Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Tehnica mecanica


Index » inginerie » Tehnica mecanica
Tractorul - particularitati ale rularii rotilor de tractor


Tractorul - particularitati ale rularii rotilor de tractor


Capitolul 1.

INTRODUCERE

Definitia tractorului

Tractorul este un autovehicul pe roti sau pe senile destinat sa execute diferite operatii tehnologice cu ajutorul utilajelor si masinilor purtate, semipurtate sau remorcate. Poate servi ca sursa de putere pentru antrenarea unor masini si utilaje stationare,utilizate in special in agricultura. Este, de asemenea, utilizat in constructii, amenajari funciare, exploatari forestiere si miniere, in transporturi.



Din francezul tracteur = tractor; TRACTUS - latin = tragere, tarare

Scurt istoric

Dupa 1830 - primele tractoare pe roti, cu motor cu abur, utilizate in Franta si Anglia, in armata si transporturi;

Dupa 1850 - utilizarea tractoarelor in agricultura pentru: antrenarea batozelor, pregatirea solului, semanat, recoltat;

Sfarsitul sec. XIX - utilizarea pe tractoare a motoarelor cu ardere interna (firma Hart Parr din SUA);

Inceput sec. XX - roti mari (F > 2,5m), cu obada rigida, transmisii cu 2 -3 rapoarte (de ex. transmisii cu lant);

1917 - Henry Ford introduce productia de masa la tractoare;

1930 - introducerea rotilor cu pneuri la tractoarele de transport; specializare pentru anumite operatiuni (elevatoare, sapatoare de slannturi, corhanit etc.)

In Romania

26 decembrie 1946 - primul tractor romanesc, IAR 22: 28 kW/1100 min.-1

1949 - IAR 23 - forta de tractiune marita

1951 - KD 35 tractor pe senile, 27 kW/1400 min.-1

1955 - KDP 35 tractor pe senile pentru lucrari de prasit

- U2 - tractor universal, roti cu pneuri, ridicator hidraulic, motor KD 35

1956 - U 22 tractor universal, 33 kW/1500 min.-1, priza de putere semiindependenta, instalatie hidraulica cu trei prize

1963 - U 650 tractor universal, 65 CP

1965 - S 650 tractor pe senile

1970 - U445, 33 kW/2400 min.-1, 3 cilindri

In anii 80 - peste 80 tipuri cu puteri nominale 19 265 kW

Observatie: IAR- intemeiata in 1925, 19 tipuri de avioane, 6 de conceptie proprie.

Clasificarea tractoarelor

I. Dupa destinatie

Agricole cu destinatie generala

universale

specializate

sasiuri autopropulsate

Industriale tractoare cu destinatie generala

tractoare specializate

Rutiere (de transport)

II. Dupa tipul sistemului de rulare si de propulsie:

Pe roti cu o punte (2

cu doua punti (3

(4

(4


cu trei punti (6

(6

(6

Cu semisenile

Pe senile

III.     Dupa tipul transmisiei

Cu transmisie mecanica

Cu transmisie hidromecanica

Cu transmisie hidrostatica

Cu transmisie electrica

Cu transmisie electromecanica

IV.     Dupa nivelul fortei de tractiune nominale in kN:

2, 6, 9, 14, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 150, 250, 350.

Scheme de tractoare sunt prezentate in figurile 1.1 si 1.2

Fig.1.1. Scheme de motocultoare: a- fara scaun pentru tractorist; b- cu scaun pentru tractorist; c- cu semiremorca.

Fig.1.2. Scheme de tractoare: a- tractor pe roti 4x2 cu lumina mica; b- idem cu lumina mare; c- sasiu autopropulsat, d- tractor pe roti 4x4 cu roti indgale; e- idem cu roti egale; f- tractor pe roti 4x4 cu sasiu articulat; g si h- tractoare cu semisenile; i- tractor agricul pe senile; j- tractor industrial pe senile.

Calitatile de exploatare ale tractoarelor agricole si indicatorii lor

Calitati de exploatare

Indicatori

Calitati agrotehnice

Capacitatea de trecere

- indicatori generali

Presiunea pe sol (medie si maxima); garda la sol; tipul si parametrii sistemului de rulare; gradul de tasare a solului.

- in zone muntoase

Panta maxima pe care tractorul poate lucra; devierea in aval.

- la lucrarile intre randuri

Garda la sol agrotehnica; ecartamentul; latimea de gabarit; configuratia exterioara a tractorului; numarul relativ al plantelor vatamate si caracterul vatamarilor.

- in pomicultura

Inaltimea de gabarit.

Maniabilitatea

- stabilitatea miscarii rectilinii

Abaterea de la directia necesara.

- manevrabilitatea

Raza minima de viraj; coeficientul de utilizare a timpului de deplasare.

Mersul linistit

Abaterea medie patratica a adancimii de lucru; valorile maxime ale frecventei si amplitudinii oscilatiilor liniare si unghiulare; acceleratiile oscilatiilor liniare si unghiulare; viteza de variatie a acceleratiilor liniare si unghiulare.

Calitati tehnico - economice

Productivitatea

Suprafata prelucrata in unitatea de timp

Calitati de tractiune

Puterea nominala de tractiune; forta nominala de tractiune; coeficientul de adaptabilitate al motorului; randamentul maxim de tractiune; calitati de aderenta (patinarea); forta de tractiune specifica raportata la latimea de gabarit a tractorului.

Usurinta formarii agregatelor

Constructia generala a tractorului; gama vitezelor; numarul si structura treptelor; tipul cuplarii tractorului cu masinile si uneltele si comanda acestora; tipul mecanismului de suspendare; parametrii instalatiei hidraulice; tipul prizei de putere.

Economicitatea

- consumul de combustibil

Consumul specific minim de combustibil al motorului; consumul specific minim (curent) de combustibil raportat la puterea de tractiune; consumul specific de exploatare.

- cheltuieli de amortizare

Costul tractorului; durata de amortizare.

- fiabilitatea

Media timpului de buna functionare - MTBF; media timpului total de utilizare - MTTU; abaterea medie patratica a MTBF si MTTU; media timpului total de reparare - MTTR; abaterea medie patratica a MTTR; rata caderilor in perioada vietii utile; evolutia functiei de fiabilitate in timp.

Mentenabilitatea

Accesibilitatea elementelor la care trebuie sa se intervina; costul si masa pieselor de schimb utilizate intr-un an; frecventa si volumul operatiunilor de mentenanta preventiva raportate la unitatea de timp.

Disponibilitatea

Marimea coeficientului de disponibilitate.

Calitati tehnice generale

Calitati ergonomice si de igiena a muncii pentru tractorist

- protectia personalului de deservire

Tipul cabinei; numarul locurilor in cabina; protectia impotriva zgomotului, prafului, gazelor de evacuare; existenta ventilatiei, incalzirii si aerului conditionat; nivelul zgomotului.

- conditii de lucru confortabile

Confortabilitatea scaunului; nomenclatura si caracteristicile aparatelor de bord; dimensiunile si configuratia zonelor lipsite de vizibilitate; numarul si plasarea organelor de comanda; frecventa de actionare a acestora; forta necesara actionarii comenzilor; lucrul mecanic consumat pentru actionarea comenzilor.

- iluminarea

Puterea generatorului de curent; numarul si intensitatea luminoasa a becurilor; calitatile optice si plasarea surselor de lumina (faruri, lampi de gabarit, semnalizatoare etc.).

- autonomie in functionare

Durata de functionare intre doua alimentari consecutive cu combustibil.

Usurinta pregatirii pentru lucru

Durata pregatirii pentru lucru si a pornirii motorului.

Securitatea muncii

- stabilitatea pe pante

Unghiurile limita si critice pentru stabilitatea longitudinala si transversala; existenta clinometrului si a avertizorului pentru unghiul limita.

- eficacitatea franarii

Spatiul de franare al agregatului de transport de la vitezele initiale de 20 si 30 km/h; deceleratia maxima; unghiul pantei pe care tractorul poate stationa.

- securitatea cuplarii

Existenta si tipul cuplelor automate.

- tehnica securitatii

Existenta si constructia aparatorilor in dreptul organelor aflate in miscare; existenta si caracteristica claxonului.

- protectia contra incendiilor

Existenta extinctoarelor si a stingatoarelor de scantei.

Capitolul 2.

PARTICULARITATI ALE RULARII ROTILOR DE TRACTOR

PROPRIETATILE FIZICO - MECANICE ALE SOLULUI

Sub actiunea organelor sistemului de rulare al tractorului, solul se deformeaza. Valoarea si caracterul deformatiilor sunt determinate de actiunea fortelor exterioare sau interioare care provoaca modificarea pozitiei relative a particulelor solului si a distantei medii dintre acestea. Daca, dupa incetarea actiunii exterioare, particulele revin la pozitia initiala, deformatia este considerata elastica; daca, insa, pozitia particulelor dupa inlaturarea sarcinii difera de pozitia lor initiala, inseamna ca au loc deformatii remanente. Daca deformatia remanenta este egala cu deformatia totala, se spune ca a avut loc o deformatie plastica. Experienta arata ca solurile reale nu sunt perfect elastice sau perfect plastice.

La sarcini mici, deformatia este direct proportionala cu valoarea fortei, adica, in acest caz, solul se comporta ca un corp elastic. Daca sarcina creste in continuare, deformatia creste intr-o masura mai mare si, prin aceasta, solul se apropie de un mediu elasto - plastic. La o anumita sarcina limita, cresterea deformatiei are loc fara o crestere sensibila a tensiunii.

Deformatia solurilor aflate in conditii naturale are uncaracter aparte in conditiile in care fortele ce actioneaza asupra particulelor solului sunt apropiate de fortele de coeziune. In aceasta situatie, chiar in cazul dependentei liniare dintre tensiune si deformatie (la sarcini mici), dupa incetarea aplicarii sarcinii raman deformatii remanente mari.



Prin interactiunea sistemului de rulare cu solul, acesta din urma este supus strivirii si forfecarii pe diferite directii; ca rezultat, in el apar campuri ale tensiunilor normale si tangentiale care se transmit in adancime. De capacitatea solului de a suporta tensiunile mentionate depinde atat adancimea fagasului format de roti sau senile cat si forta de aderenta. De aceea, rezistenta solurilor la solicitarile de compresiune si forfecare reprezinta parametrul principal care influenteaza calitatile de tractiune si aderenta ale tractorului.

Tensiunea la comprimare s a solului depinde de deformatia lui. Totodata, trebuie mentionat ca, la aceeasi deformatie z a solului, tensiunea la comprimare are valori diferite in functie de tipul solului. Pentru definirea corelatiei dintre tensiunea la comprimare si deformarea solului au fost definite mai multe expresii analitice, una dintre cele mai simple fiind:

, (2.1)

in care: c este coeficientul deformarii volumice; z - deformatia solului; n - exponent care depinde de felul solului si de conditiile incarcarii (caracterizeaza rapiditatea cresterii deformatiei).

O alta lege de corespondenta intre cele doua marimi este:

, (2.2)

unde s este capacitatea portanta limita (tensiunea maxima la compresiune) a solului, la care deformatia solului creste fara a mari sarcina exterioara aplicata; c - coeficientul deformarii volumice a solului, numeric egal cu tangenta la curba s = f(z) in originea axelor de coordonate (fig. 2.1).

Fig. 2.1 Variatia tensiunilor normale in functie de deformatia solului

In mod conventional, graficul poate fi impartit in trei zone care pun in evidenta particularitatile interactiunii dintre sarcinile exterioare si rezistenta la comprimare a solului. Pe portiunea I curba este apropiata de o dreapta; pe aceasta portiune se produce, in principal, compactarea solului. Pe portiunea II deformatia solului creste mai repede decat sarcina exterioara si, prin urmare, solul nu numai ca se taseaza, dar in el apar si focare de forfecare locala. Pe masura ce sarcina exterioara creste, tensiunea de forfecare devine in unele locuri mai mare decat frecarea interna si coeziunea dintre particulele solului, din care cauza deformatia devine din ce in ce mai intensa. Pe portiunea III se produce curgerea plastica a solului; in intreaga masa deformata apar forfecari, tasarea solului inceteaza si el este impins lateral de sub suprafata de sprijin. Cand deformatia solului z este suficient de mare, tensiunea din sol atinge valoarea limita a capacitatii portante s

In tabelul 2.1 sunt date valorile constantelor s si c pentru mai multe tipuri de sol.

Tabelul 2.1

Capacitatea portanta a solurilor s si coeficientul deformarii volumice c

Denumirea solului

Umiditatea, %

s MPa

c, MN/m3

Nisipo - lutos

- telina;

- miriste dupa cereale;

- aratura asezata.

Argilo - nisipos usor

- telina;

- miriste dupa cereale;

- aratura asezata.

Argilo - nisipos mediu

- telina;

- miriste dupa cereale;

- aratura asezata.

Argilo - nisipos greu:

- telina;

- miriste dupa cereale;

- aratura asezata.

Argilos

- telina;

- aratura asezata.

Forta de rezistenta la fofecare este data de legea lui Coulomb:

, (2.3)

in care: T0 reprezinta forta de aderenta moleculara si capilara; N - sarcina normala la sol; mi coeficientul de frecare interioara a solului.

Forta tangentiala maxima este

Tmax = m N, (2.4)

unde m este coeficientul static de frecare.

La aplicarea unei forte mai mari se produce retezarea solului, iar forta tangentiala efectiva devine in acest caz:

Ta = ma N,   

unde ma reprezinta coeficientul de frecare la alunecare.

La limita, relatia (2.3) devine deci:

m N = To + mi N,

sau, intr-o alta forma:

, (2.7)

in care p este presiunea specifica pe suprafata solului; t - forta unitara de aderenta moleculara si capilara.

Fig. 2.2 Variatia coeficientului static de frecare si a celui de alunecare in functie de presiunea specifica: 1 - argila nisipoasa, umiditate (14 2 - mlastina de turba, miriste, umiditate (70

Fig. 2.3 Relatia dintre tensiunile de forfecare si deformatii: 1 - sol compact; 2 - sol plastic

Dupa cum rezulta din (2.7), coeficientul de frecare scade la cresterea presiunii specifice, ceea ce se confirma experimental, asa cum arata graficele din figura 2.2

Determinarile experimentale au aratat ca tensiunea de forfecare este o functie de deformarea la forfecare D. Dependenta t = t(D) are forme diferite, in functie de felul solului (fig. 2.3). Se observa ca, pentru un sol compact (argila nisipoasa, sol nisipos - lutos), tensiunea la forfecare creste pana la o valoare maxima, dupa care incepe sa scada asimptotic pana la valoarea al, astfel incat la deformatii suficient de mari, tensiunea la forfecare poate fi considerata constanta. Pentru solul plastic, deci cu umiditate ridicata, tensiunea creste asimptotic la marirea deformatiei, tensiunile maxime avand loc la valori mari ale deformatiei.

ADERENTA SI PATINAREA ROTILOR MOTOARE

In functie de conditiile de functionare, rotile motoare ale tractorului pot avea o rostogolire ideala, cu viteza nula in pata de contact, se pot rostogoli cu patinare sau cu alunecare.

Coeficientul patinarii se defineste ca raport intre viteza reala si cea teoretica ale tractorului:

, unde este patinarea rotilor (2.8)

Interactiunea pe directie longitudinala a rotii motoare cu solul poate fi privita ca actiune simultana a trei categorii de forte:

de frecare intre suprafata de sprijin a anvelopei si sol;

de forfecare a solului in plan orizontal de catre pintenii afundati in sol;

de forfecare a solului in plan vertical de catre flancurile laterale ale acelorasi pinteni.

Pe drumurile cu suprafata tare rolul principal il au fortele de frecare.

Pe solurile deformabile creste considerabil rolul fortelor de forfecare si, in multe cazuri, acestea detin rolul predominant.

Prin rostogolirea rotii motoare, pintenii sai deplaseaza si foarfeca solul in sens opus deplasarii ei. Sprijinul pintenilor pe sol, forfecarea si deplasarea portiunilor de sol comprimat intre pinteni sunt posibile daca sunt folosite pe deplin fortele de frecare, adica in cazul patinarii rotii.Deci, transmiterea cuplului motor este insotita intotdeauna de o patinare a rotilor motoare.

Patinarea poate lipsi numai in cazul in care solul nu este deformat orizontal, iar pneurile nu sunt deformate tangential, ceea ce ar fi posibil numai in conditiile deplasarii cu o forta tangentiala de tractiune nula (forta motoare Fm = 0). In realitate, functionarea tractorului in asemenea conditii este imposibila intrucat chiar la deplasarea in gol actioneaza o anumita forta tangentiala de tractiune, necesara invingerii cel putin a rezistentei la rulare.

Asadar, esenta fenomenului fizic al patinarii rotilor motoare pe soluri deformabile se explica, in primul rand, prin aparitia deformatiilor remanente ale solului, care constau in tasarea sa orizontala de catre pintenii pneurilor in sens opus deplasarii tractorului. Acest fenomen este echivalent cu deplasarea inapoi a axei rotii motoare, ceea ce inseamna o reducere corespunzatoare a vitezei de translatie a tractorului. In al doilea rand, din cauza elasticitatii tangentiale a pneurilor, axa rotilor se apropie de suprafata drumului sub actiunea momentului de rasucire aplicat rotii. Din aceasta cauza, drumul parcurs de roata motoare in timpul unei rotatii se micsoreaza, adica are loc, in mod suplimentar cazului anterior, o reducere a vitezei de translatie a tractorului. Reducerea vitezei tractorului, datorata actiunii cumulate a celor doua tipuri de fenomene, se apreciaza cu ajutorul patinarii relative d

In figura 2.4 este prezentat intr-o forma intuitiva fenomenul aderentei si patinarii rotii motoare care se rostogoleste pe un sol deformabil. In cazul deplasarii rotii cu o viteza constanta, forfecarea si tasarea solului dintre pintenii rotii se produc, indeosebi, in momentul iesirii ultimului pinten al suprafetei de sprijin a rotii din sol. In acest moment, sarcina de la pintenul care a parasit solul se redistribuie intre ceilalti pinteni care se afla in contact ("in angrenare") cu solul. Fiecare pinten taseaza solul cu o valoare D. Astfel, tasarea la primul pinten va fi D, la al doilea D + D D (fata de tasarea anterioara D, se taseaza in continuare tot cu valoarea D la al treilea 2D D D s.a.m.d. Intrucat primul pinten parcurge toate stadiile "angrenarii" de la intrarea in sol si pana la iesirea din el, rezulta ca tasarea, la iesirea din sol, va fi Dmax = n D, unde n este numarul pintenilor aflati la un anumit moment dat in contact cu solul.

Fig. 2.4 Schema interactiunii rotii motoare cu solul

a - epura deformatiei solului si a presiunii pe sol; b - tensiunile produse de forfecarea solului de catre pinteni

Pe de alta parte, tasarea maxima a solului poate fi exprimata ca produs intre patinarea d si lungimea suprafetei de sprijin a rotii l, adica Dmax d l

Cercetarile efectuate asupra rotilor motoare au condus la concluzia ca deformarea solului are loc dupa o lege liniara, avand ca epura un triunghi (fig. 2.4, a): la intrarea unui pinten in sol deformatia D = 0, la iesirea aceluiasi pinten din sol deformatia atinge valoarea n D d l; la distanta x deformatia are valoarea Dx d x.

Asa cum s-a mai aratat, forta tangentiala de tractiune a unei roti motoare cu pneu, prevazuta cu pinteni, este egala cu suma fortelor de frecare si a reactiunilor de forfecare ale fiecarui pinten.

Forta tangentiala de tractiune a rotii, dezvoltata ca urmare a forfecarii in planul orizontal de catre muchiile de varf ale pintenilor, este data de relatia:

, (2.9)

in care: dA = b dx este aria suprafetei elementare de forfecare; b = 2 lp sin a - latimea rotii, lp fiind lungimea muchiei pintenului, iar a - unghiul ce caracterizeaza plasarea pintenului pe roata (fig. 2.5); dx - lungimea suprafetei elementare.



Fig.2.5 Plasarea pintenilor pe banda de rulare a anvelopei

In cazul cel mai general tx depinde de urmatorii factori: presiunea normala la sol px , deformatia solului, proprietatile fizico-mecanice ale acestuia, parametrii constructivi ai rotii. Dintre acestia, marimi variabile sunt presiunea normala la sol si deformarea la forfecare, adica tx = f (px , Dx

Experientele au pus in evidenta faptul ca forma curbelor tensiunii la forfecare nu este identica pentru diferite soluri. Asa, de exemplu, pentru soluri compacte de tipul argilo-nisipoase sau nisipo-lutoase (v. curba 1 din fig. 2.3), tensiunea la forfecare, creste, la inceput, aproximativ proportional cu valoarea deformatiei solului, apoi proportionalitatea este deteriorata si, la o anumita valoare a deformatiei, atinge valoarea maxima:

tmax = frep p, (2.10)

unde: frep este coeficientul de frecare pentru corpurile in repaos (in unele lucrari este denumit coeficient de aderenta); p - presiunea normala la sol.

Daca deformatia creste in continuare, tensiunea la forfecare se micsoreaza treptat, apropiindu-se asimptotic de o valoare constanta:

tal = fal p, (2.11)

unde: fal este coeficientul de frecare la alunecare.

Prin urmare, la deformatii suficient de mari, tensiunea la forfecare poate fi considerata constanta, nedepinzand de deformatie. Pentru miriste se poate considera fal 0,8, valorile medii depinzand de sol si corespunzand unor presiuni p = (0,2 105Pa.

Pentru soluri plastice, adica pentru soluri imbibate cu apa, tensiunile maxime la forfecare au loc pentru valori foarte mari ale deformatiei (v. curba 2 din fig. 2.3), iar curba nu are un punct de maxim.

Stabilirea unor expresii analitice pentru curbele tensiunilor la forfecare are o importanta mare pentru studiul interactiunii sistemului de rulare cu solul. Intr-o prima aproximatie, se considera ca presiunea pe sol se repartizeaza uniform, adica:

. (2.12)

Forfecarea verticala a solului de catre muchiile laterale verticale ale pintenilor aflati in sol determina a doua componenta a fortei tangentiale de tractiune, care se determina cu relatia:

, (2.13)

in care: n este numarul pintenilor aflati in sol; tx - rezistenta specifica la forfecare; hp - inaltimea pintenilor; bp - grosimea pintenilor; t - pasul pintenilor (fig. 2.5). Valorile marimii tx depind de natura si starea solului. Astfel, pentru miriste pe sol argilo-nisipos mediu, tx 103 N/m, iar pentru sol nisipos-lutos, tx 103 N/m.

Forta tangentiala totala va fi:

Fm = Fmt + Fmx . (2.14)

Fig.2.6 Dependenta de patinare a fortei motoare in cazul pneului 12-38 (pa = 0,8 105Pa), la deplasarea pe sol argilo-nisipos usor:

1- Qm = 5kN; 2- Qm = 10kN; 3- Qm = =15kN; 4- Qm = 25kN; 5- Qm = 35kN;

Fig. 2.7 Dependenta calitatilor de tractiune ale pneului 12 - 38 (pa = 0,8 105Pa) de sarcina verticala


In figura 2.6 este reprezentata variatia fortei motoare Fm in functie de patinarea d pentru pneul 12 - 38. Forma curbelor este identica cu cea a tensiunii la forfecare (fig. 2.3). Valoarea patinarii corespunzatoare fortei motoare maxime se afla in limitele 22 - 24%. Se observa ca, odata cu cresterea sarcinii verticale Qm, forta motoare atinge valoarea maxima la o patinare mai mica. Prin urmare, pentru obtinerea unor calitati maxime de tractiune, in cazul tractoarelor grele, trebuie admisa o patinare mai mica decat in cazul tractoarelor usoare.

In figura 2.7 este reprezentat graficul de variatie a fortei motoare maxime in functie de sarcina verticala, pentru acelasi pneu si pentru aceleasi conditii de sol. La inceput, valoarea fortei Fm creste rapid, direct proportional cu sarcina, apoi cresterea ei devine mai putin intensa. De aceea este rational ca sarcina verticala sa creasca pana la o anumita limita, cand inca se mentine proportionalitatea intre marimile Fm si Qm. Pentru pneul mentionat, aceasta limita este Qm = 12 15 kN. Reducerea intensitatii de crestere a fortei motoare in functie de sarcina verticala se explica prin aceea ca tensiunile la forfecare din sol nu cresc direct proportional cu sarcina sau cu presiunea pe sol. In aceeasi figura este data dependenta fortei motoare specifice jm = Fm/ Qm in functie de sarcina verticala Qm.

In baza celor de mai sus se desprind urmatoarele concluzii:

rostogolirea rotii motoare pe un teren deformabil este insotita de patinare, adica de micsorarea vitezei de translatie a tractorului si, prin urmare, de un consum suplimentar de putere;

reactiunea tangentiala care ia nastere in procesul interactiunii rotii motoare cu solul are intotdeauna directia si sensul deplasarii rotii;

calitatile de tractiune ale rotii motoare, caracterizate prin valorile fortei tangentiale de tractiune (fortei motoare) si ale momentului de rezistenta la rulare, depind de sarcina verticala, de parametrii constructivi ai rotii, de proprietatile fizico-mecanice ale solului si de patinare;

valoarea maxima a fortei tangentiale de tractiune se dezvolta la o valoare a patinarii de 22

Fig. 2.8 Calitatile de tractiune, de aderenta si economice ale pneului 12 - 38 (pa = 0,8 105Pa) pe miriste

Curbele din figura 2.8 pun in evidenta calitatile de tractiune, de aderenta si economice ale unui pneu 12 - 38 la deplasarea pe miriste pe un sol argilo-nisipos.

In cazul deplasarii tractorului intr-un regim stabilizat, pe un teren orizontal, Ft = Fm - Rrm. Din graficul mentionat rezulta ca forta de tractiune creste pana la o anumita limita, dupa care incepe sa scada. Aceasta se explica prin cresterea rapida a fortei de rezistenta la rulare in cazul sarcinilor normale la sol mari. Curba Ft = f (Qm) se numeste caracteristica de tractiune a rotii. Ea arata calitatile de tractiune posibile in functie de sarcina normala la sol.

Curba hm = f (Qm) se numeste caracteristica potentiala de tractiune. Ea indica sarcinile normale la sol optime, la care randamentul este maxim. Din grafic rezulta ca functionarea economica a rotii are loc la valori mai mici ale fortei de tractiune decat cea maxima.

Prin urmare, pentru orice roata motoare care functioneaza pe diferite soluri, forta de tractiune maxima si randamentul maxim al rotii se obtin la diferite sarcini normale corespunzatoare fiecarui tip de sol in parte. La proiectarea tractorului trebuie sa se optimizeze dimensiunile rotilor in functie de proprietatile fizico-mecanice ale solului si de patinare, in asa fel incat roata sa aiba o eficienta maxima pentru lucrarea principala pe care tractorul urmeaza sa o execute.

Pentru determinarea analitica a patinarii tractoarelor pe roti, s-au propus foarte multe expresii. Gasirea unui argument in functie de care sa fie exprimata patinarea este o problema dificila pentru ca, asa cum s-a vazut, fenomenul interactiunii sistemului de rulare cu solul este deosebit de complex. De aceea, o mare importanta in studierea aderentei si patinarii o au cercetarile experimentale.

Marimea care caracterizeaza cel mai complet patinarea rotilor tractorului este forta motoare specifica (coeficientul de utilizare a greutatii aderente), definita prin raportul dintre forta motoare Fm a rotii (respectiv a puntii motoare) si reactiunea normala la sol Zm a rotii (puntii) motoare:

. (2.15)

Aceasta marime variaza de la jm 0, cand Fm = 0, pana la jm max j , valoare corespunzatoare patinarii totale (d

Facandu-se o sinteza a mai multor lucrari teoretice si experimentale, se propune ca, la determinarea analitica a patinarii tractorului, sa se plece de la urmatoarele premise:

in intervalul 0 jm j, functia d = f (jm) are un pronuntat caracter liniar (fig.2.14), avand ecuatia de forma d = m jm (m fiind coeficientul unghiular al dreptei);

in intervalul 0,5j jm j, functia d = f (jm) are un pronuntat caracter hiperbolic, avand ecuatia de forma d j - jm) = const. (unde j' este punctul de pe abscisa in dreptul caruia functia creste asimptotic). In general, eroarea nu depaseste 2 4% daca se considera j j.

Fig. 2.9 Curba patinarii tractoarelor pe roti definita prin relatii analitice

Cu o precizie suficienta pentru practica, se obtine o singura functie d = f (jm), valabila pe tot domeniul de variatie a argumentului jm . Aceasta functie este de forma:

, (2.16)

unde:

A = 0,75 m j; B = 0,5 m; C = j j 25mj (2.17)

Coeficientii A, B, C au fost obtinuti punand conditia ca functia cautata sa satisfaca coordonatele punctelor M1 si M2.

Prin urmare, pentru exprimarea analitica a patinarii este suficient sa se cunoasca coeficientul unghiular m al dreptei si coeficientul de aderenta j, adica argumentul jm corespunzator patinarii totale.

Trebuie mentionat totodata ca marimea d nu depinde numai de forta motoare specifica jm ci si de alti factori, ca de exemplu: valoarea presiunii pe sol, marimea pneurilor, rigiditatea acestora etc. Marimea jm este, insa, principalul factor, pe cand ceilalti sunt secundari.

In tabelul 2.2 sunt dati, pentru exemplificare, coeficientii A, B si C ai functiei (2.16) pentru pneurile tractorului U 651, iar in figura 2.10 este facuta reprezentarea grafica a acestei functii, corespunzatoare diferitelor tipuri de teren.

Tabelul 2.2

Coeficientii expresiei analitice a curbei patinarii

Coeficienti

Felul

Marimea

Determinati experimental

Determinati analitic

terenului

pneurilor

m

j

A



B

C

Beton

Miriste

Ogor

a b

Fig. 2.10 Variatia patinarii rotilor motoare ale tractorului U 651 in functie de forta motoare specifica:

a - pneuri 14,00 - 38; b - pneuri 7,5 - 20; 1 - beton; 2 - miriste; 3 - ogor

Rularea rotii de tractor pe soluri deformabile este caracterizata de coeficientii cunoscuti de la rularea rotii de automobil, respectiv coeficientul de rezistenta la rulare f si coeficientul de aderenta φ, ale caror valori sunt date in tabelul 2.3

Tabelul 2.3

Coeficientii de rezistenta la rulare f si de aderenta j pentru tractoare pe roti

j pentru suprafata

Felul drumului sau solului

f

uscata

umeda

Drum:

asfaltat

betonat

pavat

de pamant pe sol argilos

de pamant pe sol nisipos

de zapada batatorit

Faneata:

cosita

necosita

Miriste dupa cereale paioase

Aratura asezata

Camp:

arat proaspat

prelucrat cu cultivatorul

Nisip:

umed

uscat

Mlastina inierbata

Strat gros de zapada (0,4 m)

Valorile coeficientului de rezistenta la rulare pentru tractoare pe roti sunt mai mari fata de automobil.

Valoarea coeficientului de aderenta al rotilor motoare cu pneuri variaza in limite foarte largi in functie de natura solului (drumului), iar in anumite conditii se apropie de valoarea 1.







Politica de confidentialitate





Copyright © 2023 - Toate drepturile rezervate