트랙터 무게중심 측정 및 핵심기술분석

 

(I) 핵심 기능

트랙터는 핵심 동력 장비로서 기구 견인, 운영 장비 구동, 화물 운송 등 다양한 농업 및 엔지니어링 시나리오에 널리 사용될 수 있습니다.

(II) 핵심 구성 요소

트랙터는 주로 두 가지 핵심 부품으로 구성됩니다.

1, 엔진: 농업용 트랙터에는 일반적으로 다음이 장착되어 있습니다.다중-실린더 압축-점화 디젤 엔진, 저속에서 높은 토크의 핵심 특성을 특징으로 하며 농업 작업의 동력 요구 사항을 충족합니다.

2,변속기 시스템: 동력 전달 시스템, 조향 시스템, 제동 시스템, 유압 시스템 및 전기 시스템을 포함한 5개의 하위 시스템으로 구성됩니다. 그 존재는 농업 작업에서 트랙터의 적용 시나리오와 기능적 경계를 크게 확장합니다.

 

트랙터의 무게 중심 위치는 전체 중량 분포를 직접적으로 결정하며, 이는 작동 안전과 효율성에 매우 중요합니다.

1,지면에서 무게 중심의 높이: 경사면 작업의 안정성과 고속-회전의 안전성에 영향을 미치며 전복 위험을 방지하는 핵심 매개변수입니다.

2, 무게 중심에서 후방 차축 앞쪽까지의 거리: 합리적인 거리 설정은 트랙터의 견인력을 효과적으로 향상시키고 작동 효율성을 최적화할 수 있습니다.

(I) 지나치게 높은 무게중심

전복 위험이 급격히 증가함: 방향을 바꾸거나 경사로에서 주행하거나 장애물을 피할 때 원심력이나 중력 성분으로 인해 전복되기 쉽습니다. 들판 능선과 같은 복잡한 지형에서 작업할 때 위험이 가장 높습니다.

좋지 않은 주행 안정성: 고속에서 차체 진동이 심해 '떠다니는' 느낌을 쉽게 유발합니다. 제동 중 신체의 상당한 피칭은 제어 정확도에 심각한 영향을 미칩니다.

고르지 않은 타이어 마모: 신체 흔들림으로 인해 타이어에 가해지는 불안정한 지면 접촉 압력은 어깨 마모를 가속화하고 운영 비용을 증가시킵니다.

(II) 무게중심이 과도하게 앞으로 나옴

무거운 조향: 앞바퀴 하중이 설계 기준을 초과하여 조향에 더 큰 힘이 필요하므로 운전자의 피로가 크게 증가합니다.

구동륜 접착력 부족: 뒷바퀴의 하중이 감소하면 현장 작업 시 미끄러지기 쉽고 견인 효율이 떨어지며 연료 소비가 증가합니다.

앞바퀴 마모 가속화: 앞바퀴는 장시간 과도한 중량을 견디므로 뒷바퀴보다 트레드 마모가 훨씬 빨라져 타이어의 수명이 단축됩니다.

(III) 무게중심이 지나치게 후방에 있는 경우

앞바퀴 들림 위험: 경사로에서 무거운 도구를 걸거나 후진할 때 앞바퀴가 들릴 가능성이 높아 조향 능력 상실 및 안전 사고가 발생합니다.

제동 효율성 감소: 제동 중에 무게 중심이 더 뒤쪽으로 이동하여 앞바퀴 제동력이 완전히 발휘되지 못하게 되어 제동 거리가 연장되고 잠재적인 안전 위험이 증가합니다.

제어성 불량: 주행 중 방향이 "떠다닙니다". 약간의 조향 조작으로 인해 차체가 흔들리고 정확한 제어가 어려울 수 있습니다.

1,무게 분배 원리: 후륜-륜-구동 트랙터의 경우 후륜은 일반적으로 전체 기계 중량의 55%-80%를 지탱합니다. 정상적인 작동 조건에서 이상적인 무게 중심은 앞바퀴와 뒷바퀴 사이의 휠베이스 중간점보다 약간 앞쪽에 있어야 합니다. 핵심 목표는 주행 안정성과 작동 안전성의 균형을 맞추는 것입니다.

2,-무게 중심 높이와 지상고 사이의 절충: 안정성의 관점에서 볼 때 트랙터는 설계 중에 가능한 가장 낮은 무게 중심을 가져야 합니다. 그러나 농업 작업에서는 트랙터가 농경지 환경에 적응하기 위해 상대적으로 높은 지상고를 요구하므로 무게 중심이 높아집니다. 따라서 농업용 트랙터를 설계하는 동안 최적의 균형을 찾기 위해-"무게 중심을 낮추는 것"과 "작물 위의 충분한 지상고 확보" 사이에서 균형을 맞춰야 합니다.

3, 무게 중심 위치와 회전 반경 사이의 모순: 무게 중심에서 후방 차축 앞쪽까지의 거리가 증가하면 트랙터의 휠베이스가 길어지고 회전 반경도 늘어납니다. 그러나 농업용 트랙터는 현장 작업 시나리오에 적응하기 위해 가능한 가장 작은 회전 반경이 필요하므로 설계 최적화를 통해 이러한 모순을 조정해야 합니다.

정상 작동 중 트랙터의 작업 조건은 복잡합니다. 연구와 측정의 어려움을 줄이기 위해서는 다음과 같은 가정이 필요합니다.

연구 대상은 4륜 범용 후륜-륜-구동 트랙터입니다.

트랙터는 수평면에서 직선으로 일정한 속도로 이동합니다.

견인 지점은 구동 휠의 중간 지점에 위치하고 견인 라인은 트랙터의 이동 방향과 평행합니다.

토양 반력은 수직이며 축 중심을 통과합니다.

구동 휠과 지면 사이의 접촉점에서의 견인력은 구동 휠에 접합니다.

초기 단계에서는 구름 저항이 무시됩니다.

모든 2차 힘은 무시됩니다.

(I) 정지방법 1

작동 방법: 크레인 후크를 사용하여 앞 차축과 같은 고정 지점에서 트랙터를 들어올려 앞 차축과 뒷 차축이 수평을 유지하도록 합니다.

원리: 이때 무게 중심은 서스펜션 지점을 통과하는 수직면에 놓이게 됩니다.

핵심 단계: 다른 서스펜션 지점에 대해 위 작업을 반복하여 두 번째 수직 평면을 얻습니다. 두 평면의 교차점은 트랙터의 무게 중심입니다. (다이어그램 포함: 서스펜션 방법 1 작동의 개략도)

(II) 정지방법 2

작동 방법: 한쪽이 다른 쪽보다 긴 로프(또는 체인)를 사용하여 트랙터를 매달아 놓습니다.

핵심 단계: 서스펜션을 두 번 수행합니다.-먼저 긴 쪽을 후방 차축에 연결합니다. 둘째, 긴 쪽을 앞 차축에 연결합니다(처음과 반대).

원리: 두 서스펜션에서 얻은 두 수직면의 교차점이 트랙터의 무게 중심입니다. (다이어그램 포함: 서스펜션 방법 2 작동의 개략도)

(III) 균형 방법

응용 시나리오: 추적 트랙터의 무게 중심을 측정하는 데 주로 사용됩니다.

보조 도구: 트랙터의 전체 너비와 길이가 같고 높이가 약 15cm인 큰 나무 블록이 필요합니다.

작동 방법: 트랙터를 나무 블록 위로 구동하고 블록 위에서 정방향 및 역방향으로 균형을 맞춥니다.

원리: 두 균형 상태에서 얻은 두 수직면의 교차점이 추적 트랙터의 무게 중심입니다. (다이어그램 포함: 균형 방법 작동의 개략도)

(IV) 계량방법

응용 시나리오: 실험실 조건에서 일반적으로 사용되는 정밀 측정 방법.

핵심 논리: 계량 저울을 사용하여 트랙터의 총 중량과 두 축의 반력을 측정하고 특수 공식에 대입하여 무게 중심을 계산합니다.

보충 참고 사항: 특정 계량 단계와 계산 공식이 필요한 경우 백그라운드에 메시지를 남겨 자세한 튜토리얼을 얻을 수 있습니다.