Principio di guida
La ruota motrice può muoversi grazie alla potenza del motore a combustione interna attraverso il sistema di trasmissione, in modo che la ruota motrice ottenga la coppia motrice Mk. La ruota motrice che ottiene la coppia motrice applica quindi una piccola forza orizzontale all'indietro (forza tangenziale) al terreno attraverso la struttura e la superficie del pneumatico, e il terreno applica una forza orizzontale Pk di uguale entità e direzione opposta alla forza motrice. Questa forza Pk è la forza motrice (detta anche forza di propulsione) che spinge in avanti il trattore. Quando la forza motrice Pk è sufficiente a superare la resistenza al rotolamento in avanti delle ruote anteriori e posteriori e la resistenza alla trazione degli attrezzi agricoli, il trattore si sposterà in avanti. Se la ruota motrice è sollevata da terra, cioè la forza motrice Pk è pari a zero, la ruota motrice può solo girare al minimo e il trattore non può muoversi; se la somma della resistenza al rotolamento e della resistenza alla trazione è maggiore della forza motrice Pk, il trattore non può muoversi. Si può vedere che la guida di un trattore gommato è ottenuta dall'interazione tra la coppia motrice della ruota motrice e il terreno, e la forza motrice deve essere maggiore della somma della resistenza al rotolamento e della resistenza alla trazione.
Fattori che influenzano
1. Resistenza al rotolamento. La resistenza al rotolamento del trattore è causata principalmente dalla deformazione dei pneumatici e del terreno. Sotto il peso del trattore, i pneumatici vengono appiattiti e il terreno viene compattato. Durante il processo di rotolamento, le parti del pneumatico che sono a contatto con il terreno lungo la circonferenza della ruota vengono successivamente appiattite e deformate, e il terreno davanti alla ruota viene pressato per deformarlo e formare le tracce delle ruote, generando resistenza al rotolamento che impedisce alla ruota di rotolare in avanti. Sono molti i fattori che influenzano la resistenza al rotolamento, legati principalmente a fattori quali la solidità del terreno e l’entità del carico verticale sul bagnato. Per lo stesso trattore, se le condizioni del terreno sono diverse, diversa è anche la sua resistenza al rotolamento. Ad esempio, se la resistenza al rotolamento è ridotta durante la guida su asfalto e cemento o su terreno asciutto e duro, il trattore avrà una trazione maggiore. A parità di condizioni di utilizzo, se il peso aggiunto allo pneumatico è maggiore, maggiore sarà la deformazione del terreno in direzione verticale, e maggiore sarà anche la resistenza al rotolamento. In generale, ridurre la deformazione del pneumatico stesso e la deformazione del terreno in direzione verticale contribuisce a ridurre la resistenza al rotolamento. Se il trattore guida su un terreno soffice, utilizzando pneumatici a bassa-pressione e aumentando l'area di supporto degli pneumatici è possibile ridurre la deformazione del terreno in direzione verticale, ridurre la resistenza al rotolamento e quindi migliorare la trazione. Poiché i trattori vengono utilizzati principalmente per operazioni nei campi e vengono guidati per lo più su terreni morbidi, per ridurre la deformazione del terreno in direzione verticale, il trattore utilizza generalmente pneumatici con la pressione più bassa. Lo stesso vale per l'utilizzo di pneumatici allargati. Nel nostro funzionamento, dovremmo prestare attenzione alla differenza tra pneumatici a bassa-pressione, pneumatici allargati e pneumatici ad alta-pressione in uso.
2. Resistenza alla trazione. La resistenza alla trazione è la resistenza che il trattore deve superare quando guida una macchina agricola per funzionare. È pari alla forza di trazione trasmessa alla macchina agricola dal trattore attraverso il dispositivo di collegamento. Poiché la trazione è uguale alla trazione meno la resistenza al rotolamento, l'aumento della forza motrice e la riduzione della resistenza al rotolamento sono misure efficaci per migliorare la trazione.
3. Forza trainante. È la forza di reazione orizzontale della strada alla ruota motrice. Pertanto, l'entità della coppia motrice Mk trasmessa alla ruota motrice dal motore a combustione interna attraverso il sistema di trasmissione indica che anche la forza motrice Pk del trattore è maggiore. Tuttavia, poiché Mk è determinato dalla potenza del motore a combustione interna, Pk è limitato anche dalla potenza del motore a combustione interna. Allo stesso tempo Pk è limitato dalle condizioni del terreno e non può essere aumentato indefinitamente, perché quando la forza di reazione del terreno, cioè la forza motrice Pk, aumenta fino a un certo punto, il terreno viene distrutto, la ruota motrice slitta gravemente e la forza motrice Pk non può più essere aumentata. Chiamiamo “adesione” la massima forza di reazione che il terreno può esercitare sulla ruota motrice. Si può vedere che il valore massimo della forza motrice Pk è limitato dal motore a combustione interna e dall'adesione del terreno e non può essere aumentato all'infinito.
L'adesione riflette la capacità di generare la massima forza motrice tra la trasmissione e il terreno. Ci sono molti fattori che influenzano l'adesione, principalmente legati alle condizioni del terreno, alla pressione del pneumatico, alle dimensioni, alla configurazione e all'entità del carico verticale che agisce sul pneumatico. Per i trattori, in determinate condizioni del terreno, ridurre la pressione dei pneumatici entro un certo intervallo, aumentare l'area di supporto dei pneumatici, migliorare l'aderenza della ruota al terreno e aumentare il peso di aderenza della ruota sono tutti fattori favorevoli a migliorare l'aderenza del trattore. Sui trattori vengono generalmente utilizzati pneumatici a bassa-pressione. Alcuni trattori utilizzano pneumatici allargati e con battistrada alto-e aggiungono contrappesi alle ruote motrici del trattore. Si tratta di misure adottate per aumentare l'aderenza del trattore e migliorare la capacità di trazione del trattore. Va però sottolineato che l'aggiunta di contrappesi alle ruote motrici può aumentare l'aderenza, ma aumenta anche la deformazione del terreno in direzione verticale e aumenta la resistenza al rotolamento. Pertanto, l'eventuale aggiunta di contrappesi dipende dalle condizioni specifiche di utilizzo e pesa l'effetto complessivo. L'aderenza massima e la capacità antiscivolo-tra le ruote motrici del trattore e il terreno sono chiamate prestazioni di aderenza del trattore. Se le prestazioni di adesione sono buone e lo slittamento è leggero, la coppia motrice può essere pienamente utilizzata, la capacità del motore a combustione interna può essere completamente utilizzata e il trattore sembrerà potente durante il lavoro. Se le prestazioni di adesione sono scarse e lo slittamento è grave, la coppia motrice non può essere pienamente utilizzata, la capacità del motore a combustione interna non può essere completamente utilizzata e il trattore sembrerà incapace di esercitare la sua forza durante il lavoro, oppure il trattore non sarà molto potente. Un forte slittamento della ruota motrice ridurrà la velocità di guida del trattore, ridurrà la produzione e l'economia e accelererà l'usura dei pneumatici delle ruote motrici. Inoltre, anche la struttura del suolo verrà danneggiata.
