Координаты центра тяжести трактора с навешенным орудием втранспортном положении можно определить по формуле
,где Q — вес орудия;
ан — проекция на плоскость пути расстоянияцентра тяжести орудия от оси ведущих (задних) колес (звездочек); берётся сознаком «минус», если направлена в сторону, противоположную центру тяжести трактора;
hн — высота центра тяжести орудия втранспортном положении.
Итак, очевидно, что на величину горизонтальной координатыцентра тяжести трактора наибольшее влияние оказывают двигатель (энергетическаяустановка) и навешенное орудие, как элементы с наибольшим весом на самыхбольших расстояниях от предполагаемого центра масс. Однако теперь следуетобратиться к истории развития тракторостроения.
Одной из насущных задач в тракторостроении всегда был вопросповышения энергоемкости машинно-транспортного агрегата. Достигается это, впервую очередь, модернизацией двигателя путём применения новых материалов итехнологий. Это приводит, с одной стороны, к снижению веса ДВС, а с другой кувеличению числа и/или массы навешенных на трактор орудий. И первый, и второйиз перечисленных факторов приводит к уменьшению величины горизонтальнойкоординаты центра тяжести (его смещению по направлению к навеске трактора).Получается некий замкнутый круг: снижение веса двигателя трактора и увеличениеего мощности — увеличение числа и/или массы навешиваемых орудий —увеличение мощности двигателя и снижение его веса и т.д. Это приводит кпопыткам конструкторов вынести максимально вперёд массу двигателя с цельюувеличить его плечо (в качестве примера можно привести модельный ряд тракторовВГТЗ серий ДТ-175 и ВТ-100) и/или разместить спереди трактора балластные грузы.
Альтернативным вариантом решения этой задачи может статьувеличение продольной базы трактора путем опускания ведущего колеса на грунт[20, 21]. Это позволить снизить массу балластных грузов, что приводит кэкономии материалов, снижению общего веса конструкции, и, следовательно,снижению воздействия МТА на почву, решению ряда вопросов, связанных сэксплуатацией трактора без навешенных на него орудий. Однако данное решениетакже имеет ряд недостатков. В первую очередь это ведёт к увеличению моментасопротивления повороту. А самое главное, на ведущее колесо теперь будут действоватьничем не компенсируемые силы, которые могут привести к выходу из строя конечнойпередачи.
Еще одним решением проблемы можетстать кардинальное изменение схемы работы движителя и, как следствие, полнаяперекомпоновка узлов трактора. Имеется в виду так называемый трактор с «треугольнымобводом», примером которого может послужить опытный образец, разработанный встенах НАТИ в начале 90-х годов (см рисунок 2.1). Однако, обладая рядомбезусловных преимуществ, среди которых, наиболее рациональное, среди всех типовкомпоновок, расположение центра масс, самая большая навесоспособность, даннаямодель обладает и рядом недостатков, наиболее существенные из которых, этонезамкнутый силовой контур машины и увеличенный износ гусениц ввиду добавлениявторого изгиба в форме обвода.
Стоит также упомянуть и оразличных видах и типах гусениц как средстве увеличения эффективности работыгусеничного движителя.
На рисунке 2.2 показано влияниесопротивления качению, буксования и удельной силы тяги на КПД ходовой системы[13]. Из графиков видно, что чем меньше сопротивление качению и буксование, темвыше коэффициент полезного действия. Увеличивается КПД и при росте тяговой нагрузки.Это указывает на важность обеспечения высоких тяговых качеств трактора за счетего ходовой системы и объясняет преимущества гусеничной ходовой системы передколесной при работе на мягких (легкодеформируемых) почвах с орудиями,требующими реализации высоких тяговых усилий. На тяговые качества трактораопределяющее влияние оказывают конструктивные параметры ходовой системы.
,