science-review.ru
В работе [1] приводится следующая зависимость определения коэффициента буксования колесных тракторов:
, (1)
где δК – коэффициент буксования; РКР – крюковая нагрузка, кН; φСЦ – коэффициент сцепления колеса с почвой; GСЦ – сцепной вес трактора, кН; а0, а1, а2, в – экспериментальные коэффициенты, зависящие от марки трактора, типа ходовой системы, состояния почвы и агрофона.
Если сцепной вес трактора имеет постоянное значение, то коэффициент сцепления колеса с почвой зависит от состояния поверхности качения, агрофона. Для условий пашни он, например, составляет 0,5; для стерни – 0,6 и т.д. Сила тяги на крюке, в отличие от максимальной, зависит от буксования колесного движителя.
В формуле (1) для определения буксования необходимо знать четыре расчетных коэффициентов. В работе [2] отмечается, что потери на буксование до определенного предела возрастают почти по прямой, пропорционально касательной силе тяги. При дальнейшем увеличении касательной силы тяги потеря от буксования начинает возрастать быстрее и протекает по кривой 2-го порядка. Математическое исследование показало, что кривым буксования лучше всего соответствуют параболы высшего порядка, по уравнению:
, (2)
где а, в, с – экспериментальные коэффициенты, зависящие от марки трактора, типа ходовой системы, состояния почвы и агрофона.
При работе на вспашке стерни средних почв, в зависимости от марки трактора, значения коэффициента, а находится в диапазоне 0,033 – 0,175, значения коэффициента в находится в диапазоне 0,077 – 243, значения коэффициента с находится в диапазоне 2,00 – 7,62.
В работах [3, 4] приводится формула расчета буксования агрегата в зависимости от двух расчетных коэффициентов:
. (3)
Анализ расчетных коэффициентов показывает значительный разброс значений, что вызывает затруднения использования при расчетах. Для этого необходимо знать их значения при каждом взаимодействии тракторного колеса с почвой. Еще одним недостатком данных выражений является то, что они имеют несколько коэффициентов. Следовательно, одни и те же значения буксования можно получить при различных значениях коэффициентов. Задача намного упрощается, если данные зависимости будут иметь один коэффициент. С целью повышения применимости формул расчета буксования тракторов является, на наш взгляд, сокращение количества расчетных коэффициентов до одного. Приведенные выражения также не учитывают силу сопротивления движению, которая также влияет на буксование трактора.
Анализ существующих зависимостей показывает, что с увеличением касательной силы тяги буксование повышается по параболической зависимости. Для большинства типов почв максимальное значение касательной силы тяги соответствует максимальному значению коэффициента буксования и составляет 1, следовательно [5]:
РКмах = φСЦ × gСЦ , (4)
где РКмах – максимальная касательная сила тяги, кН.
Предположим, что максимальная касательная сила тяги определяется при коэффициенте буксования δК равном 1. Тогда касательная сила тяги определится:
, (5)
где РК – касательная сила тяги, кН; n – экспериментальный коэффициент, зависящий от марки трактора, типа ходовой системы, состояния почвы и агрофона.
С другой стороны касательная сила тяги есть сумма крюковой нагрузки и силы сопротивления движению, следовательно:
, (6)
где Рf – сила сопротивления движению, кН.
Тогда, коэффициент буксования определяется:
. (7)
Из формулы (7) видно, что зная экспериментальные значения коэффициента «n» можно определить буксование трактора. Из формулы (7) выразим экспериментальный коэффициент «n»:
. (8)
Экспериментальные исследования, проведенные в РГАЗУ позволили определить следующие экспериментальные значения «n» для свежевспаханного поля – 2,0…2,6; для вспаханного поля – 2,7…3,1; для слежавшейся пахоты – 3,2…3,7; для стерни – 3,8…4,4.