Dependence of the agrotech-nical clearance under the front axle of a cotton tractor with a wheel arrangement 4K4a on the dimensions of the pivot pin, the size of the tires of the steered wheels and the angles of their installation

Full Text

Введение На механизированных процессах при возделывании и уборке хлопчатника в качестве энергетических средств в настоящее время используются специальные хлопководческие пропашные тракторы, имеющие агротехнический просвет на уровне 820±10 мм, так как на стадии максимального развития растения хлопчатника достигают в высоту 800…1250 мм. В основном это тракторы ТТЗ-80.11 и МТЗ-80Х тягового класса 1,4 с колесной схемой 3К2. В настоящее время ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию хлопководческого трактора повышенного тягового класса с колесной схемой 4К4а [1, 2]. Цель исследования Целью исследования является получение зависимости агротехнического просвета под передним мостом хлопководческого трактора с колесной схемой 4К4а от размеров поворотной цапфы, типоразмера шин управляемых колес и углов их установки. На основе анализа имеющейся информации [3, 4] в качестве прототипа для исследований выбран трактор МТЗ-82Р производства РУП «Минский тракторный завод», привлекший внимание тем, что конструкция переднего моста трактора МТЗ-82Р позволяет изменять агротехнический просвет под передним мостом за счет изменения длины шкворней поворотных цапф. Под кожухами полуосей заднего моста уже имеется необходимый агротехнический просвет благодаря установке дополнительных конечных передач. Материалы, методы исследования и обсуждение результатов На рис. 1 показана схема переднего портального ведущего моста трактора МТЗ-82Р и основные линейные и угловые параметры, необходимые для расчета. Расчетная схема приведена на рис. 2, где за начало координат принята точка пересечения оси вращения колеса (оси цапфы) и поворотной оси колеса (оси шкворня). При этом ось X направлена горизонтально по направлению движения трактора, ось Y - перпендикулярно направлению движения, ось Z - вверх. Для указания направления оси шкворня используем единичный вектор , который направлен от начала координат к верхней точке шкворня. Тогда координаты вектора будут равны [5-7]: Вектор имеет длину lШ и направление, противоположное направлению вектора , т.е. = - lШ · . Поэтому: (1) Для указания направления оси цапфы используем единичный вектор , который направлен от начала координат в сторону центра колеса. Координаты вектора будут равны: . Плоскость колеса перпендикулярна вектору и находится от начала координат на расстоянии, равном длине цапфы lЦ. Поэтому, координаты вектора определятся из выражения: . (2) Определим координаты вектора = = (X; Y; Z), направленного из центра колеса S в точку N касания колеса с опорной поверхностью, исходя из следующих условий: 1) вектор перпендикулярен вектору , т.е. Xcosδsinε + Y cosδsinε - Zsinδ = 0; 2) его длина равна статическому радиусу rСТ колеса, т.е. X2 + Y2 + Z2 = rСТ2; 3) вектор направлен вниз и находится с вектором в одной вертикальной плоскости, т.е. . Из этих условий следует, что: ; , . Так как вектор направлен вниз, то: . (3) Как известно, проекция любого вектора на ось Z равна его вертикальной координате. Поэтому расстояние от опорного основания до поворотного рычага: . (4) После подстановки в (4) значений вертикальных координат векторов , и из выражений (1), (2) и (3) получим: . (5) Углы установки , , , размер C и длину цапфы lЦ считаем постоянными величинами и равными , , , мм, C = 65 мм. По формуле (5) агротехнический просвет вычисляется при различных значениях длины шкворня lШ и типоразмеров шин. Для расчетов выбраны шины, которые могут быть установлены на передний ведущий мост экспериментального универсально-пропашного трактора. Результаты расчетов для шкворней, увеличенных по сравнению с прототипом на 150 и 170 мм, приведены в табл. 1 Из табл. 1 видно, что при длине шкворневого вала экспериментального переднего ведущего моста lШ, равной 435 мм, и установке указанных в табл. 1 шин обеспечивается агротехнический просвет в пределах 826…877 мм, что соответствует требованиям технического задания на хлопководческий трактор. Заключение При переводе хлопковой энергетики с трехколесной на четырехколесную проблемой является обеспечение необходимого агротехнического просвета под балкой переднего моста трактора. Показано, что эту проблему можно решить за счет рационального сочетания типоразмера шин управляемых передних колес и длины шкворней поворотных цапф.

About the authors

B. A Kambarov

Research Institute of Mechanization and Electrification of Agriculture

Email: b_kambarov@rambler.ru
PhD in Engineering

References

Supplementary files