Рассмотрим общий случай прямолинейного движения, когда гусеничный трактор с прицепом движется ускоренно на подъем с углом а наклона поверхности к горизонтали. При этом в продольно-вертикальной плоскости на трактор действуют следующие внешние силы и реакции (рис. 44):
вес трактора G; его составляющие G sin о и G cos а соответственно параллельны и перпендикулярны поверхности пути;
сила инерции Р/ поступательно движущихся масс трактора;
тяговое сопротивление на крюке РКр, приведенное в условную точку прицепа, его составляющие Ркр cos уKpf^PK^ и РКр sin укр; соответственно параллельны и перпендикулярны поверхности пути;
реакции почвы, параллельные поверхности пути: касательная сила тяги Рк и составляющая Pf сопротивления перекатыванию;
реакция У, нормальная к поверхности, — это результирующая всех нормальных реакций почвы, действующих на отдельные звенья гусениц.
Сопротивлением воздуха, моментами касательных сил инерции вращающихся деталей трансмиссии и двигателя, посаженных на поперечные валы, а также движущихся звеньев гусеничных цепей пренебрегаем. Для упрощения рисунка в качестве

опорной поверхности гусениц принята плоскость, в которой действует касательная сила тяги Рк.
Уравнение тягового баланса в общем случае движения гусеничного трактора по аналогии с уравнением (6) для колесных машин может быть записана в виде
Рк =* f(G cos а + Ркр sin yKV)±G sin а ± 6врР,+Ркр cos укр.
Назовем точку приложения результирующей нормальной реакции почвы Y центром D давления трактора. В общем случае центр давления не совпадает с серединой опорной длины гусениц. Продольное расстояние хр от указанной середины до-центра давления назовем смещением центра давления.
Чтобы установить смещение Хо, запишем уравнение моментов внешних сил и реакций, действующих на трактор, относительно центра D давления
О cos a (xD+a0) — (G sin а+Pj) Лц>т—Ркр cos Ykp^kp— —phhn—P«p si« Vkp («—я0—*d) « 0.
где a — продольная координата центра тяжести трактора относительно гео­метрической оси ведущих колес гусениц; а0 — продольная координата центра тяжести трактора относительно середины опорной длины гусениц, а0>(Н если центр тяжести смещен вперед, и ао<0, если он смещен назад; hai и http — соответственно вертикальные координаты центра тяжести трактора и условной точки прицепа; h„ — плечо составляющей Pfn сопротивления качению.
Произведение Pfnhn в дальнейшем примем равным моменту Mf сопротивления качению гусеничного трактора (из-за смятия почвы). 
Из приведенного уравнения находим смещение центра давления трактора относительно середины опорной поверхности гусениц
_ (G sin « + Pj) /1ц.т -{- Ркр (Лкр cos укр -f a sin укр) -f М/ D Gcosa + PKpSinvKp a°*
При равномерном движении трактора на горизонтальном участке
*Л--G + PKpsinykp a°*
Если укр=0, то гусеницы трактора не догружаются нормальной составляющей силы на крюке, и силовое воздействие выражается лишь в смещении центра давления
xd=(PKpKv+Mf)(G-ao. (45)
Эта зависимость применительно к трактору класса 6 показана на рисунке 45 (линия 1). С ростом Ркр величина Xd изменяется весьма значительно.
Как следует из формулы (44), изменяя продольную координату д0 положения центра тяжести трактора, можно добиться неизменного положения центра давления (xo=idem), например Xd—0 при любом значении нагрузки на крюке. Для этого координата а0 должна изменяться по следующей зависимости:
л _. Ркр(ЛкрССвУкр-Ьа«п Укр)+А</ iacx
СЧ-РкрЗшукр • 1 '
при Ym>=0
«o^kAp+M,)/G.
Последняя зависимость показана на рисунке 45 (линия 3),
Из рисунка видно, что при любой нагрузке на крюке в пределах 0<Ркр<Рн=60 кН центр тяжести гусеничного трактора,, работающего с прицепным орудием, должен быть смещен вперед относительно середины опорной поверхности гусениц. Так, при Ркр=0
a0 = AtyG,
При Ркр = Ри
где Рш — номинальная сила тяги на крюке трактора.
Для достижения условия xd=0, или в общем случае XD = idem„ при изменении нагрузки на крюке необходимо перемещать (регулировать) центр тяжести трактора, сохраняя неизменным оптимальное положение центра давления.
Однако непрерывно перемещать центр тяжести трактора при изменении нагрузки на крюке не всегда целесообразно. Например, если для выполнения условия Xo=idem требуемое перемещение центра тяжести невелико, то целесообразно и конструктивно проще найти такое его положение, при котором смещение xD центра давления в зависимости от нагрузки на крюке будет незначительно.

Рассмотрим это на примере и определим оптимальную координату а0. опт положения центра тяжести трактора при работе с прицепными машинами (орудиями). Для трактора класса (> значения а0 при изменении нагрузки на крюке в пределах 0<РКр</?н-=60 кН будут равны 5...10 мм при РКР=0 и 185 мм при Ркр=Рн=60 кН. Однако область рабочих значений нагру­зок на крюке этого трактора находится в диапазоне Рн'^Ржр^ ^Ря, где Ян'—30 кН — номинальная сила тяги гусеничного трактора класса 3. Следовательно, а0 необходимо регулировать в пределах от 95 мм при ЯКр-=30 кН до 185 мм при РКр=60кН,
В рассматриваемом случае центр тяжести трактора целесообразно расположить на расстоянии а0. опт—140 мм и не изменять его положения в зависимости от нагрузки на крюке. Тогда наибольшее смещение центра давления в зависимости от Ркр=30...60 кН составит 45 мм (не более), а коэффициент смещения центра давления v—^z>/^ryc»0,016—vz>min настолько мал, что показатели трактора практически будут такие же, как и при vo=0, xd—0. Зависимость смещения xD от Рх9 при а0. опт =140 мм показана на рисунке 45 (линия 2).
Из приведенного примера и графика следует, что для машин конкретных видов вместо непрерывного перемещения центра тяжести целесообразно определить и установить его оптимальное положение. При работе с прицепными орудиями такое оптимальное положение центра тяжести относительно середины опорной поверхности гусениц следует находить по выражению
где Р*рлр-(Р'ш+Ри)12.
Силовое воздействие навесных машин на трактор более сложное и разнообразное, чем прицепных. В зависимости от силового воздействия на трактор различают агрегаты с задней (рис. 46, с, б, в, г, д, см. форзац), передней (рис. 46, е, ж, з, и) и боковой (рис. 46, /с, л, м, к) навесками. По схеме с задней навеской, например, работают фрезерные каналокопатели, дрено-укладчики бестраншейные, траншеекопатели, крото- и щеледреважные машины, а также навесные плуги, бороны и другие сельскохозяйственные машины, агрегатируемые с тракторами.
Смещение центра давления названных тракторных агрегатов с задней навеской (рис. 47, а) определяют по формуле
у _вя(Дя + а) + Ту(а + ар) + Щ— T%hr п /47v
Х°* О + С + Г,, а°> 1*'*
где Си — вес навесного рабочего оборудования; Гу — нормальная составляющая реакции грунта на рабочий орган; М/ — момент сопротивления качению гусениц трактора; тх — горизонтальная составляющая реакции грунта на рабочий орган навесного орудия.
В статическом состоянии тракторного агрегата, но при рабочем положении навесного орудия (в начале работы Ту=О»
*о„ - 0Я (a.+a)/(G+GJ-a0, при транспортном положении рабочих органов

где Са.т — продольная координата центра тяжести навесного оборудования при его транспортном положении на тракторе.
Смещение центра давления тракторных агрегатов с перед-лей навеской (рис. 47,6) определим по выражению
*лн — G + Gu + Tg ~Т~а°' Vю'
Агрегаты с боковой навеской орудия оказывают различное силовое воздействие на правую и левую гусеницы и вызывают дополнительное смещение центра давления в поперечном направлении. В этом случае одна из гусениц нагружена больше, а другая — меньше.
Из формул (47) и (48) следует, что смещение xD» центра давления навесного тракторного агрегата может изменяться в значительных пределах в зависимости от силового воздействия орудий. В качестве примера на рисунке 48 показаны зависимости смещения центра давления от Тх и Ту применительно к трактору класса 6 при его агрегатировании с фрезерным ка-налокопателем (линия 1), кротодренажной машиной (линия 2) и с корчевателем (линия 3). На основе опытных данных было принято, что у каналокопателя ТХ&ТУ, у кротодренажной машины Гу«0 и у корчевателя ftr=0 (см. рис. 47). Из рисунка 48, а видно, что в зависимости от силового воздействия

навесного орудия центр давления может смещаться относительно середины опорной поверхности гусениц трактора назад (хо„>0) до 600 мм и вперед (*о»<0) до 400 мм, т. е. в общей сложности до 1000 мм при длине опорной поверхности гусениц £гуС=2780 мм.
Из формул (47) и (48) следует также, что для обеспечения неизменного положения центра давления агрегата, например» хОн = 0, при работе трактора с навесным орудием любого типа необходимо, чтобы центр тяжести его перемещался в соответствии с выражением
_ка _ бя (fl„ ± а) + Ту (flp ±а)± (Af;_ ГА) 0 G GH -{- Ту
В этом выражении знак плюс соответствует работе трактора с задней навеской орудий, а знак минус — с передней навеской, при которой центр тяжести трактора должен быть смещен назад относительно середины опорной поверхности гусениц.
На рисунке 48,6 изображены построенные по формуле (49) зависимости 1,2,3 для агрегатов соответственно с каналокопа-телем, с кротодренажной машиной и корчевателем. На кривые нанесены оптимальные значения До. опт продольной координаты центра тяжести трактора класса 6, соответствующие минимально возможному значению коэффициента VDmin=^W^ryc При работе с фрезерными каналокопателем а'о.Опт=450 мм, с кротодренажной машиной а"0. опт=85 мм и с корчевателем а/"о.опт=275 мм.
Таким образом, для обеспечения проходимости и улучшения тягово-сцепных свойств прицепных и навесных агрегатов необходимо трактор оборудовать устройством для перемещения era центра тяжести в оптимальное положение. Координаты этого положения определяют по формулам (46) и (49) при номинальной производительности агрегата или при среднем значении
ТЯГОВОГО СОПрОТИВЛеНИЯ (Тх ИЛИ Ркр).
Представляет интерес схема (рис. 49, а) автоматического перемещения центра тяжести трактора в оптимальное положение в соответствии с изменением силового воздействия рабочих орудий. Эта схема предложена В. А. Скотниковым, В. А. Москаленко, В. Г. Калошей, А. А. Мащенским, В. Н. Кадачем и Д. Д. Петровичем. Опорные катки гусеничного движителя соединены попарно вбалансирные каретки 2 (насхеме их пять), которые связаны с рамой 1 трактора рычажно-торсионной подвеской. На рычагах подвески установлены реохордные датчики 3, соединенные последовательно в две группы: датчики трех передних кареток и двух задних. Эти группы датчиков образуют два смежных плеча электроизмерительного моста, остальные два плеча которого образованы резисторами R\ и #2.
Мост находится в сбалансированном состоянии, когда рав­нодействующие нормальных нагрузок, передаваемых отдельными группами катков, пропорциональны опорным площадям соответствующих участков гусениц.

При нарушении этого соотношения происходит дисбаланс моста, и в его измерительной диагонали появляется ток, который через чувствительные реле Pi и Р2 воздействует на гидравлический распределительный золотник 4. В результате исполнительный механизм 5 перемещает в ту или иную сторону передвижную раму 7, на которой установлена кабина 6 с двигателем и органами управления. В данном случае передвижная рама с кабиной и двигателем является * блоком-противовесом, автоматически перемещающимся в нужное положение до восстановления прежнего оптимального распределения нагрузок на опорные катки.
Конструктивно более простой является схема трактора с установкой специального блока-противовеса (рис. 49,6). В данном случае на отдельной раме / монтируют двигатель, коробку передач, кабину и другие сборочные единицы трактора, составляющие блок-противовес 2. Последний устанавливают в любом положении в пределах расстояния / на раме 3 ходовой части и крепят к ней неподвижно. Положение блока-противовеса определяется видом орудия. При этом мощность от двигателя, установленного на блоке-противовесе, передается к конечным передачам 4 ходовой части либо посредством гидро- или электромоторов, либо с помощью телескопических карданных передач 5. Блок-противовес передвигается не автоматически, а эпи­зодически— при перенавеске на трактор того или иного рабочего орудия. По указанной схеме выполнен трактор ТМЛ-4 (ТМЛ-110) Алтайского тракторного завода.
Уравновешивание машинно-тракторного агрегата при различных размещении рабочего органа (боковое, спереди, сзади) и силовом воздействии в процессе работы достигнуто в конструкции гусеничного трактора с комбинированным блоком-противовесом (рис. 49,в). В эту конструкцию, предложенную В. А. Скотниковым, А. А. Мащенским, В. Г. Калошей и Д. Д. Петровичем, дополнительно введены подвижный блок-противовес, опорно-поворотный круг для установки технологического оборудования и гидравлический привод для перемещения блока-противовеса в продольной плоскости и опорно-поворотного круга в горизонтальной.
Опорно-поворотный круг / (рис. 49, в) установлен на направляющих 4, расположенных вдоль продольной оси машины. Круг перемещается по направляющим с помощью гидроцилиндра 6, корпус которого шарнирно соединен с направляющими и образует реактивную опору, а выдвижной шток воздействует на круг. Вместе с кругом перемещается подвижная часть 2 трактора относительно неподвижной его части 5. В состав подвижной части входит также рама 8 и перемещаемый (перемонтируемый) блок-противовес 7, состоящий из двигателя, коробки передач, кабины и других агрегатов трактора. Рабочее оборудование крепят к присоединительным шарнирам 3.
Перемещением блока-противовеса 7 в положение I, II и т. п. добиваются совмещения центра тяжести подвижной части тракторного агрегата с серединой опорно-поворотного круга. Перестановкой же опорно-поворотного круга вдоль неподвижной части трактора в положение Л, Б и т.д. добиваются совмещения центра давления трактора с серединой опорной поверхности гусениц.
На положение центра давления трактора наряду с другими факторами влияет продольный вылет ап центра тяжести. Ранее рассмотрены различные случаи изменения координаты центра тяжести с помощью блока-противовеса. На тракторах сельскохозяйственного и промышленного назначений блоки-противовесы не устанавливают. Поэтому положение их центра тяжести необходимо выбирать с учетом назначения и силового воз­действия основных машин, для работы с которыми они предназначены.
Для сельскохозяйственных тракторов наиболее характерны работы с тяговой нагрузкой на крюке и с задней навеской машин. Поэтому их центр тяжести обычно располагают несколько впереди середины опорных поверхностей гусениц на расстоянии а0« + (0,05...0,08) Лгус Гусеничные тракторы промышленного-назначения широко используют для выполнения земляных работ с передней навеской землеройного оборудования (бульдозеров, погрузчиков и т.д.). Поэтому их центр тяжести стремятся сместить назад от середины опорных поверхностей гусениц на величину с0« — (0,02...0,05) Lryc.