Уравнение движения агрегата

Источником энергии, которая тратится на работу агрегата с трактором, имеющим тепловой двигатель, является тепло сгорания топлива. Тракторный двигатель преобразует эту химическую энергию в механическую и за вычетом собственных внутренних затрат реализует ее в виде эффективного момента и угловой скорости на выходном конце коленчатого вала M_д. Далее весь этот момент, за вычетом потерь, передается через трансмиссию к движителям трактора у тяговых агрегатов и часть этого момента (за вычетом момента на привод рабочих органов машин) у тягово-приводных агрегатов. Момент, подведенный к движителям трактора при достаточном сцеплении их с основанием перекатывания, преобразуется в движущую агрегат силу F. Эта движущая агрегат сила толкает агрегат в сторону движения, она сообщает трактору и рабочим машинам ускорение при трогании с места, преодолевает тяговое сопротивление рабочей части агрегата, сопротивление движению воздушной среды, подъема и др., то есть всех сил, которые оказывают сопротивление движению трактора. Сумму всех этих сил сопротивлений обозначим через Pc.

Работа и движение агрегата возможны только при определенном соотношении скорости движения, определенной массы и сил, действующих на агрегат. Это соотношение устанавливается уравнением движения агрегата:

dv/dt=(F-Pc)/m_пр., (4.5)

где m_пр.- приведенная масса агрегата.

В этом уравнении все силы рассматриваются в плоскости вектора скорости поступательного движения агрегата V. Все величины, входящие в уравнение движения агрегата, непостоянны и в процессе движения непрерывно изменяются и имеют случайный характер. Величина движущей агрегат силы F определяется работой двигателя и сцеплением движителей, изменяется с изменением момента на коленчатом вале двигателя и свойств поверхности почвы. Изменчивость микро и макрорельефа, физико-механических свойств почвы и обрабатываемого материала обуславливают соответственные изменения суммы сил сопротивления Pc движению агрегата. В свою очередь наполнение или опорожнение бункеров, баков, ящиков, связанное с изменением угловой скорости вращающихся и движущих масс при колебании количества и качества подаваемого материала, приводит к изменению приведенных масс. В связи с этим в каждый отдельный момент времени всегда будет существовать большая или меньшая (положительная или отрицательная) разница между силами F и Pc. Эта разница будет вызывать колебания скорости поступательного движения агрегата и тем больше, чем больше будет разница. Колебания же скорости движения агрегата, как и колебания угловой скорости привода рабочих машин нарушают устойчивость технологической операции, ухудшают ее качественные показатели (кроме случаев, когда изменения скорости являются сутью технологической операции – сепарация смесей, вибрации при почвообработке). Наличие ускорений вызывают появление дополнительных вибраций, вызывая соударения и толчки из-за наличия люфтов и зазоров в соединениях агрегата, увеличивает их износ, нарушает регулировки, а также отрицательно влияет на работоспособность механизатора.

В этом случае, когда значения движущей силы F и сумма сил сопротивлению движению Pc изменяются сравнительно мало, величина приведенной массы определяет dv/dt; чем больше масса, тем меньше эта величина. Более массивный агрегат движется более устойчиво. Однако нельзя рекомендовать уменьшение колебаний скорости простым увеличением массы агрегата, так как эту дополнительную массу надо передвигать, затрачивая на это какую-то энергию.

Таким образом, нужно стремиться в любом случае и любыми доступными методами уменьшать колебания сил сопротивления Pc, с другой стороны сила F должна изменятся (она в определенной мере регулируема) таким образом, чтобы разница этих сил была меньше.