3.1.1. Кінематичні параметри рушія колісного трактора

Навантаження на ведуче колесо Z_к колісного трактора в кН визначають через його вагу G з урахуванням розподілу реакцій між колесами

, (3.1)

де n_к - число ведучих коліс, шт.;

λ_кст - статичний коефіцієнт навантаження ведучих коліс;

К_д - коефіцієнт динамічності;

G - експлуатаційна вага трактора, кН.

Для вибору шин рекомендується задаватися коефіцієнтом динамічності у межах К_д = 1,25...1,35.

Користуючись довідковими матеріалами (додаток 13) по навантаженню на ведуче колесо Z_к підбираємо шини для ведучих коліс.

Динамічний (робочий) радіус ведучих коліс r_к під час руху трактора не лишається постійним, його значення залежить від багатьох експлуатаційних факторів і може значно відрізнятися від статичного. На стадії проектування динамічний радіус ведучих коліс у метрах обчислюють за емпіричною залежністю через відомі розміри шин ведучих коліс

r_к = (0,5·d + 0,85·В)·10^-3, (3.2)

або

r_к = 0,0254·(0,5·d + 0,85·В), (3.3)

де d - посадочний діаметр шини (у мм для 3.2, або в дюймах для 3.3);

В - ширина профілю шини (у мм або у дюймах, відповідно).

3.1.2. Кінематичні параметри рушія гусеничного трактора

Розрахунковий радіус ведучої зірочки r_к гусеничного трактора в м можна підрахувати за формулою

, (3.4)

де t_л - крок гусеничної ланки, м;

z_л - кількість ланок гусениці, яка укладається на окружності ведучої зірочки за один оберт.

З метою уніфікації при проектуванні значення t_л та z_л приймають, орієнтуючись на розміри гусеничних рушіїв серійних тракторів, які можна знайти у технічних характеристиках (табл. 3.1).

Таблиця 3.1

Параметри гусеничних рушіїв серійних тракторів

Марка	Т-70С	Т-74	ДТ-75М	ДТ-175	Т-150	Т-4А	Т-100	Т-130
Клас, кН	20	30	30	30	30	40	60	60
tл, мм	170	170	170	170	170	171	203	203
zл, шт.	11,5	12	13	13	14	14	13	13

Визначення передаточного числа трансмісії трактора на першій робочій передачі і_тр1 проводиться з умови реалізації номінального крутного моменту двигуна М_ДН (кН·м) для подолання номінального зусилля на гаку Р_гн (кН)

(3.5)

де Р_f - сила опору коченню трактора, кН;

r_к - динамічний радіус ведучого колеса чи розрахунковий радіус ведучої зірочки, м;

η_тр1 - ККД трансмісії на першій передачі.

Визначення передаточних чисел трансмісії на інших передачах здійснюється за умов використання ряду геометричної прогресії та перекриття тягового діапазону δ_т заданою кількістю робочих передач.

Для ряду передаточних чисел трансмісії, що підпорядковуються закону геометричної прогресії, повинна виконуватися умова

, (3.6)

де q - знаменник геометричної прогресії;

і_тр1... і_трz - передаточні числа на передачах від першої до останньої (z), відповідно.

Величина тягового діапазону δ_т визначається з умови можливості роботи трактора із знаряддями, призначеними для певного класу тракторів, та перекриття тягових зусиль між їх номінальними значеннями для тракторів суміжних класів. Це означає, що діапазон передаточних чисел трансмісії повинен забезпечити реалізацію тягових зусиль від номінального, означеного в завданні, до номінального тягового зусилля трактора, на один клас нижчого від проектованого. На практиці такий підхід до вибору тягового діапазону дозволяє забезпечити перекриття всіх можливих експлуатаційних навантажень та виконання сільськогосподарських робіт набором машин, передбачених типажем, раціональну побудову структури машинно-тракторного парку.

Таким чином, тяговий діапазон δ_т приймають з умови

, (3.7)

де Р_гн - тягове зусилля на першій передачі згідно завдання;

Р′_гн - номінальне тягове зусилля трактора, нижчого на один клас;

ε - коефіцієнт розширення тягового діапазону, рекомендується приймати для тракторів сільськогосподарського призначення у межах 1,2…1,3.

З урахуванням залежностей 3.6 та 3.7, одержуємо розрахункову формулу для визначення знаменника геометричної прогресії q ряду передаточних чисел трансмісії

(3.8)

де z - кількість робочих передач згідно з завданням.

Розрахункові передаточні числа трансмісії на z-й передачі розраховуються за залежністю

(3.9)

Розрахованими за формулою 3.9 значеннями передаточних чисел заповнюємо таблицю результатів розрахунку (табл. 3.2).

Таблиця 3.2

Результати розрахунку параметрів трансмісії

(приклад)

	Передачі
	1	2	3	4
ітр	62,6	49,5	42,5	33,6
ікп	4,37	3,74	3,23	2,56
ηтр	0,913	0,913	0,913	0,913

Передаточні числа коробки передач і_кпz визначаються як

(3.10)

Результати розрахунку за формулою 3.10 заносяться до табл. 3.2.

Розраховані передаточні числа коробки передач уточнюють при конструюванні та кінематичному розрахунку, для чого складають повну кінематичну схему трансмісії майбутнього трактора.

Використовуючи дані кінематичної схеми обчислюють уточнені значення ККД трансмісії η_трz по передачах.

У лабораторній роботі обмежимося розрахунком необхідних передаточних чисел трансмісії та будемо вважати ККД всіх передач однаковими, рівними обчисленому вище значенню. Результати обчислень вписуємо до табл. 3.2 і використовуємо для подальших розрахунків.