Общая динамика гусеничного трактора.

Рассматривая общий случай движения трактора, т. е. работу его на тяге, при ускоренном или замедленном движении на подъем с углом а к горизонту, можно установить наличие действующих активных и реактивных сил и моментов, предназначенных, с одной стороны, для приведения трактора в движение и создания силы тяги, а с другой — противодействующих этому движению.
При рассмотрении сил и моментов, действующих на колесные и гусеничные тракторы, дана классификация сил применительно к колесному

Рис.31.1. Схема сил, действующих на трактор, движущийся на подъем с прицепом: а — для колесного; б — для гусеничного

трактору, а особенности динамики гусеничных тракторов приводятся при рассмотрении их тягового баланса.
В данном общем случае движения тракторного агрегата учитываются следующие силы и моменты (рис. 31.1, а и 6).
1. Силы, создаваемые эксплуатационной массой трактора G, которые вследствие движения трактора под углом к горизонту (подъем) можно представить в виде двух составляющих, направленных параллельно поверхности дороги Gsinα и нормально к поверхности дороги Gcosα.
Масса трактора и ее составляющие приложены в центре тяжести трактора.
2. Результирующая сила инерции трактора Р_j возникающая при его неравномерном прямолинейно поступательном движении. Эта сила так же приложена в центре тяжести трактора. Ее величина равна произведению массы трактора т на ускорение прямолинейного поступательного
движения, т. е.Р_j = - m_j
Знак минус свидетельствует об ускоренном движении и указывает, что направление этой силы обратно направлению ускорения.
3. Касательные силы инерции направляющих колес, вызывающие действие момента касательных сил инерции М_jП.
4. Касательные силы инерции ведущих колес и деталей трансмиссии трактора, установленных на поперечных валах, вызывающие появление момента М_jк.
5. Сила тяги на крюке, обычно приложенная к поверхности дороги под углом γ и лежащая в плоскости, проходящей через продольную ось
трактора. Точка ее приложения находится на перпендикуляре, опущенном на поверхность дороги из точки пересечения указанной выше плоскости с осью колес. Составляющую этой силы, направленную параллельно поверхности дороги, обозначают Р_кр, а действующую нормально к поверхности дороги — P_крtgγ.
6. Сила сопротивления качению направляющих колес Х_п, приложенная на расстоянии r_п. Величину этой силы определяют, зная момент сопротивления качению передних колес M_сп и момент касательных сил инерции M_jп, из равенства Х_пr_п = М_сп + М_jп, откуда
(31.1)
7. Составляющая реакции почвы Y_п, действующая на направляющие колеса перпендикулярно к поверхности дороги. Эта сила приложена к колесу на расстоянии а_п от плоскости, проведенной через геометрические оси передних колес перпендикулярно к поверхности дороги, равна по величине коэффициенту трения качения направляющих колес. Численно величина Y_п равна части массы трактора G, приходящейся на передние колеса во время его движения.
8. Касательная сила тяги Р_к, создаваемая ведущим моментом M_к,приложена на расстоянии r_к от геометрической оси. Эту силу определяют из уравнения моментов, действующих на ведущие колеса при движении трактора. Ведущий момент М_к, передаваемый от двигателя, должен быть равен сумме следующих моментов:

Откуда
(31.2)
где М_jк — момент касательных сил инерции ведущих колес.
9. Сила реакции почвы на ведущие колеса Y_к, нормальная к поверхности дороги и приложенная на расстоянии ак от плоскости, проведенной через геометрическую ось колеса нормально к поверхности дороги.
Величина а_к пропорциональна коэффициенту качения ведущих колес трактора и называется коэффициентом трения качения.
Составляющая реакция Y_к приближенно может быть определена следующим образом:
(31.3)
где G — масса трактора;
λ — коэффициент, учитывающий долю массы трактора, приходящейся на задние колеса при его работе. Величина этого коэффициента может быть определена по формуле

(31.4)
где L — продольная база трактора;
а — расстояние от центра тяжести трактора до плоскости, проходящей через ось задних колес перпендикулярно к поверхности дороги.
10. Сопротивление качению ведущих колес (реакция почвы) может быть определено по формуле

где М_с.к — момент сопротивления качению ведущих колес.