Тяговые значения трактора
Наилучшие тяговые показатели трактора могут быть получены при равенстве окружных скоростей передних и задних колес, т. е. при условии, что коэффициент кинематического несоответствия равен 0. В этом случае передние и задние колеса работают с одинаковым буксованием и их сцепные качества испЪльзуются в равной степени. Наличие кинематического несоответствия колес ухудшает тяговые показатели трактора. Если передние и задние колеса работают с разным буксованием, естественно, сцепные качества отстающих колес используются в меньшей степени, чем забегающих.
Чем больше сила, тем неравномернее используются сцепные качества обеих осей. Наиболее отрицательно влияет на тяговые показатели трактора скольжение отстающих колес. В этом случае ведущими остаются два колеса, так как скользящие становятся ведомыми. При этом отстающие колеса создают дополнительное сопротивление качению (или отрицательную толкающую силу,направленной против движения), возникающее вследствие проскальзывания протектора колес по поверхности пути. Это дополнительное сопротивление изменяется от нуля при отсутствии скольжения до 0 при полном скольжении отстающих колес.
Отрицательная толкающая сила (более правильно ее было бы назвать тормозящей силой) образует крутящий момент, который передается через трансмиссию задним ведущим колесом. Таким образом, к задним ведущим колесам мощность подводится двумя потоками: от двигателя по пути, показанному толстой сплошной линией, и от передних отстающих колес по пути, показанному штрих-пунктирной линией. Оба потока, соединившись, поступают к ведущим задним колесам и образуют положительную толкающую силу.
Часто толкающая сила передается через остов трактора отстающим передним колесам и идет на преодоление сопротивления качению, возникающего при действии силы . Следовательно, промежуточная мощность, создаваемая на отстающих колесах при действии реакции грунта циркулирует по замкнутому контуру: от скользящих передних колес через трансмиссию к ведущим задним и от последних через остов трактора обратно к скользящим колесам. Эта мощность не служит дополнительным источником энергии, а только нагружает трансмиссию и создает в ней лишние механические потери. Кроме того, на проскальзывание колес, расходуется часть толкающей силы задних колес, что ухудшает тяговые качества трактора.
Циркуляция мощности возникает в тех случаях, когда по условиям работы не представляется возможным получить достаточную разницу между буксованием передних и задних колес, способную компенсировать имеющееся между ними кинематическое несоответствие. Такие случаи наиболее вероятны при движении по дорогам с твердым покрытием и при холостых переездах, когда буксование ведущих колес невелико. В этих условиях пользование вторым ведущим мостом не только не дает эффекта, но может быть вредным, так как, кроме перечисленных выше потерь мощности на циркуляцию и преодоление дополнительных сопротивлений качению, возникает повышенный износ шин отстающих передних колес. Если оба колеса буксуют, т. е. создается толкающая сила, то циркуляции, мощности не возникает. При работе в поле (грунт сравнительно рыхлый), когда тяговое сопротивление значительно (т. е. забегающие задние колеса движутся со значительным буксованием и их действительная скорость резко снижается), циркуляции мощности при прямолинейном движении трактора обычно не возникает.
На поворотах, если они совершаются при взаимоблокированных ведущих осях, почти всегда наблюдается циркуляция мощности. Передние колеса, которые должны пройти больший путь, чем задние, движутся со скольжением, и на них действуют отрицательные тормозные силы. Чем меньше радиус поворота, тем больше циркуляция мощности. Для исключения возникновения циркуляции мощности при блокированном приводе ведущих мостов на тракторах с колесной формулой 4К4 устанавливают специальные механизмы, которые дают возможность ведущим колесам обеих осей работать с некоторым буксованием, а при возникновении скольжения отключать тот или иной мост. На универсально-пропашных тракторах с четырьмя ведущими колесами широкое применение получил привод с межосевой муфтой свободного хода. При применении последней передаточные числа трансмиссии подбирают таким образом, чтобы теоретические скорости колес основной ведущей оси (обычно той, на которую приходится большая вертикальная нагрузка) были выше соответствующих скоростей второй оси. Это обеспечивает постоянную работу колес ведущего моста в режиме буксования.
Муфта.свободного хода устроена так, что если действительная окружная скорость колес основной оси больше окружной скорости колес второй оси, последние выключаются и движутся в ведомом режиме. При возрастании толкающей силы тяги колес (а следовательно,, и буксования) ведущего моста действительная окружная скорость последних уменьшается, и при равенстве ее теоретической окружной скорости колес второго моста муфта свободного хода автоматически включает привод второго моста. В этом случае все колеса начинают работать в ведущем режиме без циркуляции мощности. При снижении буксования колес основной оси муфта свободного хода автоматически отключает второй мост. Работа муфт свободного хода более подробно освещена в работе. При переменном тяговом сопротивлении происходит пере-распределение весовой нагрузки по осям, что приводит к перераспределению толкающих сил тяги и буксования между ними.