Управляемость трактора, его тягово-сцепные, тормозные и другие свойства зависят от значений нормальных нагрузок на ведущие и ведомые колеса. При работе с навесными орудиями следует учитывать влияние силового воздействия орудий на трактор. С этой целью рассмотрим силы, действующие на навесное орудие со стороны почвы.
Примем, что сзади к трактору прикреплено одно навесное орудие с опорными колесами. Схема сил, действующих на орудие, показана на рисунке 32.
Значение, направление и точка приложения реакции R почвы зависят от вида выполняемой сельскохозяйственной операции, почвенных условий, конструкции машины, состояния ее рабочих органов и ряда других факторов. По опытным данным, точка приложения реакции R для основных почвообрабатывающих машин располагается в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через центр тяжести машины. Кроме того, согласно природной сущности реакции R точка ее приложения должны

находиться в зоне действия рабочих органов, т. е. между необработанной поверхностью поля и дном борозды.
Примем следующие допущения: вес G» навесного орудия и реакция R приложены в одной точке, а их результирующая
Яреэ=*сопротивление качению опорного колеса орудия мало и поэтому реакция Ун проходит через центр колеса; высота точки приложения реакции R относительно поверхности поля Л,«0.
Разложим силу Rpt3 на две составляющие: горизонтальную Rx, представляющую собой тяговое сопротивление навесного орудия, и вертикальную Ry+Gn, равную сумме вертикальной Rv (нормальной) составляющей реакции почвы, которая может быть направлена как вверх, так и вниз, и веса Си орудия. Если
обозначить через 6 угол между /?Рез и Rx, то Rv+GH=RxtgQ.
Определим зависимость реакции YH почвы на опорное колесо орудия от параметров навесной системы и заглубляющего момента. Составим уравнение моментов всех сил и реакций относительно мгновенного центра вращения навесной системы
ШОн = 0; т. е. Яр^т—Кн/Н = 0,
где Лреэ/п -— заглубляющий момент; т — плечо действия реакции r относительно мгновенного центра ов вращения; /в — плечо действия реакции ym относительно мгновенного центра вращения.
Отсюда
Y^Rvjnll* (28) 
Значение реакции У в почвы на опорное колесо увеличивается: по мере возрастания заглубляющего момента Rpe3m и уменьшается с ростом плеча /н. Следовательно, изменяя положения опорного колеса и мгновенного центра вращения (например, переставляя точку А присоединения верхней тяги к трактору), можно изменять значение реакции Ун. Чем больше расстояние I», тем меньше влияет на нагрузку колес перемещение их в возможных пределах вперед или назад. При 1Н—►«> (при параллельности верхней и нижних тяг навесного устройства) значение реакции Ун не зависит от положения опорных колес, т. е.
Уя - Rx tg 9 ± Rx tg ф « Rx (t g 9 ± tg яр), (2 9)
где $ — угол наклона тяг навесного устройства к горизонтали.
Знак плюс перед tgt|> соответствует наклону тяг навесного устройства вверх от горизонталей, проведенных через их шарниры на тракторе, а знак минус — наклону их вниз.
При параллельности тяг навесного устройства нормальную нагрузку на опорные колеса навесной машины можно регулировать, изменяя наклон этих тяг к горизонтали. Если тяги наклонены вверх, то нагрузка на опорные колеса больше результирующей вертикальной силы Rxtg0 = OH-\-Ryt действующей на машину. Если тяги наклонены вниз, то опорные колеса воспринимают лишь часть вертикальных нагрузок, действующих на ма­шину; остальная их часть передается на трактор. Чем больше угол наклона тяг, тем меньше нагружены опорные колеса.
Навесной системой современных тракторов управляют гид­роцилиндром, с помощью которого возможно создание нулевой реакции на опорное колесо, т. е. Ун=0. В этом случае реакция почвы и вес орудия полностью передаются на трактор, поэтому представляет интерес определение силы, действующей на гидроцилиндр 1. Схема действующих реакций и сил для данного случая показана на рисунке 33. Здесь сила N действует на нижнюю тягу навесного устройства трактора на плече I при Уя=0 и при

веданной глубине обработки почвы а0=const. Из условия статического равновесия
2Л*Он = 0 или Rpejn—YBlH—Nl=*Q
находим
^(ЯреУЯ-М)/'. (30)
При N=Rpe3mll реакция Унв0. Следовательно, регулируя силу N (давлением в гидроцилиндре), можно корректировать значение реакции Ув почвы на опорное колесо орудия в пределах Дре»т//<У„<0.
Значение силы N, определяющей давление в гидроцилиндре / навесной системы, зависит от степени разгрузки опорного колеса (значение Ун), заглубляющего момента и положения мгновенного центра вращения навесной системы. Когда мгновенный центр вращения стремится в бесконечность, т. е. когда верхняя Тяга навесного устройства параллельна нижним, значение силы N зависит от угла наклона тяг к горизонтали и от положения сочки В, т. е.
*-**тЬг**д- (31>
Согласно этой формуле, сила N зависит также от значения н направления реакции Rp^—RxtgB.
Теперь оценим влияние силового воздействия орудия задней вавески с опорными колесами на нормальные реакции почвы, действующие на задние и передние колеса трактора. Для этого рассмотрим движение машинно-тракторного агрегата по гори-вонтальному пути (рис. 34).
В данном случае на машинно-тракторный агрегат действуют следующие силы:
вес G трактора, приложенный на расстоянии а от оси задних колес и на высоте Ац.т от поверхности пути (а и Ац.т—это продольная и высотная координаты центра тяжести трактора);

силы инерции бвр/Р> приведенные к центру тяжести трактора;
силы Pw=kwpBFv2 сопротивления воздуха, точку приложения которой условно расположим на одной высоте с центром тяжести;
силы Pf и Pf сопротивления качению передних и задних колес, условно приложенные в плоскости поверхности пути;
касательная сила Рк тяги, действующая в плоскости поверхности пути;
Rx — тяговое сопротивление орудия, точку приложения которого считаем совпадающей с плоскостью поверхности поля (Лг«0);
нормальная составляющая RxtgQ = Ry-\-Ga результирующей реакции почвы, приложенная на расстоянии а„ от оси задних колес трактора;
нормальная реакция У„ почвы на опорное колесо орудия, действующая на расстоянии L„ от оси задних колес (условно принято, что точка приложения Ун совпадает с точкой пересечения нормальной оси колеса с поверхностью почвы);
искомые значения нормальных реакций Ук и Уп почвы на задние и передние колеса трактора.
Условия статического равновесия машинно-тракторного агрегата следующие:
2^=0; 2К = 0
или
Ga=Y„ (Oi+v-Y^+Y.L.-Rjfin tg 6- (Рш-двРЯ,) Ац.т - 0; YK+Yu-G-RxtgQ+YB = Of где L — расстояние между осями задних и передних колес трактора. Отсюда находим соответственно
Kn=s[Gfl-/?i(aHtge-(Pw-6BPP;)Att.T-Af/+KB£,Hl/L; (32) YK - [G (L-a)+Rx (L+aJ tg В+(Ря+69^) Ац.т+
+Mf-YB{LB+L))/L. (33)
Из этих формул видно, что нормальные реакции Ук и Уана задние и передние колеса трактора зависят от реакции Ун на опорные колеса навесного орудия. При увеличении реакции У. уменьшается сцепной вес Ук тракторов не только с задними, но в со всеми ведущими колесами, увеличивается нагрузка на передние колеса трактора.
Следовательно, чтобы повысить тягово-сцепные свойства трактора, желательно уменьшить реакции Ув почвы на опорные колеса орудия. Однако результаты опытов показывают, что при малом значении Ун часто нарушается агротехника возделывания сельскохозяйственных культур (выглубление орудия, неравномерность глубины а0 обработки и др.). Поэтому необходимо либо

корректировать, регулировать значение реакции YHI либо лик­видировать опорные колеса, достигая условия агротехники другим способом, например регулированием и стабилизацией тягового сопротивления Rx и силы #*tg8.
Значения Ун можно корректировать в соответствии с формулами (28) и (29) тремя способами: изменением положения мгновенного центра вращения; изменением положения опорных колес; регулированием силы ДО гидроцилиндра, т. е. регулированием давления в гидроцилиндре навесной системы.
Простейший способ регулирования положения мгновенного центра вращения навесной машины — это изменение угла наклона верхней тяги навесного устройства. При перестановке этой тяги из положения, показанного на рисунке 35 сплошной линией, в положение, показанное штриховой линией, мгновенный центр вращения машины перемещается из точки Он в точку 0'н. Этот способ используют при работе с затупленным рабочим орудием (необходимость увеличения момента Rp^m), при изменении вида навесного органа и глубины обработки почвы.
Для корректирования значения Ун без остановки трактора используют гидроцилиндр навесного устройства (см. рис. 33), в котором регулируют давление и, таким образом, в соответствии с формулой (30) поддерживают значение Ун в требуемых пределах. Чтобы предотвратить отрыв опорных колес орудия от почвы или излишнее заглубление колес, гидроцилиндр оснащают полуавтоматическим устройством, стабилизирующим заданный уровень давления в гидросистеме.
Корректоры нагрузок того или иного типа устанавливают на колесных тракторах в основном с целью увеличения сцепного веса и уменьшения, таким образом, буксования ведущих колес. Для уточнения этого значения корректоры часто называют гидроувеличителями сцепного веса или догружателями ведущих колес трактора.
На пахоте некоторые тракторы идут правыми колесами по дну борозды, образованной за предыдущий проход, а левыми — по поверхности необработанного поля. Вследствие возникающего при этом поперечного наклона трактора нормальные реакции почвы распределяются между его правыми и левыми колесами неравномерно — правые (бороздные) колеса нагружаются больше левых (полевых). Неравномерность распределения нормальных реакций усугубляется из-за силового воздействия, оказываемого навесным плугом. В частности, существенно влияние при этом опорного колеса плуга, которое идет по необработанному полю и создает под действием вертикальной реакции поч­вы момент, догружающий бороздные и разгружающий полевые колеса трактора. В связи с этим правые и левые ведущие колеса оказываются в разных условиях сцепления с почвой, что отрицательно влияет на тяговые свойства трактора.
Чем больше нагружено опорное колесо плуга, тем сильнее оно влияет на неравномерность распределения вертикальных рекций почвы между правыми и левыми колесами трактора. Поэтому на пахоте особенно необходима корректировка нагрузки на опорное колесо плуга с целью ее снижения до возможного минимума.
При изложенном анализе динамики трактора с навесными машинами было принято, что глубину обработки почвы регулируют высотным способом, т. е. с помощью опорных колес машины, которые устанавливают в зависимости от требуемой глубины обработки на той или иной высоте от опорной поверхности рабочих органов.
Наибольшие нормальная нагрузка на ведущие колеса трактора и сила тяги достигаются, как следует из формул (32) и (33), при Ун=0, т. е. когда нет опорных колес. Однако в этом случае усложняется обеспечение глубины а0 обработки почвы в. заданных пределах (обычно с отклонением ±5%). Даже на достаточно ровных полях с однородной структурой эту задачу трудно решить без применения автоматических устройств, управляющих силовым гидроцилиндром навесной системы. Одним из таких устройств является позиционно-силовой регулятор, схема силового регулирования которого показана на рисунке 36. В зависимости от реакции #рез на навесное орудие (т. е. от значения и знака отклонения рабочего орудия от заданной средней глубины Д0 обработки почвы) серьга / механического догружателя ведущих колес, преодолевая усилие пружины 4, передвигает золотник гидрораспределителя 2 в ту или иную сторону. При этом масло из гидросистемы поступает в соответствующую полость гидроцилиндра 3, который возвращает орудие усилием N к среднему положению, определяемому заданной глубиной а0 обработки почвы. Возможны и другие варианты командно-управляющих устройств, воздействующих на силовой гидроцилиндр навесной системы.
При работе с позиционно-силовым регулятором увеличивается производительность трактора, так как отсутствует сила сопротивления Pfn=faYH опорных колес орудия, больше сцепной вес трактора и меньше буксование ведущих колес, чем при работе

с опорными колесами на навесном орудии (здесь /н — коэффициент сопротивления качению опорных колес орудия). Однако при этом ухудшается равномерность глубины а0 обработки почвы, особенно при небольших значениях глубины (при малых сопротивлениях почвы).
Поэтому при малых значениях глубины а0 (например, мелкая пахота) следует работать с опорными колесами и с гидроувеличителем сцепного веса, а при больших глубинах — с позицион-но-силовым регулятором.
Некоторые тракторы оснащены не только задней, но боковыми и передней навесными системами. При этом одновременно с орудием задней навески могут использоваться орудия боковой навески.
Рассмотрим влияние навесных орудий боковой навески на тягово-сцепные свойства трактора. Для этого оценим значение нормальных реакций почвы на передние и задние колеса трактора при работе с двумя орудиями боковой навески. Схема сил, действующих на тракторный агрегат, и точки их приложения показаны на рисунке 37. Уравнения равновесия всех сил и моментов относительно точки 02 имеют вид
2^=0 или Ga-KKaK-yn(L+an)-h/?xe(a-xeoK)tgee-.
-Уж (e-*eo.+«-(/,.+e.pP/) лц.т=о,
откуда
Уа= [Ga-M,+^(a-x6oK)tge6-
-г. («-*в«+и-(Л,+V,) M/L»
где девон — продольная координата точки приложения результирующей реакций почвы к навесному орудию относительно центра тяжести трактора; /■ — расстояния между осью опорных колес орудия и точкой приложения Rpt>.
Уравнение проекций всех сил на ось 02У имеет вид 2К= 0; Yb+Yv-G-R^ tg 9б+КН - 0; 
Отсюда
Гк= |6 (L—a)+^x6tg96 (I_a-f-*6oK)--YniL+a-Xm+lJ+iP.+W,) A^J/L.
Проанализируем полученные выражения. При *6ok«=0 KB-[Ca-M,-(P.+eePP^^T+^tgeea-KH(e+WyL; (34) Г« = [(G+*,6tg9e) (L-e)_KH(I+«+y+
+ (P.+e.p^)VJ/^ (35>
При *бок=0 и У„=0
Уя = [Ga-Mf-{Pw+6BVPj)h^+Rx6ig%a]/b П< = [(C+/?x6tg96) (1-а)+(Рш+бвРР;)/1ц.т]/1.
Тяговое сопротивление машинно-тракторного агрегата при работе с двумя симметричными навесными боковыми орудиями
Ясо„р = Rxn ~Ь YjfB~\~Pft
где Rx6 — тяговое сопротивление обоих боковых орудий; fu — коэффициент со­противления качению опорных колес навесных орудий; Pf=YKfK-\-Yufu— сила сопротивления качению передних и задних колес трактора при работе с навесными орудиями; /к и /п — коэффициенты сопротивления качению соответственно задних и передних колес.
Касательная сила тяги трактора при работе с двумя боковыми навесными орудиями
Рк~^сопр
±bBVPj±(G+GH)slna, (36).
где Gu — вес навесных орудий; a — угол наклона поверхности ноля к гори­зонтали.

Наибольшее значение касательной силы
max = Фсц.к^Лк~Ьфсц.п^Лп» где фсд.к — коэффициент сцепления с почвой задних колес; фсц п — коэффициент сцепления с почвой передних колес (если они также ведущие).
Из формул (34) и (35) следует, что значение нормальных реакций почвы на передние и задние колеса трактора при работе с навесными боковыми орудиями зависит от положения навесных орудий (*бок) относительно поперечной плоскости, проходящей через центр тяжести трактора, опорных колес орудия относительно рабочего органа (/н), от тягового сопротивления навесного орудия и его веса.
При *бок=0 и Ун = 0 нормальные реакции Ук и Уп на задние и передние колеса трактора равномерно догружаются силой tfx6tg9e. При этом сцепной вес трактора со всеми ведущими колесами наибольший и равен УН-Уп** G-b#*e tg9e.
Если трактор работает одновременно с боковыми орудиями я задней навеской, то сумма нормальных реакций почвы на его колеса (при Ун=0)
У*+У* = G+R* tg 6б + Rx tg 9. (37)
В этом случае силу сопротивления качению трактора и его касательную силу тяги следует оценивать с учетом значений У» и Уп, определяемых по приведенным выше формулам для случаев работы с орудиями задней и боковой навесок.