Крутящие моменты и являются внутренними силовыми факторами и не могут вызвать движения МТА, тогда как возникновение движущей силы должно быть обусловлено внешним силовым фактором.
Рассмотрим механизм ее возникновения на ведущем колесе трактора (рис. 2.5).
При этом принимаем следующие допущения:
- радиус колеса равен радиусу качения ;
- опорная поверхность является жесткой, т.е. качение происходит без образования следа от прохода колеса.
Как следует из рис. 2.5, на колесо действуют часть веса трактора , называемая сцепным весом, и вертикальная реакция почвы .
Рис. 2.5 Схема сил, действующих на ведущее колесо
Крутящий момент ведущего колеса можно заменить парой сил с плечом действия , т.е.
.
Силу ,действующую на плече , принято называть касательной силой тяги колеса. Приложенная к колесу сила за счет трения и сцепления в контакте с опорной поверхностью уравновешивается равной ей по величине, но противоположно направленной равнодействующей реакции почвы .
Таким образом, .Но сила является внутренней, а сила ¾ внешней по отношению к трактору, которая способна вызвать движение трактора и агрегата.
Из схемы следует, что сила , приложенная в центре колеса и направленная в сторону движения, и является движущей силой. Таким образом, движущей силой трактора является внешняя сила, приложенная к оси ведущего колеса (звездочки гусеничного трактора), направленная в сторону движения, источником которой является работа тракторного двигателя и наличие сцепления ведущих колес или гусениц ходового аппарата с почвой.
Пределы движущей силы
При установлении пределов изменения движущей силы рассматривают соотношение между касательной силой и силой сцепления (равнодействующей реакций почвы) .
Если в данных условиях движения соотношение указанных сил таково, что , то говорят о достаточном сцеплении ведущих колес с почвой, в противном случае, при > ¾о недостаточном сцеплении.
Верхним пределом (при достаточном сцеплении)
.
Верхним пределом (при недостаточном сцеплении)
,
Основными путями повышения эксплуатационных свойств и КПД агрегатов являются:
- рациональное комплектование агрегата и выбор оптимальных скоростей движения , при которых агрегат работает в зоне максимальной тяговой мощности ;
- улучшение сцепных качеств тракторов и снижение буксования за счет увеличения площади опорной поверхности движителя колесных тракторов на почвах с низкой несущей способностью или сцепного веса ¾ на плотных;
- уменьшение потерь на качение трактора путем уменьшения деформации почвы, трения в трансмиссии и ходовой системе;
- своевременное и качественное проведение ТО и диагностирование тракторов, восстановление эксплуатационных и мощностных параметров до номинальных значений;
- регулировка и настройка машины на заданные параметры, правильное соединение машины с трактором, работа, по возможности, при оптимальной влажности почвы;
- совершенствование конструкции рабочих органов машин и технологических процессов, совмещение операций (комбинированные агрегаты);
- подготовка полей и улучшение структуры почвы путем внесения оптимальных доз органических удобрений и др.