Đo trọng tâm máy kéo và phân tích kỹ thuật cốt lõi

 

(I) Chức năng cốt lõi

Là một thiết bị năng lượng cốt lõi, máy kéo có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều tình huống nông nghiệp và kỹ thuật khác nhau như lực kéo nông cụ, dẫn động thiết bị vận hành và vận chuyển hàng hóa.

(II) Thành phần cốt lõi

Một máy kéo chủ yếu bao gồm hai bộ phận cốt lõi:

1, Động cơ: Máy kéo nông nghiệp thường được trang bịđộng cơ diesel đánh lửa nhiều-nén xi-lanh{1}}, có đặc tính cốt lõi là mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp, đáp ứng yêu cầu về năng lượng trong hoạt động nông nghiệp;

2,Hệ thống truyền động: Bao gồm năm hệ thống con bao gồm hệ thống truyền lực, hệ thống lái, hệ thống phanh, hệ thống thủy lực và hệ thống điện. Sự tồn tại của nó mở rộng đáng kể các kịch bản ứng dụng và ranh giới chức năng của máy kéo trong hoạt động nông nghiệp.

 

Vị trí trọng tâm của máy kéo quyết định trực tiếp sự phân bổ trọng lượng tổng thể, điều này rất quan trọng cho sự an toàn và hiệu quả vận hành:

1,Độ cao của trọng tâm so với mặt đất: Ảnh hưởng đến độ ổn định khi vận hành mái dốc và sự an toàn khi rẽ-ở tốc độ cao và là thông số chính để tránh rủi ro lật xe;

2, Khoảng cách từ trọng tâm đến phía trước trục sau: Cài đặt khoảng cách hợp lý có thể cải thiện hiệu quả khả năng bám đường của máy kéo và tối ưu hóa hiệu quả vận hành.

(I) Trọng tâm quá cao

Nguy cơ lật xe tăng mạnh: Dễ bị lật do lực ly tâm hoặc các bộ phận trọng lực khi rẽ, lái xe trên đường dốc hoặc tránh chướng ngại vật. Rủi ro cao nhất khi hoạt động trên các địa hình phức tạp như rặng ruộng;

Độ ổn định lái xe kém: Thân xe bị rung lắc mạnh ở tốc độ cao, dễ gây ra cảm giác “lơ lửng”. Độ nghiêng đáng kể của thân xe khi phanh ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của việc điều khiển;

Độ mòn lốp không đều: Áp lực tiếp xúc với mặt đất không ổn định lên lốp do lắc lư của thân xe làm tăng tốc độ mòn của vai và tăng chi phí vận hành.

(II) Trọng tâm hướng về phía trước quá mức

Tay lái nặng: Tải trọng bánh trước vượt quá tiêu chuẩn thiết kế, đòi hỏi lực đánh lái lớn hơn, điều này làm tăng đáng kể sự mệt mỏi của người lái;

Độ bám của bánh xe dẫn động không đủ: Giảm tải trọng lên bánh sau dẫn đến dễ bị trượt khi vận hành trên đồng ruộng, hiệu suất bám đường thấp hơn và tăng mức tiêu hao nhiên liệu;

Lốp trước mòn nhanh: Bánh trước chịu trọng lượng quá lớn trong thời gian dài dẫn đến gai lốp mòn nhanh hơn nhiều so với bánh sau, rút ​​​​ngắn tuổi thọ của lốp.

(III) Trọng tâm lùi quá mức

Rủi ro bánh trước bị nâng: Khi treo dụng cụ nặng hoặc lùi xe trên dốc, bánh trước dễ bị nâng lên dẫn đến mất khả năng lái và gây tai nạn an toàn;

Giảm hiệu quả phanh: Trong quá trình phanh, trọng tâm dịch chuyển về phía sau nhiều hơn, khiến lực phanh bánh trước không phát huy hết tác dụng, kéo dài quãng đường phanh và tăng nguy cơ mất an toàn tiềm ẩn;

Khả năng kiểm soát kém: Hướng “lơ lửng” khi lái xe; Những thao tác đánh lái nhẹ có thể khiến thân xe lắc lư, khó điều khiển chính xác.

1,Nguyên tắc phân bổ trọng lượng: Đối với máy kéo dẫn động-bánh sau{2}}, bánh sau thường chịu 55%-80% tổng trọng lượng máy. Trong điều kiện vận hành bình thường, trọng tâm lý tưởng sẽ hơi nghiêng về phía trước điểm giữa của chiều dài cơ sở giữa bánh trước và bánh sau. Mục tiêu cốt lõi là cân bằng giữa sự ổn định khi lái xe và an toàn vận hành;

2,Đánh đổi-giữa Chiều cao trọng lực và Khoảng sáng gầm xe: Từ góc độ ổn định, máy kéo cần có trọng tâm thấp nhất có thể trong quá trình thiết kế. Tuy nhiên, hoạt động nông nghiệp đòi hỏi máy kéo phải có khoảng sáng gầm xe tương đối cao để thích ứng với môi trường đồng ruộng, điều này làm tăng trọng tâm. Do đó, trong quá trình thiết kế máy kéo nông nghiệp, phải thực hiện sự cân bằng-giữa việc "hạ thấp trọng tâm" và "đảm bảo đủ khoảng sáng gầm xe phía trên cây trồng" để tìm ra sự cân bằng tối ưu;

3, Mâu thuẫn giữa vị trí trọng tâm và bán kính quay: Việc tăng khoảng cách từ trọng tâm đến phía trước trục sau sẽ kéo dài chiều dài cơ sở của máy kéo, từ đó làm tăng bán kính quay vòng. Tuy nhiên, máy kéo nông nghiệp cần bán kính quay vòng nhỏ nhất có thể để thích ứng với các kịch bản vận hành tại hiện trường, đòi hỏi phải phối hợp mâu thuẫn này thông qua tối ưu hóa thiết kế.

Điều kiện làm việc của máy kéo trong quá trình hoạt động bình thường rất phức tạp. Để giảm bớt khó khăn trong việc nghiên cứu và đo lường, cần đưa ra các giả định sau:

Đối tượng nghiên cứu là máy kéo dẫn động cầu sau-bánh{2}}phổ thông bốn bánh;

Máy kéo chuyển động với tốc độ không đổi theo đường thẳng trên mặt phẳng nằm ngang;

Điểm bám đường nằm ở trung điểm của các bánh dẫn động, đường bám song song với hướng di chuyển của máy kéo;

Phản lực của đất có phương thẳng đứng, đi qua tâm trục;

Lực kéo tại điểm tiếp xúc giữa bánh chủ động và mặt đất tiếp tuyến với bánh chủ động;

Lực cản lăn bị bỏ qua trong giai đoạn đầu;

Tất cả các lực thứ cấp đều bị bỏ qua.

(I) Phương pháp đình chỉ 1

Phương thức vận hành: Dùng móc cẩu nâng máy kéo lên từ một điểm cố định như trục trước, đảm bảo trục trước và trục sau nằm ngang;

Nguyên tắc: Lúc này trọng tâm sẽ nằm trên mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo;

Các bước cốt lõi: Lặp lại thao tác trên với một điểm treo khác để có được mặt phẳng thẳng đứng thứ hai. Giao điểm của hai mặt phẳng là trọng tâm của máy kéo. (kèm sơ đồ: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của phương pháp treo 1)

(II) Phương pháp đình chỉ 2

Phương pháp vận hành: Treo máy kéo bằng dây thừng (hoặc xích) có một bên dài hơn bên kia;

Các bước cốt lõi: Thực hiện hệ thống treo hai lần-đầu tiên, nối bên dài hơn với trục sau; thứ hai, nối cạnh dài hơn với trục trước (ngược lại với lần đầu);

Nguyên tắc: Giao điểm của hai mặt phẳng thẳng đứng nhận được từ hai hệ thống treo là trọng tâm của máy kéo. (kèm sơ đồ: Sơ đồ hoạt động của phương pháp treo 2)

(III) Phương pháp cân bằng

Kịch bản ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng để đo trọng tâm của máy kéo bánh xích;

Dụng cụ phụ trợ: Yêu cầu một khối gỗ lớn có chiều dài bằng tổng chiều rộng của máy kéo và cao khoảng 15 cm;

Phương pháp vận hành: Lái máy kéo lên khối gỗ và giữ thăng bằng trên khối theo cả hai hướng tiến và lùi;

Nguyên tắc: Giao điểm của hai mặt phẳng thẳng đứng thu được từ hai trạng thái cân bằng là trọng tâm của máy kéo bánh xích. (kèm sơ đồ: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của phương pháp cân)

(IV) Phương pháp cân

Kịch bản ứng dụng: Phương pháp đo chính xác thường được sử dụng trong điều kiện phòng thí nghiệm;

Logic cốt lõi: Đo tổng trọng lượng của máy kéo và phản lực lên hai trục bằng cân cân, đồng thời tính trọng tâm bằng cách thay vào các công thức đặc biệt;

Lưu ý bổ sung: Nếu bạn cần các bước cân và công thức tính toán cụ thể, bạn có thể để lại tin nhắn ở chế độ nền để nhận hướng dẫn chi tiết.