Остов является несущей частью трактора, его основанием. Он нагружен весом размещенных на нем агрегатов и воспринимает динамические нагрузки при трогании трактора с места, разгоне, преодолении неровностей пути, на поворотах. Он должен иметь высокую жесткость и прочность, работать без замены весь срок службы трактора.
Различают три типа остова: рамный, полурамный, безрамный.
1.1 Рамный остов тракторов
Рамный остов образуют основные продольные балки (лонжероны), которые связываются поперечинами, выполняющими роль опор для отдельных агрегатов. Такой остов имеет хорошую жесткость и прочность, облегчает доступ к отдельным механизмам и их замену, но имеет большую
массу, чем полурамный.
Рамный остов применяют на гусеничных сельскохозяйственных, промышленных и лесопромышленных тракторах отечественного и зарубежного производства и на колесных тракторах с шарнирно-сочлененной рамой (Т-150К и К-701/701М).
Шарнирно-сочлененная рама (рис. 1) состоит из двух полурам: передней 1 и задней 4, соединенных между собой шарнирным устройством 3.
Шарнирное устройство состоит из двух шарниров — вертикального 2 и горизонтального 5. Вертикальный шарнир позволяет полурамам 1 и 4 поворачиваться относительно друг друга на угол до 35о, обеспечивая тем самым поворот трактора. Горизонтальный шарнир, обеспечивая поворот полурам относительно друг друга на угол до 16о, служит для приспособления колес к рельефу пути и разгрузки рамы от дополнительных скручивающих нагрузок при движении трактора по пересеченной местности.
Для установки агрегатов трактора на раме предусматриваются специальные кронштейны и обработанные площадки.
Рассмотрим конструкцию рамного остова гусеничного сельскохозяйственного трактора ДТ-75М (рис. 2).
Основными элементами рамы являются два продольных лонжерона
5, которые соединены между собой поперечными брусьями 11. На лонжеронах имеются кронштейны, предназначенные для крепления радиатора и передней навески сельскохозяйственных орудий (кронштейн 3), верхней оси поддерживающих роликов и сельскохозяйственных машин при передней и боковой навеске (кронштейн 7), поддерживающих роликов и стоек механизма навески (кронштейн 8), и задний кронштейн 9. К лонжеронам приварены накладки 6 для крепления опор двигателя. Спереди рамы имеется литой брус 2 с бампером 1. К лонжеронам в передней части приварены буксирные крюки 12, а на боковых стенках закреплены кронштейны-опоры 13 натяжных механизмов гусеничного движителя. В лонжеронах рамы выполнены отверстия для установки опор 4 осей направляющих колес. В расточенные отверстия пустотелых головок поперечных брусьев 11 вставлены цапфы 10 кареток.
Трактор МТЗ-82, Т-150к, АТМ
... главная передача скрыты внутри конструкции. 1.1 Применяемость передних мостов на МТЗ Обычно в белорусских тракторах устанавливаются следующие типы мостов МТЗ: Портальный. Балочный. Портальный: Рис. 2 ... Минского тракторного завода удалось создать очень надежную и эффективную конструкцию переднего ведущего моста, который содержит минимум деталей. Простота конструкции достигнута за счет применения ...
Рис. 1. Шарнирно-сочлененная рама колесного трактора
Рис. 2. Рама трактора ДТ-75М
1.2 Полурамный остов тракторов
Полурамный остов образуют корпуса силовой передачи трактора, соединенные с лонжеронами полурамы, на которую устанавливают двигатель. Такой остов удобен для навески машин, для установки и снятия двигателя без разборки остова, легче рамного, но доступ к отдельным механизмам при таком остове затруднен.
Полурамный остов получил широкое распространение на сельскохозяйственных универсально-пропашных, универсальных, промышленных тракторах общего назначения, а также специализированных тракторах отечественного и зарубежного производства.
Полурамный остов колесных тракторов МТЗ-80/82 (рис. 3,а) образуют литые корпуса 1 , 2 и 3 соответственно центральной передачи, коробки передач и сцепления, соединенные между собой болтами. К корпусу 3 сцепления также болтами привернута полурама, состоящая из литого бруса 5 и лонжеронов 4 с приваренными к ним лапами. Брус 5 служит опорой двигателя, нижние приливы бруса с об работанными отверстиями обеспечивают шарнирное соединение остова с передним мостом трактора. Отверстия в лонжеронах 4 полурамы служат для крепления боковых навесных орудий.
Аналогично полурамную конструкцию остова имеют гусеничные специализированные модификации МТЗ-80: виноградниковый Т-70В, свекловодческий Т-70С и садоводческий Т-70А тракторы.
Полурамный остов трактора Т-100М (Т-130М, Т-170) показан на рис. 3,б).
Полурама состоит из лонжеронов 1 и 2 переменного сечения, усиленных угольниками. Лонжероны задними концами приварены к картеру 6 заднего моста. На кронштейнах 4 крепится коробка балансирной рессоры подвески, которая служит основной передней поперечной связью полура-мы. Дополнительными поперечными связями являются опора 5 коробки передач, передняя опора и картер маховика двигателя, прикрепленные к лонжеронам болтами. Для работы с передненавесными орудиями (например, с бульдозером) в передней части лонжеронов приваривают пальцы 7 и косынки 3.Полурамный остов тракторов ДЭТ-250М2 и ДЭТ-350Б1Р1
представляет собой жесткую сварную конструкцию закрытого типа с приваренным литым корпусом заднего моста. Корытообразное герметичное днище остова из штампованных стальных листов, приваренное к лонжеронам, предохраняет тяговые электрические машины от попадания воды и грязи, а также от ударов о препятствия. В днище сделаны люки для обеспечения обслуживания механизмов трансмиссии.
Рис. 3. Полурамные конструкции остова тракторов: а — МТЗ-80/82; б — Т-100М
Безрамный остов тракторов
Безрамный остов образуют жестко соединенные друг с другом картеры силовой передачи и двигателя. Преимущества такого остова — высокая жесткость и компактность. Недостаток — труднодоступность отдельных механизмов, связанная с отсоединением соответствующих картеров, худшие условия для навески машин, чем у полурамного и рамного остовов. Такой остов применялся на универсально-пропашном тракторе ДТ-20.
2. Центральная (главная) передача ведущего моста трактора
Центральной передачей называется агрегат трансмиссии, связывающий КП с механизмами поворота (для гусеничного трактора) или с дифференциалом (для колесного трактора).
Трелевочные трактора
... балансаУ РК=?РСОПР=Рf ±Рi±Pj+Pw+Pkp трелевочный трактор двигатель передача Для наиболее характерных способов ... трактора, и более маневренные, чем трелевочные трактора с управляемыми передними колесами. Проанализировав все преимущества и недостатки различных типов трелевочных тракторов и их технологического оборудования я принял решение спроектировать трелевочный трактор на базе трактора ...
На тракторах с четырьмя ведущими колесами центральные передачи располагаются в картерах ведущих мостов.
Центральная передача служит для увеличения общего передаточного числа трансмиссии и передачи крутящих моментов на валы, расположенные под углом.
2.1 Классификации центральных передач тракторов
Центральные передачи классифицируют по числу и виду зубчатых колес и числу ступеней.
По числу зубчатых колес центральные передачи подразделяют на одинарные — с одной парой зубчатых колес и двойные — с двумя парами зубчатых колес. Двойные центральные передачи на отечественных тракторах не применяют. рамный мост одноконтурный амортизирующий
Одинарные центральные передачи по виду зубчатых колес подразделяют на конические — с коническими зубчатыми колесами, цилиндрические — с цилиндрическими зубчатыми колесами, червячные — с червяком и червячным колесом и гипоидные — с гипоидным зацеплением конических зубчатых колес.
Центральная передача, выполненная в виде червячного редуктора, на
отечественных тракторах не применяется.
Центральные передачи с цилиндрическими зубчатыми колесами применяются при наличии на тракторе КП с поперечными валами.
Наибольшее распространение имеют центральные передачи с коническими зубчатыми колесами, которые могут быть выполнены с прямым, тангенциальным и спиральным (в большинстве случаев круговым) зубом.
На современных тракторах широкое распространение получили конические центральные передачи с круговым зубом.
Если в конической передаче со спиральным зубом оси зубчатых колес не пересекаются, а перекрещиваютя, то мы имеем гипоидную передачу. Такие передачи в качестве центральных получили широкое распространение на автомобилях.
По числу ступеней центральной передачи различают одноступенчатые — центральные передачи с одним передаточным числом, и двухступенчатые — центральные передачи, имеющие две переключаемые передачи с разными передаточными числами.
Конструкция центральной передачи определяется общей компоновкой трактора с учетом его назначения, номинального тягового усилия и типа движителя.
2.2 Одноступенчатый планетарный поворота тракторов
Одноступенчатый планетарный МП (рис. 4) состоит из двух планетарных рядов, размещенных между центральной 1 и конечной 6 передачами трактора, двух остановочных Т01 и Т02 и двух поворотных ТП1 и ТП 2 тормозов. Он может выполняться с разнесенными планетарными рядами (рис. 4,а) и с планетарными рядами, выполненными в одном общем корпусе (рис. 4,б).
Последний вариант часто используется в случае применения сухих тормозов, когда в корпусе заднего моста выполняются герметичные перегородки для исключения попадания масла в полость, где размещаются тормоза.
Привод управления тормозами выполнен так, что при отсутствии воздействия тракториста на органы управления поворотом поворотные тормоза ТП1 и ТП 2 всегда включены, а остановочные тормоза Т01 и Т02 выключены. Поворотные тормоза связаны с солнечными шестернями 5 планетарных рядов и удерживают их в заторможенном состоянии. В результате при прямолинейном движении трактора крутящий момент от центральной передачи 1 на ведущие колеса 7 передается через эпициклические шестерни 3, сателлиты 4, которые обкатываются вокруг неподвижных солнечных шестерен 5, и далее через водила 2 и конечные передачи 6.
Общее устройство коробки передач автомобиля
... ступеней. Ступенчатые коробки передач могут быть простые и планетарные. В основном на автомобилях применяют простые ступенчатые коробки передач, переключение передач в ... коробки передач На различных автомобилях устройство коробки передач может отличаться, но принципиальная схема остаётся примерно одинаковой. В этом разделе мы рассмотрим общее её устройство. Коробка передач (рис. 1) механическая, ...
Водила 2 левого и правого планетарных рядов вращаются медленнее эпициклических шестерен 3, так как передаточное число механизма поворота > 1.
Рис. 4. Одноступенчатый планетарный механизм поворота:
- а — с разнесенными планетарными рядами;
- 6 — с планетарными рядами, установленными в одном общем корпусе;
- 1 — центральная передача;
- 2 — водило;
- 3 — эпициклическая шестерня;
- 4 — сателлит;
- 5 — солнечная шестерня;
- 6 — конечная передача;
- 7 — ведущее колесо
Основными достоинствами одноступенчатого планетарного МП являются:
- компактность конструкции;
- наличие передаточного числа иМП > 1, позволяющего уменьшить передаточные числа других агрегатов трансмиссии, что облегчает условия их работы.
Недостатком такого МП являются повышенные требования к качеству изготовления планетарных рядов.
Одноступенчатый планетарный МП получил широкое применение в отечественных гусеничных тракторах.
В рассмотренных схемах МП подвод мощности от центральной передачи 1 к ведущим колесам трактора 7 осуществляется через эпициклические шестерни 3 планетарных рядов. В то же время существуют схемы одноступенчатых планетарных МП, в которых аналогичный подвод мощности осуществляется через солнечные шестерни планетарных рядов (рис. 5).
Эти схемы применяется при необходимости получения больших передаточных чисел МП.
Главным недостатком схемы, показанной на рис. 5,а, является большой момент трения поворотного тормоза ТП, останавливающего эпициклическую шестерню 4 планетарного ряда. Поэтому на мощных тракторах с целью снижения расчетного момента трения тормоза ТП его соединяют с эпициклической шестерней 4 планетарного ряда через дополнительный планетарный ряд (рис. 5,б).
Такая схема МП используется в тракторе Т-180.
Все одноступенчатые планетарных МП обеспечивают поворот трактора со снижением скорости его центра масс и потому по кинематическому признаку относятся к механизмам поворота второго типа.
Рис. 5. Схемы одноступенчатых планетарных механизмов поворота:
1 — центральная передача; 2 — солнечная шестерня; 3 сателлит; 4 — эпициклическая шестерня; 5 — водило; 6, 7, 8 и 9 — соответственно эпициклическая шестерня, солнечная шестерня, сателлит и водило дополнительного планетарного ряда; ТП — тормоз поворотный; ТО — тормоз остановочный
3. Гидрообъемное рулевое управление (ГОРУ) тракторов
Такое управление дает возможность свободной компоновки ее основных агрегатов, упрощает их конструкцию и эксплуатацию, снижает материалоемкость колесного трактора и улучшает условия труда тракториста.
Вместе с тем, учитывая, что ГОРУ представляет собой чисто гидравлическую передачу с гибкими соединительными трубопроводами (шлангами) относительно высокого давления, менее надежными в эксплуатации, чем механические тяги, это требует повышенного внимания к надежности и безопасности ее эксплуатации.
Устройство заднего моста трактора МТЗ
... от полуоси к разъемной ступице колеса. Длина выступающего конца полуоси, шпоночного паза Рис.1 Задний мост 1 и 12 – ведущие ... развить большую силу тяги, чем колесо на скользком грунте. Чтобы устранить этот недостаток на тракторе, введен механизм автоматической блокировки дифференциала, ... — принудительная блокировка дифференциала. При выключенной АБД масло к диафрагме не подается, диски муфты не сжаты ...
Для повышения надежности и безопасности работы ГОРУ соединительные шланги имеют четырех — пятикратный запас прочности, а остальные агрегаты гидросистемы выполняются с достаточно высокой степенью точности. В гидравлических схемах ГОРУ часто предусматривается применение противоударных и противовакуумных предохранительных клапанов. Противоударные клапаны предохраняют шланги от пиковых нагрузок, возникающих при резких, ударных наездах управляемых колес на препятствия. Их давление обычно превышает расчетное максимальное в системе на 3…6 МПа. Противовакуумные клапаны предотвращают возможность разрыва циркуляции потока масла из-за попадания в него воздуха.
Несмотря на разнообразие конструктивных схем ГОРУ наиболее распространенными из них являются схемы с использованием управляющих устройств, называемых насосами-дозаторами.
По количеству контуров управления различают одноконтурные и двухконтурные схемы ГОРУ.
3.1 Одноконтурные схемы гидрообъемных рулевых управлений тракторов
Наиболее распространенной является одноконтурная схема ГОРУ, применяемая на большинстве тракторов 4К2 и 4К4а, включая новые отечественные модели. Она характеризуется тем, что весь поток масла, поступающего от гидронасоса в исполнительный гидроцилиндр привода рулевой трапеции (или другого рулевого привода), проходит по одной последовательной гидравлической цепи.
Принципиальная кинематическая и гидравлическая схема одноконтурного ГОРУ
При прямолинейном движении трактора гидронасос 5 подает масло по нагнетательному трубопроводу 4 к насосу-дозатору 3 и его распределительному устройству (не показанно) и далее на выход к сливному трубопроводу 14. По нему масло сливается в бачок 13 с фильтром, откуда оно вновь поступает по всасывающему трубопроводу 12 к насосу 5 и цикл движения масла повторяется. Верхний 10 и нижний 11 трубопроводы находятся под давлением масла запертого в обеих полостях гидроцилиндра 7 посредством золотника распределителя насоса-дозатора 3.
Корпус гидроцилиндра 7 шарнирно закреплен в кронштейне 6 корпуса передней ведущей оси трактора, а конец штока его поршня шарнирно закреплен на поворотном рычаге 8 рулевой трапеции. В рассматриваемом случае последняя удерживает управляемые колеса 9 в положении прямолинейного движения.
При повороте трактора золотник распределителя направляет масло по трубопроводу 10 или 11 в рабочую полость гидроцилиндра в количестве пропорциональном углу поворота рулевого колеса 1, закрепленного на приводном валу 2 насоса-дозатора 3, а упругая система их соединения при этом осуществляет обратную связь. Из противоположной полости гидроцилиндра 7 масло идет на слив в бачок 13. Поэтому при прекращении вращения рулевого колеса 1 управляемые колеса 9 трактора остаются в повернутом положении, а золотник распределителя возвратится в нейтральное положение, запирая полости цилиндра 7.
ГОРУ, выполненные по одноконтурной схеме, наиболее просты по конструкции, но требуют насосов-дозаторов с увеличивающимися рабочими объемами в зависимости от повышения тягового класса и назначения трактора. Поэтому их применение наиболее целесообразно на тракторах классов 0,9-1,4, на которых требуются насосы-дозаторы с рабочим объемом не более 80 см и с механически управляемым распределителем.
Трансмиссия и ходовая часть тракторов МТЗ
... Сцепление тракторов МТЗ-80;-82 (рис. 3) конструктивно подобно сцеплениям всех мобильных машин. Сцепление рассматриваемых тракторов однодисковое, однопоточное, постоянно замкнутое. Отличительной конструктивной особенностью изучаемого сцепления является привод независимого вала отбора мощности ...
Рис. 6. Одноконтурное ГОРУ:
- а — схема; б — компоновка агрегатов на тракторе
3.2 Двухконтурные схемы гидрообъемных рулевых управлений тракторов
Двухконтурные схемы ГОРУ обычно применяются для колесных тракторов тягового класса 3,0 и выше. В них масло от гидронасоса к исполнительному гидроцилиндру поступает по двум гидравлическим цепям, что позволяет не увеличивать типоразмеры насосов-дозаторов, применяемых в одноконтурных схемах. Из достаточно большого количества разнообразных двухконтурных схем интерес представляет отечественная схема ГОРУ с усилителем потока для колесных тракторов типа Т -150К (рис. 7).
В представленной на рис. 7 схеме усилитель потока состоит из распределительного золотника 8, регулятора давления 11, малого 7 и большого 10 дросселей, регулятора потока 13 и обратного клапана 14. Порядок работы рассматриваемой системы при повороте трактора состоит в следующем. При повороте рулевого колеса 4 золотник 5 насоса-дозатора 6 смещается из нейтрального положения в сторону, зависящую от направления поворота, и создает давление в напорной магистрали. Под давлением поток масла направляется через дозатор (мотор-насос) 12 под соответствующий торец золотника 8 и перемещает его в противоположное крайнее положение. При этом создается давление и под торцом регулятора давления 11. Масло от насоса-дозатора 6 через малый дроссель 7 и золотник 8 поступает к соответствующей полости силового гидроцилиндра 9. Одновременно масло через обратный клапан 14, регулятор давления 11, большой дроссель 10 и золотник 8 также попадает в гидроцилиндр 9.
Так как регулятор давления 11 уравновешивает давление перед дросселями 7 и 10, расход масла будет пропорционален площадям их проходных сечений. Изменяя площадь проходного сечения дросселя 10, можно в достаточно широких пределах менять величину расхода масла, т. е. коэффициент усиления.
При прекращении подачи масла от насоса-дозатора 6 золотник 8 усилителя потока под действием пружин возвращается в нейтральное положение и запирает полости гидроцилиндра 9. Разгрузка гидронасоса 1 на слив масла в бак 2 происходит через регулятор потока 13 и насос-дозатор 6.
При неработающем гидронасосе 1 дозатор 12 работает от рулевого колеса 4, а всасывание масла производится через два обратных клапана 3 и 14. При этом усилие на рулевом колесе существенно не возрастает, но значительно увеличивается число оборотов рулевого колеса для выполнения поворота трактора. Предохранительный клапан 15 рассчитывается на максимальное давление в системе с учетом возможных пиковых нагрузок.
Как видно из рассмотренных схем ГОРУ, их основным управляющим гидроагрегатом является насос-дозатор. Это комбинированный агрегат, состоящий из двух основных узлов — гидрораспределителя с золотником и дозатора (мотор-насоса).
При отказе в работе основного нагнетательного гидронасоса системы поворот трактора осуществляется вручную поворотом ротора насоса-дозатора.
Рис. 7. Схема двухконтурного ГОРУ
4. Ходовые системы гусеничных тракторов
Ходовая система гусеничного трактора служит для обеспечения его движения и преобразования крутящего момента, подводимого от двигателя к ведущим колесам, в касательную силу тяги, а также для поддержания его остова, являясь его опорой. Ходовая система состоит из гусеничного движителя и подвески. Первые две функции выполняются двумя гусеничными движителями, расположенными по обеим сторонам трактора, а последняя -подвеской, соединяющей движители с остовом.
Основные эксплуатационные показатели трактора
... также комплектование их. Расчет и обоснование эксплуатационных показателей тракторов Основные эксплуатационные показатели трактора. Основными эксплуатационными показателями трактора являются: тяговое усилие Р кр , кГ; рабочая скорость движения V v , км/ч; тяговая мощность N кр , л. ...
Гусеничный движитель в отличие от колесного обеспечивает передвижение трактора не непосредственно по грунту (почве), а по промежуточной замкнутой гусеничной ленте — гусеничной цепи (гусенице).
Гусеница имеет значительно большую опорную поверхность, чем площадь контакта колеса, что обеспечивает небольшое давление трактора на грунт (0,025…0,07 МПа).
На опорной поверхности гусеницы имеются грунтоза-цепы (почвозацепы), повышающие ее сцепление с грунтом. Внутренняя поверхность гусеницы представляет собой достаточно твердый гладкий путь, по которому опорные катки движителя катятся с меньшим сопротивлением, чем колеса по грунту. Все это обеспечивает гусеничному трактору высокие тяговые качества при значительно меньшем буксовании его движителей, проходимость по мягким и влажным грунтам, меньшие потери мощности на самопередвижение, а, следовательно, большую экономичность его работы.
Рис. 8. Схема гусеничного движителя
Гусеничный движитель традиционного типа содержит следующие основные элементы (рис. 8):
- заднее ведущее колесо 1 (звездочку);
- гусеничную цепь (гусеницу), состоящую из шарнирно соединенных звеньев 2 (траки) с шагом t;
- переднее направляющее колесо 3;
- натяжное и амортизирующее устройства 4;
- опорные катки 5 и поддерживающие катки 6 (ролики).
Компоновка элементов движителя на тракторе во многом зависит от типа его подвески.
Рис. 9. Схемы гусеничных движителей с кормовым (а, б) и носовым (в, г) расположением ведущего колеса:1 — направляющее колесо; 2 поддерживающие катки; 3 — ведущее колесо; 4 — гусеничная цепь; 5 —опорные катки; v — скорость машины; М — вращающий момент.
Ведущие колеса тракторов
Ведущие колеса 1 (см. рис. 8) под действием подведенного крутящего момента Мк заставляют перематываться находящиеся в зацеплении с ними гусеницы 2. При этом на участке гусеницы между ведущими колесами 1 и последним опорным катком 5 возникает тянущее усилие, которое передается на участок гусеницы, находящейся в контакте с грунтом. Вследствие этого в последнем возникают касательные реакции, направленные по движению трактора, с результирующей касательной силой тяги Рк, которая через детали движителя передается остову трактора, заставляя катки 5 катиться по подстилающейся внутренней поверхности гусениц.
Таким образом, ведущие колеса предназначены для перематывания гусениц при движении трактора и создания силы тяги, обеспечивающей передвижение тракторного агрегата.
Классификация ведущих колес тракторов
Ведущие колеса классифицируют по месту расположения на тракторе, способу изготовления, конструктивному исполнению венцов, типу зацепления с гусеницей.
По месту расположения в традиционных гусеничных движителях различают заднее и переднее расположение ведущих колес . На сельскохозяйственных и большинстве лесопромышленных и промышленных тракторах применяют заднее расположение ведущих колес. Переднее расположение ведущих колес встречается на некоторых типах лесопромышленных, специальных и транспортных тракторах.
Мощные промышленные и лесопромышленные гусеничные тракторы с высоко поднятыми ведущими колесами разработаны фирмой Катерпиллар (США).
Газораспределительный механизм трактора дт
... трактора. Трансмиссия трактора, ходовая часть, ВОМ, механизм задней навески полностью унифицированы с аналогичными деталями и узлами тракторов ДТ-75 и ДТ-75М. Ходовая часть состоит из ведущих и направляющих колес, ... цепей. Для работы со свеклокомбайнами на трактор устанавливают унифицированную узкую гусеницу. Трактор оборудован раздельно-агрегатной гидравлической системой, механизмом задней навески ...
Гусеничный движитель при этом приобретает треугольную форму; переднее и заднее направляющие колеса становятся опорными, что значительно повышает площадь контакта гусениц с грунтом, увеличивая тяговые качества и проходимость трактора.
Такая схема начинает получать распространение и на сельскохозяйственных тракторах общего назначения.
По способу изготовления ведущие колеса бывают цельнолитыми или составными
Рис. 10. Конструктивные схемы ведущих колес гусеничного трактора
По конструктивному исполнению венцов ведущие колеса
Одновенцовые колеса имеют преимущественное применение на сельскохозяйственных и ряде промышленных тракторов, в основном малой и средней мощности. Они проще по конструкции и лучше обеспечивают самоочищаемость от прилипающих частиц грунта.
Двухвенцовые колеса, как правило, выполняются составными (рис. 10,г); зубчатые венцы 1 закрепляются на промежуточной ступице 2. Их применяют в основном на мощных промышленных, болотоходных и некоторых типах трелевочных тракторов с более широкими гусеницами. Двухвенцовые колеса обеспечивают более устойчивое положение широких гусеничных звеньев на ведущем колесе, но требуют специальных устройств, предотвращающих их забивание грунтом.
На современных гусеничных тракторах наметилась тенденция к применению составных ведущих колес, зубчатые венцы которых выполнены в виде набора сегментов. Собираемые на болтах сегменты обода ведущего колеса сокращают продолжительность простоев, поскольку могут быть заменены без расчленения гусеничной цепи или удаления тележек опорных катков. При этом замена отдельных сегментов без замены самого ведущего колеса значительно сокращает расход металла.
о типу зацепления с гусеницей
При цевочном зацеплении (рис. 11,а) зубья 1 венца ведущего колеса последовательно входят в контакт с цевками 2 звеньев гусеницы, заставляя ее перематываться по ободу гусеничного движителя. Цевкой называют поверхность проушины или соединительной втулки гусеничного звена, на которую давит зуб ведущего колеса.. Цевочное зацепление ведущего колеса с гусеницей получило широкое применение на отечественных и зарубежных гусеничных тракторах.
При гребневом зацеплении
Рис. 11. Схемы зацепления ведущих колес с гусеницей
Гусеничная цепь тракторов
Обычно на тракторе устанавливают движитель с двумя гусеницами. Существуют конструкции сочлененных тракторов с четырьмя гусеницами.
Гусеницы служат для создания большой опорной поверхности, обеспечивающей необходимое давление на почву при значительном весе трактора и надежное сцепление его с почвой, а также для создания бесконечных рельсовых путей для перекатывания опорных катков движителя и преобразования крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, в силу тяги, перемещающую тракторный агрегат.
Классификация гусениц тракторов
Современные гусеницы классифицируют:
- по типу их общей конструкции — традиционные, состоящие из отдельных металлических шарнирно соединенных звеньев;
- монолитные резиноармированные (РАГ), на отечественных тракторах ранее не применявшиеся;
- по конструктивному выполнению металлических звеньев — составные и цельнолитые;
- по типу беговой дорожки опорных катков — рельсовые и плоские;
- по расположению шарнира на звене — приподнятый и опущенный;
- по типу шарнира — закрытый, открытый, упругий (резинометаллический).
3 стр., 1221 слов
Система охлаждения двигателя трактора
... передачи передавалось вращение к ведущим колесам, находившимся в зацеплении с гусеницами. Для тракторов и автомобилей требовался относительно легкий ... и двигателем, контроля за работой их механизмов и систем служат органы управления и контрольные приборы, расположенные в ... Советское правительство принимает решение о закупке лицензий на американский трактор «Фордзон» и производстве его в нашей стране ...
Составные звенья гусениц тракторов
Составное звено гусеницы рельсового типа с приподнятым закрытым шарниром (рис. 12,а) состоит из двух отдельных штампованных щек (рельсов) 6 и 7 зеркальной конфигурации, соединительных деталей — втулки 11 и пальца 12, опорной профильной плиты 8 (башмака) и болтов 5 с шайбами 9 и гайками 10.
Обработанные механически и термически щеки 6 и 7 имеют по два отверстия: большое для запрессовки втулки 11 и малое для соединительного пальца 12 звеньев. Втулки и пальцы выполняют, как правило, из малоуглеродистых сталей, с последующей цементацией и закалкой поверхностей трения. На внутренней обработанной плоскости щеки у малого отверстия сделана небольшая кольцевая выточка А (рис. 12,б).
К нижней поверхности каждой пары щек посредством болтов 5, гаек 10 и стопорных шайб 9 крепится башмак 8 с поперечным грунтозацепом Б, выполненный из стали фасонного профиля.
Шарниры рельсовых звеньев обычно закрытого типа и приподняты над поверхностью башмака. В закрытом шарнире выступающие концы втулок 11 входят в кольцевые выточки А сложных наружных щек 6 и 7, образуя лабиринтное уплотнение В, препятствующее попаданию внешнего абразива в его внутреннюю часть.
Так как звенья спрессовываются большим усилием, порядка 1000 кН, для установки гусеницы или ее снятия с движителя одно из ее звеньев делается легкозамыкающим. В этом звене (рис. 12,а) втулку 3 делают более короткой, чтобы она не выходила за пределы отверстий щек, в которые она запрессована, а концы соединительного пальца 2 чаще всего делают с коническими отверстиями и продольным разрезом. При замыкании гусеницы соединительный палец 2 свободно входит в малые отверстия наружных щек и соединительную втулку 3, после чего в его концы запрессовывают стопорные конусы 1, заклинивающие концы пальца в отверстиях щек. Для того чтобы выпрессовать конусы 1 при разборке гусеницы в них выполнены резьбовые отверстия Г, закрытые во время работы деревянными пробками. Дополнительные кольца (шайбы) 4, заменяющие отсутствующие выступающие концы соединительной втулки 3, создают лабиринтное уплотнение закрытого шарнира замыкающего звена.
Рис. 12. Составная гусеница рельсового типа с приподнятыми закрытыми шарнирами
Рассматриваемая гусеница имеет цевочное зацепление с ведущим колесом движителя, где роль цевки выполняет наружная поверхность соединительной втулки звена.
Достоинствами составных гусениц рельсового типа являются:
- наличие закрытого шарнира, изолирующего его внутренние поверхности трения от попадания на них абразива, что значительно снижает их износ и повышает долговечность его работы;
- приподнятость шарнира над башмаком, что также в известной степени предохраняет его от попадания в него абразива;
- приподнятый над грунтом более чистый рельсовый путь, оказывающий меньшее сопротивление качению опорных катков;
— лучшая ремонтопригодность, позволяющая заменять изношенные детали составного звена и, при необходимости, увеличивать (уменьшать) площадь опорной поверхности башмаков или устанавливать на них дополнительные резиновые подкладки для движения трактора по дорогам с твердым покрытием.
Основными недостатками этих гусеничных звеньев являются:
- большая металлоемкость (достигающая до 25% от массы трактора);
- большая сложность и трудоемкость их изготовления по сравнению с цельнолитыми гусеничными звеньями;
- сложность в эксплуатации, требующая специальных прессовых приспособлений для их разборки и сборки во время ремонта.
Однако, несмотря на отмеченные недостатки, составные рельсовые гусеницы имеют весьма широкое применение на промышленных тракторах, особенно больших тяговых классов, работающих на песчаных грунтах, главным образом из-за высокой долговечности шарниров закрытого типа и ремонтопригодности составных звеньев гусениц.
Для повышения долговечности шарниров и снижения в них потерь мощности на трение в лучших их конструкциях применяют жидкостное смазывание пар трения и дополнительные уплотнения (рис. 13).
В этих шарнирах соединительная втулка 2 по длине такая же, как в замыкающем звене, не выходящая за пределы отверстия щеки 3, но с тщательно обработанными торцами, используемыми как поверхности трения торцового уплотнения. К ним и к торцу расточки в щеке 5 поджаты стороны резиновых
уплотнительных колец 4 с разжимным резиновым кольцом 8. Одновременно уплотнение 4, находясь на поверхности упорных полиуретановых колец 9, дополнительно защищает внутреннюю полость шарнира от проникновения в него абразива.
Соединительный палец 6 делается полым для заправки смазочного материала и с отверстием 10 для ее подачи на поверхности трения шарнира. В торцы пальца 6 запрессовываются резиновые заглушки 7 с отверстием для закачки смазочного материала, закрытым пластиковой пробкой.
В некоторых конструкциях подобного шарнира вместо уплотнения 4 применяют уплотнительное нажимное кольцо 11 из плотной резины, закрепленное в металлической обойме 12, которая запрессовывается в расточку щеки 5 так, чтобы торец кольца 11 был поджат к торцу втулки 2.
Рис. 13. Шарнир звена составной гусеницы с жидкостным смазыванием пар трения
Цельнолитые звенья гусениц тракторов
Цельнолитые звенья гусениц изготовляют отливкой из высокомарганцовистых сталей. По типу беговой дорожки они могут быть плоскими или рельсовыми.
Плоские необработанные звенья гусениц для цевочного зацепления, Плоские литые звенья гусениц для гребневого зацепления
Преимуществом литых плоских звеньев по сравнению с составными рельсовыми, являются простота их изготовления и обслуживания, небольшая стоимость и относительно малая масса.
Основным недостатком этих звеньев является низкая долговечность, не превышающая на обычных почвах 1200…2000 ч., а на песчаных даже 250…350 ч. Объясняется это тем, что открытый шарнир низкого расположения позволяет абразиву свободно проникать в проушины и в результате быстрого изнашивания их и соединительных пальцев звено становится неремонтопригодным.
Чтобы повысить срок службы шарниров плоских литых гусениц предложено много способов, среди которых наиболее перспективным является применение резинометаллических шарниров (РМШ).
Рассмотрим схему РМШ с ограничителями радиальной деформации резиновых втулок (рис. 15).
На соединительный палец 2 предварительно поочередно устанавливают ограничительные металлические втулки 4 с наружным диаметром меньше, чем отверстие в проушине, и резиновые втулки 3 с внешним диаметром на
35…40% больше диаметра отверстия в проушине, которые затем вулканизируются. После этого обычно комплект палец — втулки впрессовывается в предварительно расточенные проушины соединяющихся звеньев 1 и 5.
В обычных условиях эксплуатации под действием тягового усилия сжимаются только резиновые втулки 3. Когда сила тяги приближается к
максимальном, в контакт в проушинои вступают и металлические втулки 4, предотвращая тем самым разрушение резиновых. Поворот звена 1 относительно звена 5 приводит к закручиванию резиновых втулок 3. При этом втулки, запрессованные в проушины звеньев 1 и 5, закручиваются в разные стороны. Чтобы уменьшить деформацию скручивания резиновых втулок при перегибах гусеницы в ее движении с ведущим и направляющим колесами движителя, звенья гусеницы предварительно соединяют друг с другом под углом 12.. .14°.
В зависимости от схемы расположения резиновых втулок различают два вида упругих шарниров: с последовательным расположением упругих элементов и с параллельным расположением упругих элементов, или, как принято сокращенно называть, последовательный и параллельный РМШ.
Рис. 14. Гусеницы с цельнолитыми звеньями:
- а — с цевочным зацеплением; б — с гребневым зацеплением
Рис. 15. Схема РМШ с ограничителями радиальной деформации резиновых втулок
В последовательном РМШ (рис. 16,а) звенья 1 и 3 гусеницы соединены между собой соединительным пальцем 2. При этом сила тяги Р от одного звена к другому передается через резиновые втулки 4, которые в точках перегиба обвода скручиваются на угол а/2 в каждой проушине (где а — угол относительного поворота звеньев 1 и 3 гусеницы).
В собранном виде резиновые элементы соседних звеньев гусеницы составляют один блок из последовательно расположенных вдоль оси пальца втулок чередующихся проушин.
В параллельном РМШ (рис. 16,б) растягивающее усилие Р от звена 1 на звено 3 передается посредством двух соединительных пальцев 2 и скоб 5. Резиновые втулки 4 каждого звена, как и у последовательного РМШ, скручиваются в точках перегиба на угол а/2. У параллельного РМШ в собранном виде упругие элементы смежных звеньев гусеницы составляют два блока.
Рис. 16. Схема гусеницы с РМШ:
- а — с последовательным шарниром; б — с параллельным шарниром
В гусеницах с параллельными РМШ возможность разборки конструкции обеспечивается при помощи соединительных скоб 5, которые обычно крепят к пальцам болтами с клиновыми головками.
Для обеспечения разборности гусениц с последовательными РМШ приходится шарнир делать в виде составного блока из резинометаллических втулок (резиновое кольцо привулканизировано к металлическому кольцу) и соединительного пальца. При этом неподвижность втулок на пальце достигается тем, что палец и внутренние отверстия втулок делают фасонными, чаще всего шестигранными. Втулки стягиваются на пальце гайками.
Длина резиновых втулок, через которые передается тяговое усилие Р у гусеницы с последовательными РМШ составляет 45.50% общей ширины гусеницы, а у гусеницы с параллельными РМШ — 60.70%. Поэтому гусеницы с параллельными РМШ целесообразно применять только на мощных тракторах больших тяговых классов, так как они обеспечивают более высокую стабильность шага при изменении тягового усилия.
Однако, несмотря на значительное повышение долговечности РМШ (до 6000 ч) и меньшую шумность работы гусеницы, их широкое применение на тракторах ограничено повышенной стоимостью производства и сложностью эксплуатации.
Цельнолитые гусеничные звенья рельсового типа
5. Резиноармированные гусеницы (РАГ) тракторов
Резиноармированные гусеницы (РАГ) представляют собой монолитную конструкцию, армированную стальными тросами и закладными металлическими элементами, завулканизированными в кордовую резиновую ленту. Последние служат в большинстве случаев для цевочного зацепления гусеницы с ведущим колесом движителя. Общий вид РАГ показан на рис. 17,а, а условный ее разрез по закладному элементу и цевке показан на рис. 17,б.
Существуют конструкции РАГ, в которых отсутствуют закладные металлические элементы. Здесь передача крутящего момента с ведущего колеса на гусеницу осуществляется за счет сил трения между ними. При этом ведущее колесо выполняется гладким с резиновым бандажом или пневматической шиной для увеличения трения с гусеницей. Такие конструкции РАГ требуют сильного натяжения гусениц, что приводит к снижению их долговечности.
Более перспективны РАГ с закладными металлическими элементами, зацепляющимися с ведущим колесом.
РАГ начинают находить все более широкое применение в современных тракторах, благодаря следующим положительным качествам:
- высокой долговечности (до 6000 ч), примерно в два раза больше по сравнению с гусеницами с открытыми металлическими шарнирами;
- возможностью выполнения трактором транспортных работ на асфальтовом и бетонном покрытиях без их разрушения;
- меньшим на 25.30% уплотняющим воздействием на почву при одинаковой ширине с металлическими гусеницами;
- возможностью установки РАГ на серийный гусеничный трактор без переделки конструкции движителя.
Кроме того, они обладают хорошей самоочищаемостью от грязи при любой влажности и снабжены формами грунтозацепов, исключающих сползание трактора при работе на косогорах.
К недостаткам РАГ подобного типа следует отнести относительную сложность производства и сложность установки гусеницы на трактор в полевых условиях.
Рис. 17. Резиноармированная гусеница (РАГ):
1 — закладной металлический элемент с направляющим выступом для фиксации качения опорных катков и направляющего колеса; 2 — обрезиненная цевка закладного элемента; 3 — отверстие в резиновом корде для зуба ведущего колеса; 4 — сечение стальных тросов; 5 — резиновые грунтозацепы
Направляющее колесо трактора
Направляющее служит для выполнения следующих функций:
- направления движения гусеницы и укладки ее траков под передний опорный каток;
- изменения степени натяжения гусеницы;
Классификация направляющих колес трактора
Направляющие колеса классифицируют по расположению колеса, типу обода, конструкции обода, способу крепления и наличию амортизационного устройства.
По расположению направляющие колеса бывают поднятые, полуопущенные и низкоопущенные, когда они работают как опорный каток. Расположение колеса зависит в основном от типа подвески и назначения трактора:
- поднятые — при эластичной подвеске;
- полуопущенные — при жесткой и полужесткой подвесках;
- низкоопущенные — на болотоходных тракторах и тракторах с треугольным гусеничным обводом не зависимо от типа подвески.
Обод служит для направления движения гусеницы, его тип зависит от конструкции траков и ведущего колеса движителя: одноободьевый гладкий (рис. 18,а), одноободьевый с выступом в средней части (рис. 18, б) и двухободьевый (рис. 18,в).
По конструкции обода различают цельнолитые колеса — из высокоуглеродистых сталей ободья отлиты с последующей закалкой обода как одно со ступицей (рис. 18, а-в) и составные (рис. 18,г) — ободья 1 крепятся к отдельной ступице 2.
По способу крепления направляющие колеса бывают на ползунах или на кривошипе.
Рис. 18. Схемы конструкций ободьев направляющих колес
Рис. 19. Схемы установки направляющего колеса на ползунах
Способ крепления оси колеса на ползунах (в подвижных опорах), имеющих скользящее перемещение необходимое для натяжения гусеницы и для хода амортизации, применяется на тракторах с жесткой или полуже-сткой подвеской, когда имеется отдельная тележка гусеницы, на которой установлены все элементы гусеничного движителя. Подобное крепление представлено на рис. 19,а. Опоры неподвижной оси 5 направляющего колеса 6 выполнены в виде ползунов 4, опирающихся на направляющие планки 3 в передней части лонжеронов 1 тележки гусениц. Захваты 2 предотвращают отрыв ползунов 4 от последней.
Очень часто ползуны 4 опираются на направляющие планки 3 через промежуточную упругую систему, состоящую из двух пружин 8 в каждом ползуне и их опорной плиты 9. Пружины, разжимаясь, приподнимают ползуны над плитой 9, выбирая зазоры в нижних захватах 2. Такое упруговзвешенное положение ползуна 4 устраняет износ его нижней части и удары его и захватов 2 с соприкасающимися поверхностями при работе направляющего колеса.
Встречаются конструкции (рис. 19,б), в которых ползуны крепления оси 5 направляющего колеса 6 выполнены в виде фасонных втулок 4, скользящих по продольным направляющим стержням 3. Последние закреплены в кронштейнах 2 на лонжеронах 1 рамы, что и предотвращает отрыв ползунов от тележки гусениц.
Оси 5 направляющих колес, закрепленных на ползунах, выполняются, как правило, неподвижными. Подшипники 7 колес в большинстве случаев — качения (чаще роликовые конические), редко — скольжения.
При креплении направляющего колеса на кривошипе (коленчатой оси) ось качания может устанавливаться в передней части тележки гусениц (жесткая или полужесткая подвеска) или в передней части рамы трактора (эластичная подвеска).
В этих конструкциях перемещение оси направляющего колеса для натяжения гусеницы или хода амортизации происходит по дуге радиусом, равным плечу кривошипа.
На рис. 20 кривошип 5 выполнен в виде коленчатой оси, верхний конец которой установлен во втулках лонжерона рамы 7 трактора и удерживается от осевых перемещений стопорной шайбой 6. На нижней цапфе кривошипа 5 на подшипниках 2 и 3 установлено направляющее колесо 1 .
В щеке кривошипа 5 закреплен палец 4 вилки механизма натяжения гусеницы.
Рис. 20. Схема установки направляющего колеса на кривошипе
6. Натяжное и амортизирующее устройства трактора
Направляющие колеса могут быть с амортизирующим устройством или без него.
В настоящее время, подавляющее большинство направляющих колес имеют натяжные устройства, выполненные вместе с амортизирующим устройством. Без этих устройств могут быть только направляющие колеса специальных промышленных тракторов с очень небольшими скоростями движения.
Натяжное и амортизирующее устройства состоят из двух механизмов практически не влияющих друг на друга, но связанные с одним общим объектом их действия — направляющим колесом.
Натяжное устройство трактора
Натяжное устройство обеспечивает правильное предварительное натяжение гусеницы, которое обеспечивает долговечность ее работы. Достигается это перемещением подвижной опоры оси направляющего колеса относительно неподвижной оси ведущего колеса движителя до тех пор, пока стрела провисания верхней ветви гусеницы не достигнет определенной величины, которая всегда оговаривается в инструкции по эксплуатации трактора конкретной модели.
Ход регулирования направляющего колеса должен обеспечивать возможность удаления одного изношенного трака и восстановления нормального натяжения гусеницы.
Амортизирующее устройство трактора
Амортизирующее устройство обеспечивает снижение динамических нагрузок, действующих на трактор при его наезде на препятствие и предохранение движителя при попадании в него посторонних предметов, вызывающих резкое натяжение гусеницы. Достигается это за счет перемещения направляющего колеса назад и дополнительного сжатия упругого элемента амортизирующего устройства. Такое перемещение называется упругим ходом направляющего колеса.
Амортизирующее устройство представляет собой замкнутую предварительно сжатую упругую систему — в большинстве случаев пружинную. Сила предварительного сжатия должна быть такой, чтобы амортизирующее устройство не срабатывало при заднем ходе трактора и резком его торможении, иначе возможно спадание гусеницы. Кроме того, сила сжатых пружин в статике не должна передаваться на ось направляющего колеса. В противном случае произойдет чрезмерное натяжение гусениц, приводящее к быстрому их износу, увеличатся потери на качение трактора и напряжения во всех деталях его ходовой системы.
Классификация натяжных и амортизирующих устройств трактора
Натяжное и амортизирующее устройства можно классифицировать:
- по месту их расположения на тракторе — на тележке гусениц или на его раме;
- по способу натяжения гусениц — винтовой или гидравлический.
Принципиальные схемы натяжного и амортизирующего устройств с винтовым натяжением гусеницы, устанавливаемые на ее тележке, показаны на рис. 21,а и б.
К ползунам 3 оси 1 направляющего колеса 2 крепится направляющая вилка 4 (цельная или составная из отдельных боковин) с центральным резьбовым стержнем 5 (рис. 21,а).
Между торцом упорного диска 8 с резьбовым стержнем 7, вставленным в отверстие переднего неподвижного упора 11, и задним регулируемым упором 9 закреплена амортизирующая пружина 10. Предварительное ее сжатие производится упором 9. Таким образом, создается замкнутая силовая система в статике между двумя упорами 9 и 11. При этом усилие предварительного сжатия пружины 10 не передается на ось 1 направляющего колеса.
Стержни 5 и 7 имеют разное направление резьбы, а соединительная резьбовая регулировочная втулка 6 по краям имеет также разное направление резьбы. В результате этого при вращении втулки 6 в ту или иную сторону ввернутые в нее стержни 5 и 7 будут сближаться или раздвигаться, устанавливая необходимое положение направляющего колеса 2 для нормального натяжения гусеницы.
На аналогичной схеме (рис. 21,б) к ползунам 2 оси 1 направляющего колеса крепится составная вилка из двух боковин 3 с полуотверсти-ями, охватывающими цилиндрическую проточку регулировочного винта 5. Другой конец винта 5 ввинчен в резьбовую втулку 6, вставленную в отверстие крышки 11 .
Две амортизирующие пружины 8, между которыми установлена разделительная шайба 9, расположены в неподвижной трубе 7 одним концом опираясь в ее днище, а другим — в упорный фланец втулки 6. Предварительное сжатие пружин 8 осуществляется крышкой 11 посредством закрепительных болтов 10.
Усилие предварительного сжатия пружин 8 не передается на ось 1 направляющего колеса.
Разделительная шайба 9 служит для снижения уровня колебаний, возникающих при работе амортизирующего устройства, благодаря силам трения между ней и стенками трубы 7.
Для натяжения гусеницы необходимо предварительно отпустить закрепительные болты 4 крепления боковин направляющей вилки и затем поворачивать регулировочный винт 5, ввертывая или вывертывая его из резьбовой втулки 6.
После установки направляющего колеса в необходимое положение вновь затянуть болты 4, закрепляя направляющую вилку с винтом 5.
Рис. 21. Принципиальные схемы конструкций натяжного и амортизирующего устройств, устанавливаемых на тележке гусениц
В натяжном и амортизирующим устройствах с гидравлическим натяжением гусеницы и направляющим колесом , установленном на кривошипе в передней части тележки гусениц (рис. 21,в), оси 3 направляющего колеса 5 и 6 шарнира крепления направляющей вилки 7 механизма натяжения гусеницы не лежат на одной вертикали, проходящей через ось 2 шарнира крепления кривошипа 4 в передней части рамы 1 тележки гусениц, а отклонены от нее на углы а и Д. Такое расположение осей на кривошипе позволяет амортизирующей пружине 13 поглощать не только горизонтальные, но и вертикальные толчки на направляющем колесе 5, возникающие при преодолении препятствий, являясь дополнительным подрессоривающим устройством трактора.
Предварительное сжатие пружины 13 осуществляется гайкой 15 стягивающего болта 12, закрепленного в подвижном кронштейне 11 и проходящем через отверстие в упорной стойке 14. Так как при работе направляющего колеса происходит угловое колебание всего механизма, то под гайку 15 устанавливают сферическую шайбу 16, прилегающую к сферическому гнезду на стойке 14. На стяжной болт 12 надета труба 17 ограничивающая сжатие пружины 13, а, следовательно, ход направляющего колеса, чтобы исключить сбрасывание гусеницы при ослаблении ее натяжения.
