Messung des Schwerpunkts des Traktors und technische Analyse des Kerns

 

(I) Kernfunktionen

Als zentrale Antriebsausrüstung kann ein Traktor in verschiedenen landwirtschaftlichen und technischen Szenarien eingesetzt werden, beispielsweise zum Antrieb von Geräten, zum Antrieb von Betriebsgeräten und zum Gütertransport.

(II) Kernkomponenten

Ein Traktor besteht im Wesentlichen aus zwei Kernteilen:

1, Motor: Landwirtschaftliche Traktoren sind im Allgemeinen mit ausgestattetMehrzylinder-Kompressions--Dieselmotoren, deren Kernmerkmal ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen ist und die den Leistungsanforderungen landwirtschaftlicher Betriebe gerecht werden;

2, Übertragungssystem: Besteht aus fünf Subsystemen, darunter das Kraftübertragungssystem, das Lenksystem, das Bremssystem, das Hydrauliksystem und das elektrische System. Seine Existenz erweitert die Anwendungsszenarien und Funktionsgrenzen von Traktoren in landwirtschaftlichen Betrieben erheblich.

 

Die Lage des Schwerpunkts eines Traktors bestimmt direkt die Gesamtgewichtsverteilung, die für die Betriebssicherheit und Effizienz von entscheidender Bedeutung ist:

1,Höhe des Schwerpunkts vom Boden: Beeinflusst die Stabilität bei Hangfahrten und die Sicherheit bei Hochgeschwindigkeitskurven und ist ein Schlüsselparameter zur Vermeidung von Überschlagsrisiken;

2, Abstand vom Schwerpunkt zur Vorderseite der Hinterachse: Eine angemessene Abstandseinstellung kann die Traktionskapazität des Traktors effektiv verbessern und die Betriebseffizienz optimieren.

(I) Zu hoher Schwerpunkt

Stark erhöhtes Überschlagsrisiko: Neigung zum Überschlagen aufgrund von Zentrifugalkraft oder Schwerkraftkomponenten beim Abbiegen, Fahren auf Rampen oder beim Ausweichen vor Hindernissen. Das Risiko ist am höchsten, wenn man auf komplexem Gelände wie Feldkämmen arbeitet;

Schlechte Fahrstabilität: Starke Karosserievibrationen bei hohen Geschwindigkeiten, die leicht zu einem „Schwebegefühl“ führen können. Ein starkes Nicken der Karosserie während des Bremsens beeinträchtigt die Kontrollgenauigkeit erheblich;

Ungleichmäßiger Reifenverschleiß: Ein instabiler Bodenkontaktdruck der Reifen aufgrund von Karosserieschwankungen beschleunigt den Schulterverschleiß und erhöht die Betriebskosten.

(II) Zu weit nach vorne gerichteter Schwerpunkt

Schwere Lenkung: Die Vorderradlast übersteigt den Konstruktionsstandard und erfordert eine größere Kraft zum Lenken, was die Ermüdung des Fahrers erheblich erhöht.

Unzureichende Haftung der Antriebsräder: Eine verringerte Belastung der Hinterräder führt zu leichtem Durchrutschen während des Feldeinsatzes, geringerer Traktionseffizienz und erhöhtem Kraftstoffverbrauch;

Beschleunigter Verschleiß der Vorderreifen: Die Vorderräder tragen über einen längeren Zeitraum übermäßig viel Gewicht, was zu einem viel schnelleren Profilverschleiß als an den Hinterrädern führt und die Lebensdauer der Reifen verkürzt.

(III) Zu weit hinten liegender Schwerpunkt

Gefahr des Abhebens der Vorderräder: Beim Aufhängen schwerer Arbeitsgeräte oder beim Rückwärtsfahren auf Rampen neigen die Vorderräder zum Abheben, was zum Verlust der Lenkfähigkeit und zu Sicherheitsunfällen führen kann;

Reduzierte Bremswirkung: Beim Bremsen verlagert sich der Schwerpunkt weiter nach hinten, wodurch die Bremskraft des Vorderrads nicht vollständig entfaltet werden kann, wodurch sich der Bremsweg verlängert und potenzielle Sicherheitsrisiken erhöhen.

Schlechte Kontrollierbarkeit: Die Richtung „schwebt“ während der Fahrt; Leichte Lenkbewegungen können dazu führen, dass die Karosserie schwankt, was eine genaue Kontrolle erschwert.

1, Prinzip der Gewichtsverteilung: Bei Traktoren mit Hinterradantrieb tragen die Hinterräder normalerweise 55–80 % des gesamten Maschinengewichts. Unter normalen Betriebsbedingungen sollte der ideale Schwerpunkt etwas vor der Mitte des Radstands zwischen Vorder- und Hinterrad liegen. Das Kernziel besteht darin, Fahrstabilität und Betriebssicherheit in Einklang zu bringen;

2, Kompromiss-zwischen Schwerpunkthöhe und Bodenfreiheit: Aus Stabilitätsgründen müssen Traktoren bei der Konstruktion einen möglichst niedrigen Schwerpunkt haben. Allerdings erfordern landwirtschaftliche Betriebe, dass Traktoren eine relativ große Bodenfreiheit haben, um sich an die Umgebung der Ackerfelder anzupassen, was den Schwerpunkt erhöht. Daher muss bei der Konstruktion landwirtschaftlicher Traktoren ein Kompromiss zwischen „Absenkung des Schwerpunkts“ und „Gewährleistung einer ausreichenden Bodenfreiheit über den Feldfrüchten“ geschlossen werden, um das optimale Gleichgewicht zu finden;

3,Widerspruch zwischen Schwerpunktposition und Wenderadius: Eine Vergrößerung des Abstands vom Schwerpunkt zur Vorderseite der Hinterachse verlängert den Radstand des Traktors, was wiederum den Wenderadius vergrößert. Allerdings benötigen landwirtschaftliche Traktoren einen möglichst kleinen Wenderadius, um sich an die Einsatzszenarien auf dem Feld anzupassen, was eine Koordination dieses Widerspruchs durch Designoptimierung erfordert.

Die Arbeitsbedingungen von Traktoren im Normalbetrieb sind komplex. Um die Schwierigkeit der Forschung und Messung zu verringern, müssen die folgenden Annahmen getroffen werden:

Das Forschungsobjekt ist ein Allrad-Universal-Traktor mit Hinterrad-{{2}Antrieb;

Der Traktor fährt mit konstanter Geschwindigkeit geradlinig auf einer horizontalen Fläche;

Der Zugpunkt liegt in der Mitte der Antriebsräder und die Zuglinie verläuft parallel zur Fahrtrichtung des Traktors;

Die Bodenreaktionskraft ist vertikal und verläuft durch die Achsmitte;

Die Zugkraft am Kontaktpunkt zwischen Antriebsrad und Boden wirkt tangential zum Antriebsrad;

Der Rollwiderstand wird im Anfangsstadium ignoriert;

Alle sekundären Kräfte werden ignoriert.

(I) Aussetzungsmethode 1

Arbeitsweise: Heben Sie den Traktor mit einem Kranhaken von einem festen Punkt wie der Vorderachse an und stellen Sie sicher, dass die Vorder- und Hinterachse horizontal bleiben.

Prinzip: Zu diesem Zeitpunkt liegt der Schwerpunkt auf der vertikalen Ebene, die durch den Aufhängepunkt verläuft;

Kernschritte: Wiederholen Sie den obigen Vorgang mit einem anderen Aufhängepunkt, um eine zweite vertikale Ebene zu erhalten. Der Schnittpunkt der beiden Ebenen ist der Schwerpunkt des Traktors. (mit Diagramm: Schematische Darstellung der Funktionsweise der Suspensionsmethode 1)

(II) Aussetzungsmethode 2

Betriebsmethode: Hängen Sie den Traktor mit Seilen (oder Ketten) auf, wobei eine Seite länger als die andere sein sollte.

Kernschritte: Führen Sie die Federung zweimal durch. -Verbinden Sie zunächst die längere Seite mit der Hinterachse. Zweitens verbinden Sie die längere Seite mit der Vorderachse (im Gegensatz zum ersten Mal).

Prinzip: Der Schnittpunkt der beiden vertikalen Ebenen, die sich aus den beiden Aufhängungen ergeben, ist der Schwerpunkt des Traktors. (mit Diagramm: Schematische Darstellung der Funktionsweise der Suspensionsmethode 2)

(III) Bilanzmethode

Anwendungsszenario: Wird hauptsächlich zur Messung des Schwerpunkts von Raupentraktoren verwendet;

Hilfswerkzeuge: Erfordert einen großen Holzblock mit einer Länge, die der Gesamtbreite des Traktors entspricht, und einer Höhe von etwa 15 cm;

Vorgehensweise: Fahren Sie mit dem Traktor auf den Holzblock und balancieren Sie ihn sowohl vorwärts als auch rückwärts auf dem Block.

Prinzip: Der Schnittpunkt der beiden vertikalen Ebenen, die sich aus den beiden Gleichgewichtszuständen ergeben, ist der Schwerpunkt des Raupenschleppers. (mit Diagramm: Schematische Darstellung der Funktionsweise der Bilanzmethode)

(IV) Wiegemethode

Anwendungsszenario: Eine häufig verwendete präzise Messmethode unter Laborbedingungen;

Kernlogik: Messen Sie das Gesamtgewicht des Traktors und die Reaktionskräfte auf die beiden Achsen mithilfe von Waagen und berechnen Sie den Schwerpunkt durch Einsetzen in spezielle Formeln.

Ergänzender Hinweis: Wenn Sie bestimmte Wiegeschritte und Berechnungsformeln benötigen, können Sie im Hintergrund eine Nachricht hinterlassen, um das ausführliche Tutorial zu erhalten.