Chơng 9
tính năng quay vòng của máy kéo xích
9.1. Động học quay vòng và các cơ cấu quay vòng của máy kéo xích
9.1.1. Động học quay vòng của máy kéo xích
Sự điều khiển hớng chuyển động của máy kéo xích đợc thực hiện thông qua cơ cấu
quay vòng để điều chỉnh độ lớn của mô men truyền từ động cơ đến các bánh chủ động. Khi
mô men trên các bánh chủ động không nh nhau, chúng sẽ đợc quay với tốc độ khác nhau và
tốc độ tịnh tiến của các dải xích cũng sẽ khác nhau (hình 9.1). Bánh chủ động bên ngoài
(so với tâm quay vòng) sẽ quay với tốc độ
1
lớn hơn tốc độ quay của bánh chủ động bên
trong
2
. Do đó vận tốc tịnh tiến của dải xích bên ngoài v
1
cũng sẽ lớn hơn so với vận tốc
của dải xích bên trong v
2
< v
1
. Dải xích bên ngoài còn đợc gọi là dải xích chạy nhanh và
dải xích bên trong dải xích chạy chậm. Tâm quay tức thời của máy kéo là O và đợc gọi là
tâm quay vòng , đợc xác định từ sơ đồ vận tốc. Khoảng cách từ tâm quay tức thời đến trục
dọc của máy kéo đợc gọi là bán kính quay vòng R.
Sự chuyển động của máy kéo trên đờng
vòng có thể đợc xem nh là tổng hợp hai
chuyển động : chuyển động tịnh tiến với vận
tốc v và chuyển động quay tơng đối quanh
điểm O
0
với vận tốc góc = v/R. Sự

BR
vBRv
5,0
')5.0(
1

=+=

(9.2)
Tốc độ tịnh tiến trung bình của máy kéo chình là tốc độ của điểm O
0
và đợc xác định
theo công thức :
R
vv
v

=
+
=
2
'
21
(9.3)
Nếu giả thiết máy kéo chuyển động không có hiện tợng trợt, thì từ các biểu thức
trên ta có thể rút ra đợc mối quan hệ giữa các vận tốc :

BR
BR
v

Hình 9.1
Sơ đồ vận tốc của máy kéo xích khi
quay vòng

0
0
0
0
2
0
1
v
v
2
v
1
B
R
Biểu thức (9.4) cho thấy bán kính quay vòng của máy kéo xích đợc xác định bới
mối quan hệ giữa các vận tốc của các dải xích v
1
và v
2
hoặc giữa các vận tốc góc của
các bánh chủ động
1
và
2
. Mối quan hệ này trớc hết phụ thuộc vào đặc điểm của loại
cơ cấu quay vòng và trị số của R còn thay đổi theo điều kiện chuyển động của máy

.
Khi quay vòng, ly hợp bên dải xích chạy châm phải đợc mở (tách bộ ly hợp) một
phần hoặc hoàn toàn. Mô men chủ động giảm xuống dẫn đến giảm tốc độ quay của bánh
chủ động và giảm tốc độ chuyển động của dải xích chạy chậm. Trong khi đó tốc độ của dải
xích chạy nhanh vẫn giữ nguyên nh trớc khi quay vòng . Do hai dải xích chuyển động với
vận tốc khác nhau sẽ làm cho máy kéo chuyển động vòng. Khi cần quay vòng gấp (với bán
kính nhỏ) ngoài việc mở một bên ly hợp ra hoàn toàn còn xiết thêm phanh để cho độ chênh
lệch mô men chủ động trên các bánh chủ động càng lớn hơn. Khi bán trục của dải xích
chạy chậm bị phanh hoàn toàn
2
= 0 và v
2
=0 thì bán kính quay vòng của máy kéo sẽ đạt
giá trị nhỏ nhất
R
min
= 0,5B (9.5)
Trong quá trình quay vòng, nếu tốc độ quay của động cơ không đổi, thì vận tốc
của dải xích chạy nhanh v
1
luôn luôn bằng vận tốc v của máy kéo khi chạy thẳng v
1
= v.
Còn vận tốc của dải xích chạy chậm v
2
sẽ nhỏ hơn. Vận tốc trung bình của máy kéo v
khi quay vòng sẽ là:
127

2

.
Khi máy kéo chuyển động thẳng, các phanh bán trục P
b
phải đợc mở ra, còn các
phanh của cơ cấu hành tinh P
h
đợc xiết chặt. Trong trờng hợp này cơ cấu quay vòng hành
tinh chỉ đóng vai trò giảm tốc tốc độ góc của hai bán trục bằng nhau và nhỏ hơn tốc độ
góc của vỏ hộp
1
=
2
<

.
Để quay vòng máy kéo, cần nhả một phần hoặc hoàn toàn phanh cơ cấu hành tinh P
h
ở dải xích chạy chậm. Nếu cần quay vòng gấp hơn, ngoài việc phải nhả hết phanh P
h
cần
xiết thêm phanh bán trục P
b
cũng ở dải xích đó.
Nh vậy về mặt thao tác, sự làm việc của cơ cấu quay vòng hành tinh một cấp khi máy
kéo quay vòng đợc thực hiện tơng tự nh sự làm việc của cơ cấu quay vòng ly hợp chuyển h-
ớng. Về mặt động học cũng đợc nghiên cứu tơng tự nh đã trình bày ở cơ cấu quay vòng ly
hợp chuyển hớng.
9.2. Mô men cản quay vòng của máy kéo xích
Khi máy kéo chuyển động vòng do các dải xích xoay tơng đối quanh các điểm O
1

P
b

2

1
dài của các nhánh xích tiếp đất sẽ chịu tác động một phản lực bên
dF = à(0,5G)/L
Ttrong đó à hệ số cản quay vòng, bao gồm hệ số ma sát và hệ số chống biến dạng
của đất; 0,5G phần trọng lợng của máy kéo tác động lên một dải xích.
Với giả thiết trên, hợp lực của các phản lực bên tác dộng lên các dải xích sẽ nh nhau
và có thể đợc xác định theo công thức:

42
5,0
21
GL
L
G
FF
à
à
===
Từ sự cân bằng mô men của các lực lấy đối với điểm O
0
ta xác định đợc mô men cản
quay vòng do các dải xích gây ra:42

Hình 9.5
ảnh hưởng của bán kính quay vòng
đến hệ số cản
à
1- trên ruộng gốc rạ; 2- trên đất đã cày
à
0,9
2
1
0,6
0,4
0,2
5
R/B
15
10
0
Hình 9.4
Sơ đồ xác định mô men quay
vòng khi chạy khồng tải

.L/2
F
2
F
1
L/4
L/4
0
2

tích thành hai thành phần : P
ltX
và P
ltY
. Lực kéo ở móc P
T
nghiêng với phơng dọc của máy
kéo một góc và cũng đợc phân tích thành : P
T
cos và P
T
sin.
Các thành phần ngang của lực ly tâm P
ltY
và của lực kéo P
T
sin sẽ làm tăng thêm mô
men cản quay vòng, còn các thành phần dọc của chúng sẽ làm xê dịch các tâm xoay của
các dải xích O
1
và O
2
do đó gây ra thay đổi cả tâm xoay của máy kéo O
0
. Thực chất các
thành phần lực dọc làm thay đổi vị trí tâm áp lực của máy kéo nh đã nghiên cứu ở chơng 4.
Lực kéo thờng lớn hơn nhiều so với lực quán tính ly tâm vì tốc độ chuyển động của máy
kéo xích không lớn. Trong trờng hợp này các điểm O
1
, O

(a + x
0
) (9.10)
4
trong đó: l
T
khoảng cách từ điểm móc máy nông nghiệp đến điểm giữa của chiều dài mặt
130


L/2
L/2
0
2
0
1
0
0
C
a
x
o
l
T
P
LT
P
LTX
P
LTY