اصل رانندگی تراکتور و عوامل موثر بر آن

اصل رانندگی
چرخ محرک می تواند با نیروی موتور احتراق داخلی از طریق سیستم انتقال حرکت کند، به طوری که چرخ محرک گشتاور حرکتی Mk را به دست می آورد. چرخ محرکی که گشتاور حرکتی را به دست می‌آورد، سپس یک نیروی افقی کوچک و معکوس (نیروی مماسی) از طریق الگوی تایر و سطح تایر به زمین وارد می‌کند، و زمین نیروی افقی Pk با قدر مساوی و جهت مخالف را به نیروی محرکه اعمال می‌کند. این نیروی Pk نیروی محرکه ای است (که نیروی محرکه نیز نامیده می شود) که تراکتور را به جلو می راند. هنگامی که نیروی محرکه Pk برای غلبه بر مقاومت غلتشی رو به جلو چرخ های جلو و عقب و مقاومت کششی ادوات کشاورزی کافی باشد، تراکتور به جلو حرکت می کند. اگر چرخ محرک از زمین بلند شود، یعنی نیروی محرکه Pk برابر با صفر باشد، چرخ محرک فقط می تواند در جای خود بیکار باشد و تراکتور نمی تواند رانندگی کند. اگر مجموع مقاومت غلتشی و مقاومت کششی بیشتر از نیروی محرکه Pk باشد، تراکتور نمی تواند حرکت کند. مشاهده می شود که راندن تراکتور چرخدار با برهمکنش بین چرخ محرک گشتاور حرکتی و زمین حاصل می شود و نیروی محرکه باید بیشتر از مجموع مقاومت غلتشی و مقاومت کششی باشد.
عوامل موثر
1. مقاومت غلتشی. مقاومت غلتشی تراکتور عمدتاً به دلیل تغییر شکل لاستیک ها و خاک ایجاد می شود. زیر وزن تراکتور، لاستیک ها صاف شده و خاک فشرده می شود. در طی فرآیند نورد، قسمت‌هایی از لاستیک که در امتداد محیط چرخ با زمین در تماس هستند، به‌طور متوالی صاف و تغییر شکل می‌دهند و خاک جلوی چرخ به پایین فشار داده می‌شود تا خاک را تغییر شکل دهد و ردهای چرخ را تشکیل دهد، که مقاومت غلتشی ایجاد می‌کند که مانع از غلتیدن چرخ به جلو می‌شود. عوامل زیادی بر مقاومت غلتشی تأثیر می‌گذارند که عمدتاً به عواملی مانند استحکام زمین و اندازه بار عمودی روی رطوبت مربوط می‌شوند. برای یک تراکتور، اگر شرایط زمین متفاوت باشد، مقاومت غلتشی آن نیز متفاوت است. به عنوان مثال، اگر مقاومت غلتش هنگام رانندگی روی آسفالت و سیمان یا زمین خشک و سخت کم باشد، تراکتور کشش بیشتری دارد. در شرایط استفاده مشابه، اگر وزن اضافه شده به لاستیک بیشتر باشد، تغییر شکل خاک در جهت عمودی بیشتر است و مقاومت غلتشی نیز بیشتر است. به طور کلی، کاهش تغییر شکل خود تایر و تغییر شکل خاک در جهت عمودی برای کاهش مقاومت غلتشی مفید است. اگر تراکتور روی زمین نرم رانندگی می‌کند، استفاده از لاستیک‌های کم فشار{10}و افزایش سطح پشتیبانی تایر می‌تواند تغییر شکل خاک را در جهت عمودی کاهش دهد، مقاومت غلتشی را کاهش دهد و در نتیجه کشش را بهبود بخشد. از آنجایی که تراکتورها عمدتاً برای عملیات صحرایی استفاده می شوند و بیشتر در زمین های نرم رانده می شوند، به منظور کاهش تغییر شکل خاک در جهت عمودی، تراکتور معمولاً از تایرهای کم فشار استفاده می کند. همین امر در مورد استفاده از لاستیک های پهن نیز صادق است. در عملیات خود، ما باید به تفاوت بین لاستیک‌های-فشار پایین، لاستیک‌های گشاد شده و لاستیک‌های فشار قوی{15} در حال استفاده توجه کنیم.
2. مقاومت کششی. مقاومت کششی مقاومتی است که تراکتور هنگام رانندگی ماشین آلات کشاورزی برای کار باید بر آن غلبه کند. برابر است با نیروی کششی که توسط تراکتور از طریق وسیله اتصال به ماشین آلات کشاورزی منتقل می شود. از آنجایی که کشش برابر با درایو منهای مقاومت غلتش است، افزایش نیروی محرکه و کاهش مقاومت غلتشی اقدامات موثری برای بهبود کشش است.
3. نیروی محرکه. این نیروی واکنش افقی جاده به چرخ محرک است. بنابراین، اندازه گشتاور محرک Mk که توسط موتور احتراق داخلی از طریق سیستم انتقال به چرخ محرک منتقل می شود، نشان می دهد که نیروی محرکه Pk تراکتور نیز بیشتر است. با این حال، از آنجایی که Mk توسط قدرت موتور احتراق داخلی تعیین می شود، Pk نیز با قدرت موتور احتراق داخلی محدود می شود. در عین حال Pk با شرایط خاک محدود می شود و نمی توان آن را به طور نامحدود افزایش داد، زیرا وقتی نیروی واکنش خاک، یعنی نیروی محرکه Pk تا حدی افزایش می یابد، خاک از بین می رود، چرخ محرک به شدت می لغزد و دیگر نمی توان نیروی محرکه Pk را افزایش داد. ما به حداکثر نیروی واکنشی که خاک می تواند روی چرخ محرک ایجاد کند «چسبندگی» می گوییم. مشاهده می شود که حداکثر مقدار نیروی محرکه Pk توسط موتور احتراق داخلی و چسبندگی خاک محدود می شود و نمی توان آن را بی نهایت افزایش داد.
چسبندگی نشان دهنده توانایی ایجاد حداکثر نیروی محرکه بین درایو و خاک است. عوامل زیادی بر چسبندگی تأثیر می‌گذارند که عمدتاً به شرایط زمین، فشار تایر، اندازه، الگوی و اندازه بار عمودی وارد بر لاستیک مربوط می‌شود. برای تراکتورها، در شرایط خاص خاک، کاهش فشار لاستیک در محدوده معین، افزایش سطح پشتیبانی تایر، بهبود چسبندگی چرخ بر روی خاک و افزایش وزن چسبندگی چرخ، همگی برای بهبود چسبندگی تراکتور مفید هستند. لاستیک‌های فشار کم- عموماً در تراکتورها استفاده می‌شوند. برخی از تراکتورها از لاستیک‌های پهن و{5}}لاستیک‌های با طرح بالا استفاده می‌کنند و وزنه‌های تعادلی به چرخ‌های محرک تراکتور اضافه می‌کنند. اینها اقداماتی است که برای افزایش چسبندگی تراکتور و بهبود ظرفیت کششی تراکتور انجام می شود. البته لازم به ذکر است که افزودن وزنه تعادل به چرخ‌های محرک می‌تواند چسبندگی را افزایش دهد، اما تغییر شکل خاک را در جهت عمودی افزایش داده و مقاومت غلتشی را افزایش می‌دهد. بنابراین، اضافه کردن وزنه های تعادل بستگی به شرایط خاص استفاده دارد و اثر کلی را می سنجد. حداکثر قابلیت چسبندگی و ضد لغزش بین چرخ‌های محرک تراکتور و زمین، عملکرد چسبندگی تراکتور نامیده می‌شود. اگر عملکرد چسبندگی خوب و لغزش کم باشد، می توان از گشتاور حرکتی به طور کامل استفاده کرد، از ظرفیت موتور احتراق داخلی به طور کامل استفاده کرد و تراکتور هنگام کار قدرتمند به نظر می رسد. اگر عملکرد چسبندگی ضعیف باشد و لغزش جدی باشد، نمی توان از گشتاور حرکتی به طور کامل استفاده کرد، از ظرفیت موتور احتراق داخلی نمی توان به طور کامل استفاده کرد و به نظر می رسد تراکتور قادر به اعمال قدرت خود در هنگام کار نیست، یا تراکتور بسیار قدرتمند نخواهد بود. لغزش شدید چرخ محرک باعث کاهش سرعت رانندگی تراکتور، کاهش تولید و صرفه جویی و تسریع در فرسودگی تایرهای چرخ محرک می شود. علاوه بر این، ساختار خاک نیز آسیب خواهد دید.