Труды [8, 10, 14] показывают, что в последнее время использование гусеничных тракторов в сельском хозяйстве стало больше, чем колесных. В таблице 2.1 приведены результаты исследования уплотнений почвы после проходов тракторов с различными типами движителей. Из таблицы следует, что средине и максимальные давления на почву гусеничных сельскохозяйственных тракторов находятся с пределах, соответственно, 0,04–0,06 МПа и 0,154–0,240 МПа [16].
Машина, воздействующая на почву | Кратность воздействия при сплошном укатывании | Плотность почвы ´ 103 кг/м3 в слое почвы, см | Показатель воздействия, кН/м | ||
0–10 | 10–20 | 20–40 | |||
Без уплотнения | 0 | 1,31 | 1,45 | 1,5 | — |
ДТ–75 | 1 3 | 1,35 1,40 | 1,48 1,49 | 1,52 1,52 | 112 165 |
Т–150К | 1 3 | 1,38 1,41 | 1,48 1,49 | 1,54 1,54 | 184 270 |
К–700 | 1 3 | 1,38 1,44 | 1,52 1,52 | 1,56 1,56 | 240 354 |
Эксперименты НАТИ [16, 23–26]показали, что при изменении давления на почву весьма значительно снижается прирост удельного сопротивления вспашке. По следу трактора Т–150 он в 4,34 раза меньше, чем по следу трактора К–150К, при этом производительность труда в 1,18–1,4 раза больше, а погектарный расход топлива снизился, соответственно, в 1,38–1,07 раза. В среднем, по всем видам работ, производительность МТА с допустимым давлением на почву возрастает в 1,27 раза, а расход топлива снижается в 1,22 раза (экономия до 4000 кг топлива в год только одной машиной).
Благодаря этому и другим, описанным ниже, преимуществам, в современном зарубежном тракторостроении также наметилась тенденция использования гусеничных тракторов в сельском хозяйстве.
Стоит также упомянуть и о затронутом в различных источниках, как зарубежных, так и отечественных, анализе развития современных технологий, указывающем на постоянно возникающий дисбаланс масс в конструкциях создаваемых машин и о путях его устранения.
Как видно из таблицы 2.2, основные массы трактора— это двигатель и навесные устройства. Исторически сложилось так, что при компоновка узлов машины эти две основные массы уравновешивают друг друга. Однако, современная наука не стоит на месте. Начинают применяться новые материалы, новые технологии, новые энергоносители, что в контексте развития двигателе- и тракторостроения приводит к парадоксу, из которого, казалось бы, нет выхода.
Составляющая | Трактор | Среднее значение, % | |||||
Т-38М | Т-74 | ДТ-75М | Т-150 | Т-4 | Т-108 | ||
Трактор без водителя | 4100 | 5880 | 6570 | 7000 | 8140 | 11510 | 105 |
Балласт | — | 130 | 200 | — | — | — | — |
Топливо | 100 | 180 | 210 | 270 | 260 | 195 | — |
Возимые ЗИП | 20 | 25 | 25 | 30 | 30 | 80 | — |
Вода системы охлаждения | 30 | 45 | 60 | 45 | 50 | 75 | — |
Конструктивный вес | 3950 | 5500 | 6100 | 6655 | 7750 | 11160 | 100 |
Двигатель в сборе с муфтой сцепления и воздухоочистителем | 750 | 760 | 1050 | 1130 | 1290 | 2400 | 17,0 |
Радиаторы (водяной и масляный | 70 | 150 | 180 | 90 | 105 | 110 | 1,6 |
Коробка передач | 160 | 250 | 340 | 660 | 300 | 350 | 5,0 |
Задний мост и редуктор ВОМ | 410 | 480 | 450 | 430 | 600 | 1010 | 8,5 |
Конечные передачи со звёздочками (две) | 570 | 370 | 540 | 340 | 610 | 960 | 8,5 |
Рычаги управления и приборы | 40 | 60 | 85 | 100 | 95 | 90 | 1,1 |
Рама | — | 750 | 750 | 640 | — | — | 7,9 |
Полурама | 190 | — | — | — | 310 | 370 | |
Тележки с опорными катками | 390 | — | — | — | 1410 | 2010 | 14,2 |
Каретки эластичной подвески | — | 760 | 720 | 420 | — | — | |
Поддерживающие ролики | 30 | 90 | 110 | 130 | 120 | 180 | 1,5 |
Гусеницы | 530 | 860 | 880 | 980 | 1500 | 2120 | 16,7 |
Кабина с оборудованием | 110 | 130 | 130 | 340 | 260 | 315 | 3,0 |
Сидение, пол, крылья | 80 | 100 | 100 | 105 | 120 | 105 | 1,5 |
Облицовка и капот | 60 | 70 | 70 | 85 | 110 | 125 | 1,2 |
Прицепное приспособление | — | 50 | 50 | 60 | 120 | 260 | 1,2 |
Механизм навески с цилиндром | 230 | 270 | 270 | 320 | 350 | — | 5,0 |
Бак гидросистемы с маслом | 30 | 65 | 65 | 60 | 60 | — | 1,4 |
Распределитель и арматура | 20 | 25 | 30 | 25 | 30 | — | |
Топливный бак | 40 | 50 | 50 | 50 | 70 | 165 | 0,9 |
Напомню, что положение центра тяжести, согласно [11], определяется координатами: горизонтальной— от оси ведущего колеса
, вертикальной от поверхности почвы и поперечным смещением по горизонтали от плоскости симметрии .Координаты центра тяжести для вновь проектируемого трактора находят графически или графоаналитически. На боковой проекции трактора выделяют контуры основных узлов и механизмов и наносят векторы их веса, приложенные к центрам тяжести. При графическом методе построением веревочных многоугольников находят вертикальную и горизонтальную равнодействующие суммы весов, точка пересечения которых определит положение центра тяжести. При графоаналитическом методе находят координаты центра тяжести каждого узла или механизма
, , а затем общие координаты центра тяжести: