拖拉机的工作原理及基本组成

拖拉机的工作原理及基本组成
一、拖拉机的工作原理
(一)轮式拖拉机的工作原理
1、拖拉机的行驶
拖拉机能行驶是靠内燃机的动力经传动系统,使驱动轮获得驱动扭矩Mk,获得驱动扭矩的驱动轮再通过轮胎花纹和轮胎表面给地面小、向后的水平作用力(切线力),而地面对驱动力大小相等、方向相反的水平饭作用力Pk,这个Pk饭作用力就是推动拖拉机向前行驶的驱动力(也称喂推进力)。当驱动力Pk足以克服前后车轮向前滚动阻力和所带农具的牵引阻力时,拖拉机便向前行驶。若将驱动轮支离地面,即驱动力Pk等于零,则驱动轮只能原地空转,拖拉机不能行驶;若滚动阻力与牵引阻力之和大于驱动力Pk时,拖拉机也不能行驶。由此可见轮式拖拉机行驶是由驱动扭矩驱动轮与地面间的相互作用而实现的,并且驱动力要大于滚动阻力与牵引阻力之和。下面大家再分析一下影响拖拉机行驶有主要因素。
2、影响拖拉机行驶的主要因素
(1)滚动阻力
拖拉机的滚动阻力,主要是由于轮胎和土壤的变形而产生的,在拖拉机的重量作用下,轮胎被压扁、土壤被压实。车轮在滚动过程中、轮胎沿圆周围方向与地面相接触的各个部上继被压扁变形,且把车轮前面高出土壤压下去使土壤压下去使土壤变形而形成轮辙,即产生了阻碍车轮向前滚动的滚动阻力。影响滚动阻力的因素很多,主要与地面的坚实和潮湿程度上的垂直载荷的大小等因素有关。对同一台拖拉机来说,若地面条件不同,其滚动阻力也不同,如在沥青和水泥或干硬地面上行驶滚动阻力小,拖拉机牵引力就大,在同样使用条件下,若加在轮胎上的重量越大,土壤在垂直方向的变形越大,滚动阻力也就越大。一般说来,减少轮胎本身的变形和土壤垂直方向的变形,有利于减少滚动阻力。若拖拉机在松软地面上行驶,采用低压轮胎,加大轮胎支承面积,则可减小土壤在垂直方向的变形,降低滚动阻力,从而提高牵引力。由于拖拉机主要用于田间作业,多在松软地面上行驶,为减小土壤在垂直方向的变形,因此拖拉机一般采用的最低压轮胎,采用加宽轮胎也是同样的道理。在大家经营中应注意低压轮胎、加宽轮胎和高压轮胎在使用上的区别。
(2)牵引阻力
牵引阻力是拖拉机带动农机具进行作业所要克服的阻力,它等于拖拉机通过连接装置传给农机具的牵引力。由于牵引力等于驱动减去滚动阻力,因此,增加驱动力和减少滚动阻力是提高牵引力的有效措施。
(3)驱动力
它是路面对驱动轮的水平反作用力。因此,内燃机通过传动系统传到驱动轮上的驱动扭矩Mk的大小,表明了拖拉机的驱动力Pk也越大。但由于Mk是由内燃机的功率决定的,因此Pk也受到内燃机功率的限制。同时Pk又受土壤条件的限制,不能无限增加,因为当土壤的反作用力即驱动力Pk增加到一定程度时同,土壤被破坏,驱动轮严重打滑,驱动力Pk不能再增加了。大家把土壤对驱动轮所能产生的最大反作用力叫做“附着力”。由此可见,驱动力Pk的最大值除了受内燃机率限制外,还受土壤附着力的限制,而不能无限增加国。
附着力反映了驱动与土壤间产生最大驱动力的能力。影响附着力的因素很多,主要与地面的条件,轮胎气压、尺寸、花纹和作用在轮胎上的垂直载荷的大小等因素有关。对拖拉机来说,在一定的土壤条件下,在一定的范围内降低轮胎气压、增大轮胎支承面积、改善车轮对土壤的抓着能力、增加车轮的附着重量等,都有利于提高拖拉机的附着力,在拖拉机上普遍采用低压轮胎,有的拖拉机采用了加宽轮胎和高花纹轮胎以及在拖拉机驱动轮上加配重铁,都是为了增加拖拉机的附着力,提高拖拉机的牵引能力而采取的措施。但应指出驱动轮上加配重铁,虽然可增加附着力,但同时也增加了土壤在垂直方向上的变形,增加了滚动阻力,因此是否加配重铁,还要视具体使用条件,权衡总的效果进行取舍。
拖拉机驱动轮与地面间产生的最大附着能力和抵抗打滑的能力,称为拖拉机的附着性能。若附着性能好,打滑较轻,则驱动扭矩就能充分利用,内燃机的能力也能得到充分的发挥,拖拉机在工作时就显得有劲。若附着性能差,打滑严重,则驱动扭矩就不能充分利用,内燃机的能力就不能得到充分的发挥,拖拉机在工作时就显得有劲使不出来,或者说拖拉机没有多大劲。驱动轮严重打滑,会使拖拉机行驶速度降低,生产和经济性下降,同时也加快了驱动轮轮胎的磨损,此外土壤的结构也会遭到破坏。
(二)履带式拖拉机的工作原理
履带式与轮式拖拉机不同,它是通过一条卷绕的环形履带支承在地面上。履带接触地面,履刺插入土内,驱动工不接地。驱动轮在驱动扭矩的作用下,通过驱动轮上的轮齿和履带板节销之间的啮合连续不断地把履带从后方卷起。接地那部分履带给地面一个向后的作用力,而需也相应地给履带一个前的反作用力Pk,这个Pk反作用是推动拖拉机向前行驶的驱动力。轮式拖拉机的驱动力是直接传给行走轮的,而履带式拖拉机不同,它的驱动力Pk是通过卷绕在驱动轮上的履带传给驱动轮的轮轴,再由轮轴通过拖拉机的机体传到驱动轮上。当驱动力足以克服滚动阻力和所带农具的牵引阻力时,支重轮就在履带上表面向前滚动,从而使拖拉机向前行驶。由于驱动轮不断地把履带一节一节卷送到前方,再经导向轮将其铺在地面上,因此支重轮就可连续地在用履带铺设的轨道上滚动了。由此可知,履带式拖拉机行使是由驱动扭矩通过驱动轮使履带与地面间的相互作用而实现的,并且驱动力大于滚动阻力与牵引阻力之和。
驱动力的最大值与轮式拖拉机一样,它一方面取决于内燃机的能力,另一方面又受到履带与地面间附着条件的限制。一般说来,拖拉机的功率越大,驱动力就越大。影响附着力的因素很多,就其拖拉机本身的结构来说,合理的选择履刺、履带的形状尺寸,在一定限度内增加履带的承受重量等,均可提高附着力,增加拖拉机的牵引力。
履带式拖拉机的滚动阻力是由土壤在垂直方向上的变形和行走系各机件间的相互摩擦作用而形成的,减小滚动阻力,可增加拖拉机的牵引力。
二、拖拉机的基本组成
拖拉机虽是一种比较复杂的机器,其型式和大小也各不相同,但它们都是由发动机、底盘和电器设备三大部分组成的。
(一)发动机
它是拖拉机产生动力的装置,其作用是将燃料的热能转变为机械能向外输出动力。我国目前生产的农用拖拉机都采用柴油机。
(二)底盘
它是拖拉机传递动力的装置。其作用是将发动机的动力传递给驱动轮和工作装置使拖拉机行驶,并完成移动作业或固定作用。这个作用是通过传动系统、行走系统、转向系统、制动系统和工作装置的相互配合、协调工作来实现的,同时它们又构成了拖拉机的骨架和身躯。因此,大家把上述的四大系统和一大装置统称为底盘。也就是说,在拖拉机的整体中,除发动机和电器设备以外的所有其他系统和装置,统称为拖拉机底盘。
(三)电器设备
它是保证拖拉机用电的装置。其作用是解决照明、安全信号和发动机的起动。

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