Элементы трансмиссии, позволяющие улучшить эксплуатационные качества тракторов и автомобилей

С целью получения наиболее высокой производительно-сти МТА созданы многоступенчатые коробки передач с ши-роким диапазоном скоростей. Число передач (ступеней) трак-торных коробок передач составляет 5–32, а диапазон основ-ных скоростей движения переднего хода – 0,5–10 м/с и выше. Чем больше число передач, тем шире возможность выбрать скорость, соответствующую оптимальной загрузке двигателя,

а значит, высокой производительности и экономичному рас-ходу топлива.

В некоторых отечественных (Т-150, Т-150К, К-701, МТЗ-100, ЛТЗ-155 и др.) и зарубежных тракторах используют трансмиссии с переключением без разрыва потока мощности. Переключение передач с шестернями постоянного зацепления на ходу трактора осуществляется фрикционными муфтами, управляемыми от гидравлической системы. Это повышает производительность агрегата от 6 до 20%, снижает расход то-плива и облегчает труд водителя.

В связи с тем, что ступенчатые передачи не позволяют на любых нагрузочных режимах работы полностью загрузить

двигатель и тем самым обеспечить оптимальные условия его работы, в отечественном и зарубежном машиностроении ста-ли применять бесступенчатые трансмиссии.

Рассмотрим бесступенчатые трансмиссии, широко приме-няемые в тракторостроении.

Электромеханическая трансмиссия (рисунок 7.9 а) состо-ит из электрической и механической передач. Энергия двига-теля 1 внутреннего сгорания приводит в действие генератор 2. Вырабатываемая им энергия по силовым проводам 3 переда-ется к тяговому двигателю 4, а затем через карданную переда-чу 5 к заднему мосту 6 и ведущим звездочкам 7. Такая транс-миссия применена в тракторе ДЭТ-250 и автомобилях БелАЗ. Она позволяет плавно передавать энергию, но имеет относи-тельно низкий КПД, большую массу и высокую стоимость.

Гидрообъемная трансмиссия (рисунок 7.9 б) состоит из двигателя 1 внутреннего сгорания, гидронасоса 2, трубопро-водов 3, гидромоторов 4 иведущих колес 5. Насос, приводи-мый в движение двигателем внутреннего сгорания, подает по трубопроводам жидкость к гидромоторам, энергия которой приводит во вращение ведущие колеса трактора.

Преимущества гидрообъемных передач – бесступенча-тость регулирования, дистанционность передачи энергии. По мере повышения КПД гидрообъемных передач масштабы их применения для рабочих органов сельскохозяйственных ма-шин будут возрастать.

Рисунок 7.9 – Схемы трансмиссий различных типов:

а – электромеханической трактора ДЭТ-250: 1 –двигатель;

2 – электромеханический генератор; 3 –силовые кабели; 4 – тяговый электродвигатель; 5 – карданная муфта; 6 – задний мост; 7 – ведущая звездочка; б – гидрообъемной: 1 – двигатель; 2 – гидронасос;

5 – трубопровод; 4 – гидромотор; 5 – ведущее колесо

Гидромеханическая трансмиссия состоит из гидравличе-ской и механической передач (рисунок 7.10). Бесступенча-тость преобразования (трансформации) вращающего момента

в ней обеспечивается гидротрансформатором, а дальнейшее увеличение момента – ступенчатой передачей.

Гидротрансформатор включает в себя: насосное колесо Н, приводящееся во вращение от коленчатого вала 3 двигателя; турбинное колесо Т, жестко связанное с первичным валом 2 коробки передач; колесо реактора Р, соединенное через муфту 1 свободного хода с втулкой корпуса гидротрансформатора.

Все три колеса, имеющие профилированные лопасти, поме-щены в общем кожухе и образуют замкнутый кольцевой объ-ем, заполненный жидкостью (веретенным маслом) и называе-мый кругом циркуляции.

Рисунок 7.10 – Схема гидромеханической трансмиссии:

а – гидротрансформатор: Н – насосное колесо; Т – турбинное колесо;

Р – реактор; 1 – муфта свободного хода; 2 – первичный вал коробки передач; 3 –коленчатый вал двигателя; б – кинематическая схема

ступенчатой механической коробки: 1, 2, 3, 4, 5 – подвижные шестерни; 6, 7 – неподвижные шестерни

Насосное колесо преобразует подведенную к нему меха-ническую энергию двигателя в гидравлическую энергию по-тока рабочей жидкости. Рабочая жидкость, отбрасываемая ло-пастями насосного колеса, воздействует на лопасти располо-женного рядом турбинного колеса и приводит его во враще-ние. Потоки рабочей жидкости, сходящие с лопастей турбин-ного колеса, проходят через лопасти колеса реактора. Послед-ние разворачивают струи рабочей жидкости таким образом, чтобы обеспечить им оптимальное направление при входе в насосное колесо. Затем цикл повторяется.

Бесступенчатые передачи позволяют более гибко манев-рировать скоростью движения, полностью исключают потери времени на переключение передач, улучшают разгонные ка-чества агрегата и т. д. Все это позволяет повысить производи-тельность и снизить расход топлива МТА.

Следовательно, можно сделать вывод о перспективности применения на тракторах не только трансмиссий с переклю-чением передач на ходу, но и прогрессивных бесступенчатых передач.

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение силовой передачи трактора и ав-томобиля.

2. Какими преимуществами и недостатками обладают ступенчатые и бесступенчатые силовые передачи?

3. Объясните назначение муфты сцепления. Перечислите основные типы муфт сцепления.

4. Объясните принцип, действия фрикционной муфты сцепления.

5. Для чего необходим зазор между отжимными рычагами

и отводкой (выжимным подшипником) муфты сцепления?

6. Какие детали муфты сцепления подлежат периодиче-ской смазке?

7. Объясните назначение и устройство карданной переда-чи и промежуточного соединения.

8. Как классифицируются коробки передач?

9. Объясните назначение рабочих, транспортных и замед-ленных передач трактора.

10. Какое устройство коробки передач препятствует, од-новременному включению двух передач?

11. Чем в коробке передач предотвращается самопроиз-вольное выключение передачи?

12. В чем состоят преимущества коробок передач, позво-ляющих переключать передачу на ходу трактора?

13. Объясните устройство и действие ходоуменьшителя трактора.

14. Объясните назначение и действие раздаточной короб-ки трактора и автомобиля.

15. Объясните особенности ухода за коробками передач, ходоуменьшителя и раздаточными коробками.

16. Работа трехвальной пятиступенчатой коробки передач.

17. Основные неисправности коробки перемены передач.

18. Перечислите механизмы ведущего моста автомобиля.

19. Перечислите механизмы ведущего моста колесного трактора.

20. Перечислите механизмы ведущего моста гусеничного трактора.

21. Объясните назначение главной передачи, дифферен-циала, конечной передачи.

22.Объясните назначение и действие механизма поворота гусеничного трактора при повороте.

23. В чем состоят недостатки дифференциалов колесных машин? Как они проявляются?

24. Как производят блокировку дифференциала трактора

МТЗ?

25. Какой уход проводится за механизмами ведущих мос-тов тракторов и автомобилей.

26.Объясните назначение и действие механизма поворота гусеничного трактора при движении прямо.

27. Перечислите основные неисправности ведущих мос-

тов.

ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

Общие сведения

Ходовая часть состоит из трех основных элементов: осто-ва, движителя и подвески.

Остовявляется основанием машины,связывающим всемеханизмы в единое целое. Он может быть рамным, полурам-ным и безрамным. У легковых автомобилей роль рамы вы-полняет кузов, называемый несущим. Для крепления двигате-ля и передней подвески служит короткая рама, прикрепленная к полу кузова.

Типы движителей.Различают колесные,гусеничные иполугусеничные движители. Колесный движитель представ-ляет собой колеса с пневматическими шинами. У гусеничного движителя опорные катки катятся по гладкому искусственно-му пути, который образуется бесконечной гусеничной цепью. Полугусеничный движитель состоит из резинометаллической гусеницы, установленной между ведущим колесом с пневма-тической шиной и натяжным колесом.

Пневматическое колесо состоит из диска, обода и эла-стичной шины.

По устройству различают камерные и бескамерные шины. Основные части камерной шины – покрышка, камера с венти-лем и ободная лента. Ободную резиновую ленту размещают между камерой и ободом, предотвращая трение между ними. Ободные ленты применяют только в колесах грузовых авто-мобилей.

Бескамерные шины широко применяют на легковых и грузовых автомобилях и тракторах. В таких шинах простран-ство, заполняемое воздухом, образуется в результате герме-тичного соединения обода колеса с покрышкой, а вентиль при этом размещается на ободе. Герметичная посадка бескамер-ной шины на обод достигается при помощи специальной кон-

струкции борта, плотно прижимающегося к закраинам обода внутренним давлением воздуха.

Бескамерные шины могут быть обычного типа, широко-профильные и арочные. Арочные шины способствуют повы-шению проходимости автомобиля в трудных дорожных усло-виях. Это шины низкого давления (0,05–0,08 МПа).

Внутреннее давление воздуха в шинах автомобилей ко-леблется в пределах 0,17–0,5 МПа, тракторов – 0,08–0,25МПа.

Подвескасоединяет остов с колесами.Она предназначенадля смягчения возникающих во время движения толчков и ударов, повышения плавности хода машины.

Различают подвески двух основных типов: зависимые и независимые. В зависимой подвеске оба колеса подвешены к раме 4 (рисунок 8.1 а) на общей оси 1, вследствие чего пере-мещение каждого из них происходит вместе с осью. В незави-симой подвеске каждое колесо подвешено к раме 2 (рисунок 8.1 б) независимо от другого при помощи рычагов 1, 4 и стой-ки 5. В качестве упругих элементов в различных подвесках используют рессоры, пружины, торсионы, резиновые баллоны

и др. У автомобилей подвеской оборудованы передние и зад-ние мосты, у тракторов – только передние, так как их задний мост составляет часть остова.

Подвески грузовых автомобилей зависимые. Их чаще все-го выполняют на пластинчатых рессорах (рисунок 8.2). Такая рессора представляет собой балку, опирающуюся на раму в двух точках – опорах, одна из которых выполнена в виде шар-нира, а другая допускает некоторое перемещение. Средняя часть рессоры соединена стремянками 12 с передним или зад-ним мостом.

Рисунок 8.1 – Схемы подвесок трактора и автомобиля:

а – зависимой: 1 – передняя ось; 2 –цапфа колеса; 3 – рессора; 4 – рама; б – независимой: 1 – верхний рычаг; 2 – рама автомобиля; 3 – пружина; 4 – нижний рычаг; 5 – стойка; в – с индивидуальным подрессориванием колеса: 1 – передняя ось; 2 – кронштейн; 3 – направляющая;

4 – пружинная рессора; 5 –цапфа колеса

При движении автомобиля по неровностям дороги возни-кают колебания, которые частично гасятся за счет трения в рессорах. Однако это трение относительно мало, и для эффек-тивного гашения колебаний применяют специальные устрой-ства – амортизаторы 7. Наиболее распространены гидравли-ческие амортизаторы двустороннего действия. Их работа ос-нована на том, что при относительных перемещениях подрес-соренных и неподрессоренных масс автомобиля (трактора) находящаяся в амортизаторе жидкость перетекает из одной его полости в другую через небольшие проходные сечения, вследствие чего создается сопротивление, поглощающее энер-гию колебаний.

Рисунок 8.2 – Передняя подвеска автомобиля ЗИЛ-130:

1 – передний кронштейн; 2 – стремянка ушка; 3 – рессора; 4 – рама;

5 – буфер рессоры; 6 – накладка; 7 – амортизатор; 8 – буфер на раме;

9 – обойма; 10 – хомут; 11 – задний кронштейн; 12 – стремянки