Như đã được phân tích ở trên, sự xuất hiện lực kéo tiếp tuyến Fk là do kết quả của tác động tương hỗ giữa bánh xe với mặt đường. Do đó, giá trị lớn nhất của lực kéo tiếp tuyến không chỉ phụ thuộc vào khả năng cung cấp mô men quay từ động cơ mà còn phụ thuộc vào khả năng bám của bánh xe với đất hoặc mặt đường. Khi bánh xe không còn khả năng bám sẽ xảy ra hiện tượng trượt quay hoàn toàn. Giá trị cực đại của lực kéo tiếp tuyến theo khả năng bám của bánh xe được gọi là lực bám, để cho máy hoạt động được phải thỏa mãn điều kiện sau:
Pc Fk Fb
Mấu bám là bộ phận của bánh xe tiếp xúc với mặt đất để biến chuyển động quay của bánh chủ động thành chuyển động thẳng của máy. Sức bám
29
của mấu bám gồm hai thành phần chính, đó là: lực ma sát của các mấu bám với mặt đất và lực tỳ của các mấu bám. Từ đây ta sẽ nghiên cứu khả năng bám của máy kéo MTZ-50 trong trường hợp tổng quát khi máy làm việc trên độ dốc .
Theo sơ đồ phân tích lực lên máy kéo (hình 3.1) gồm:
- Trọng lượng LHM chia làm hai thành phần Gsin và Gcos ; - Lực bám của bánh xe chủ động Fb;
- Lực kéo của bộ phận làm việc phía sau Pk; - Lực cản lăn tác dụng lên bánh xe Pf;
Theo [23] thì liên hợp máy kéo di chuyển được khi Pk Fb, khi đó lực bám sẽ được xác định theo công thức sau:
Fb = .G.cos (3.6) Trong đó:
- Fb: Lực bám của máy kéo; - G: Trọng lượng bám; - : Góc nghiêng địa hình;
- : Hệ số bám phụ thuộc vào từng loại đất;
Như vậy, lực bám của liên hợp máy không chỉ phụ thuộc vào loại đường và loại máy mà nó còn phụ thuộc vào góc nghiêng địa hình. Để thuận tiện chúng tôi nghiên cứu, xây dựng đồ thị khả năng bám phụ thuộc vào góc nghiêng địa hình, đồ thị được xây dựng dựa vào công thức (3.5) với trục tung là lực bám, trục hoành là góc nghiêng địa hình. Đất nông nghiệp ở nước ta nói
30
chung và Đồng bằng sông Cửu long nói riêng thì máy kéo chủ yếu làm việc trên các loại đường đất chính sau [22]
- Đường đất khô với hệ số bám = 0,7; - Đường đất ẩm = 0,6;
- Đường đất hoang hóa = 0,8;
- Đường đất đã canh tác = 0,6; [27]
Thay các giá trị trên vào công thức (2.5) ta vẽ được đồ thị lực bám của máy kéo MTZ-50 phụ thuộc vào góc nghiêng , vì máy kéo chỉ làm việc ở độ dốc nhất định nào đó cho nên đồ thị khả năng bám của máy kéo chỉ giới hạn góc nghiêng từ -300 300. Đồ thị khả năng bám của máy kéo như sau:
Bảng 3.2. Lực bám của máy kéo khi làm việc trên những vùng đất có độ nghiêng (α) và hệ số bám (φ) khác nhau Độ nghiêng của địa hình làm việc (αo) Lực bám Fb [N] φ = 0,6 φ = 0,7 φ = 0,8 0 25460 29704 33947 5 25359 29585 33811 10 25078 29258 33438 15 24595 28694 32793 20 23933 27922 31910 25 23067 26912 30756 30 22049 25723 29398 -5 25359 29585 33811 -10 25078 29258 33438 -15 24595 28694 32793 -20 23933 27922 31910
31
-25 23067 26912 30756
-30 22049 25723 29398
Hình 3.3. Đồ thị khả năng bám của LHM kéo phụ thuộc vào góc nghiêng α Từ đồ thị cho ta thấy:
- Đường I là đồ thị lực bám khi máy kéo làm việc ở đường đất ẩm và đất đã canh tác.
- Đường II là đồ thị lực bám khi máy kéo làm việc ở đường đất khô. - Đường III là đồ thị lực bám khi máy kéo làm việc ở đường đất hoang hóa.
20000 0 5 10 15 20 25 30 33947 25460 29704 III II I αo Fb [N]
32
Cách sử dụng đồ thị như sau:
Khi cần xác định lực bám của máy kéo lúc đang làm việc ở một góc nghiêng nào đó, ta gióng song song với trục tung cắt đồ thị tại một điểm, từ điểm này ta gióng sang cắt trục tung tại một điểm, tại điểm này chính là giá trị lực bám mà máy kéo đạt được ứng với độ dốc đó.
Căn cứ vào đồ thị ta nhận thấy rằng: Lực bám của máy kéo thay đổi theo hàm số cos. Khi máy kéo làm việc trên đường đất hoang hóa thì lực bám của máy kéo là lớn nhất và khi máy kéo làm việc trên đường đất ẩm và đất canh tác thì lực bám là nhỏ nhất.