиальным недостатком дифференциального привода является его отрицательное влияние на тяговые качества, а следовательно, и на проходимость трактора в тех случаях, когда ведущие колеса попадают в неодинаковые условия сцепления с грунтом или дорогой. Например, трактор с колесной формулой 4К2 с межколесным дифференциалом обычного типа, у которого внутреннее трение предельно мало. Ввиду действия дифференциг ального эффекта ведущие моменты на обоих колесах одинаковы.