力拔山兮氣蓋世 - 拖拉機的力氣從何而來?
拖拉機人稱萬能機械,耕地之王。它擁有龐大的身軀、巨大的力量,那麼問題來了,這力氣究竟從何而來呢?今天小編就帶你一起揭開這層面紗。
|農機科普|拖拉機的力氣從哪來?
拖拉機的能量的來源本質就是內燃機的工作。拖拉機能行駛是靠內燃機的動力經傳動系統,使驅動輪獲得驅動扭矩Mk,獲得驅動扭矩的驅動輪再通過輪胎花紋和輪胎表面與地面接觸處產生摩擦和向後擠壓土壤的切向作用力(水平方向的向後推力),而地面對驅動力大小相等、方向相反的水平反作用力Pk,這個Pk反作用力就是推動拖拉機向前行駛的驅動力(切向牽引力)。
當驅動力Pk足以克服前後車輪向前滾動阻力和所帶農具的牽引阻力時,拖拉機便向前行駛。若將驅動輪支離地面,即驅動力Pk等於零,則驅動輪只能原地空轉,拖拉機不能行駛;若滾動阻力與牽引阻力之和大於驅動力Pk時,拖拉機也不能行駛。由此可見輪式拖拉機行駛是由驅動扭矩、驅動輪與地面間的相互作用而實現的,並且驅動力要大於滾動阻力與牽引阻力之和。
驅動力是路面對驅動輪的水平反作用力。因此,內燃機通過傳動系統傳到驅動輪上的驅動扭矩Mk的大小,表明了拖拉機的驅動力Pk也越大。但由於Mk是由內燃機的功率決定的,因此Pk也受到內燃機功率的限制。同時Pk又受土壤條件的限制,不能無限增加,因為當土壤的反作用力即驅動力Pk增加到一定程度時同,土壤被破壞,驅動輪嚴重打滑,驅動力Pk不能再增加了。我們把土壤對驅動輪所能產生的最大反作用力叫做「附著力」。
由此可見,驅動力Pk的最大值除了受內燃機率限制外,還受土壤附著力的限制,而不能無限增加國。附著力反映了驅動輪與土壤間產生最大驅動力的能力。影響附著力的因素很多,主要與地面的條件,輪胎氣壓、尺寸、花紋和作用在輪胎上的垂直載荷的大小等因素有關。
對拖拉機來說,在一定的土壤條件下,在一定的範圍內降低輪胎氣壓、增大輪胎支承面積、改善車輪對土壤的抓著能力、增加車輪的附著重量等,都有利於提高拖拉機的附著力,在拖拉機上普遍採用低壓輪胎,有的拖拉機採用了加寬輪胎和高花紋輪胎以及在拖拉機驅動輪上加配重鐵,都是為了增加拖拉機的附著力,提高拖拉機的牽引能力而採取的措施。
但應指出驅動輪上加配重鐵,雖然可增加附著力,但同時也增加了土壤在垂直方向上的變形,增加了滾動阻力,因此是否加配重鐵,還要視具體使用條件,權衡總的效果進行取捨。
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