ТРАКТОРЫ И АВТОМОБИЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ. Учебное пособие (2011 год)

8 Ходовая часть

8.1 Общие сведения

Ходовая часть состоит из трех основных элементов: остова, движителя

и подвески.

Остов является основанием машины, связывающим все механизмы в

единое целое. Он может быть рамным, полурамным и безрамным. У легко-

вых автомобилей роль рамы выполняет кузов, называемый несущим. Для

крепления двигателя и передней подвески служит короткая рама, прикреп-

ленная к полу кузова.

Типы движителей. Различают колесные, гусеничные и полугусе-

ничные движители. Колесный движитель представляет собой колеса с пнев-

матическими шинами. У гусеничного движителя опорные катки катятся по

гладкому искусственному пути, который образуется бесконечной гусеничной

цепью. Полугусеничный движитель состоит из резинометаллической гусени-

цы, установленной между ведущим колесом с пневматической шиной и на-

тяжным колесом.

Пневматическое колесо состоит из диска, обода и эластичной шины.

По устройству различают камерные и бескамерные шины. Основные

части камерной шины - покрышка, камера с вентилем и ободная лента.

Ободную резиновую ленту размещают между камерой и ободом, предотвра-

щая трение между ними. Ободные ленты применяют только в колесах грузо-

вых автомобилей.

Бескамерные шины широко применяют на легковых и грузовых авто-

мобилях и тракторах. В таких шинах пространство, заполняемое воздухом,

образуется в результате герметичного соединения обода колеса с покрышкой,

а вентиль при этом размещается на ободе. Герметичная посадка бескамерной

шины на обод достигается при помощи специальной конструкции борта,

плотно прижимающегося к закраинам обода внутренним давлением воздуха.

Бескамерные шины могут быть обычного типа, широкопрофильные и

арочные. Арочные шины способствуют повышению проходимости автомо-

биля в трудных дорожных условиях. Это шины низкого давления (0,05...0,08

МПа).

Внутреннее давление воздуха в шинах автомобилей колеблется в пре-

делах 0,17...0,5 МПа, тракторов - 0,08...0,25 МПа.

Подвеска соединяет остов с колесами. Она предназначена для смягче-

ния возникающих во время движения толчков и ударов, повышения плавно-

сти хода машины.

Различают подвески двух основных типов: зависимые и независимые.

В зависимой подвеске оба колеса подвешены к раме 4 (рисунок 8.1, а) на об-

щей оси 1, вследствие чего перемещение каждого из них происходит вместе с

осью. В независимой подвеске каждое колесо подвешено к раме 2 (рисунок

8.1, б) независимо от другого при помощи рычагов 1, 4 и стойки 5. В качестве

упругих элементов в различных подвесках используют рессоры, пружины,

торсионы, резиновые баллоны и др. У автомобилей подвеской оборудованы

передние и задние мосты, у тракторов - только передние, так как их задний

мост составляет часть остова.

Подвески грузовых автомобилей зависимые. Их чаще всего выполняют

на пластинчатых рессорах (рисунок 8.2). Такая рессора представляет собой

балку, опирающуюся на раму в двух точках - опорах, одна из которых вы-

полнена в виде шарнира, а другая допускает некоторое перемещение. Сред-

няя часть рессоры соединена стремянками 12 с передним или задним 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 инди-

видуальным подрессориванием колеса: 1 - передняя ось; 2 - кронштейн; 3 - направляю-

щая; 4 - пружинная рессора; 5 - цапфа колеса.

При движении автомобиля по неровностям дороги возникают колеба-

ния, которые частично гасятся за счет трения в рессорах. Однако это трение

относительно мало, и для эффективного гашения колебаний применяют спе-

циальные устройства - амортизаторы 7. Наиболее распространены гидрав-

лические амортизаторы двустороннего действия. Их работа основана на том,

что при относительных перемещениях подрессоренных и неподрессоренных

масс автомобиля (трактора) находящаяся в амортизаторе жидкость перетека-

ет из одной его полости в другую через небольшие проходные сечения,

вследствие чего создается сопротивление, поглощающее энергию 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 крон-

штейн; 12 - стремянки.

8.2 Ходовая часть гусеничных тракторов

Гусеничный движитель включает в себя ведущую звездочку 6 (рисунок

8.3), гусеничную цепь 4, опорные катки 7, направляющее колесо 2 с натяж-

ным устройством и поддерживающие ролики 5. Звездочка 6 приводит в дей-

ствие гусеничную цепь и обеспечивает движение трактора. Гусеничная цепь

4 состоит из звеньев, соединенных шарнирно с помощью пальцев. Цепь оги-

бает звездочку 6, направляющее колесо 2, опорные катки 7 и поддерживаю-

щие ролики 5, образуя замкнутый контур, называемый гусеничным обводом.

Вес (сила тяжести) трактора через опорные катки 7 распределяется на опор-

ную часть гусеницы. При этом среднее условное давление на грунт неболь-

шое, сцепление с ним хорошее.

Гусеничная цепь снабжена почвозацепами и служит дорожкой для ка-

чения по ней остова трактора. Ролики 5 поддерживают гусеничную цепь и

удерживают ее от бокового раскачивания во время движения трактора. На-

правляющее колесо 2 и натяжное устройство предназначены для обеспечения

правильного направления движения гусеничной цепи, ее натяжения и амор-

тизации гусеничного движителя.

Преимущества гусеничного движителя - высокие сцепные качества и

проходимость, низкое среднее давление на грунт. Однако гусеничные трак-

торы уступают колесным по массе, скорости движения, универсальности ис-

пользования в сельском хозяйстве.

На гусеничных тракторах широко применяют эластичную и полужест-

кую подвески.

Эластичная подвеска (см. рисунок 8.3, а) состоит из объединенных сис-

темой рычагов и упругих элементов опорных катков, которые шарнирно со-

единены с рамой трактора. Катки объединены между собой попарно в карет-

Рисунок 8.3 Схемы подвесок гусеничных тракторов:

а - эластичная подвеска: 1 - коленчатая ось; 2 - направляющее колесо; 3 - натяжной винт с

гайкой; 4 - гусеничная цепь; 5 - поддерживающий ролик; 6 - ведущая звездочка; 7 - опор-

ный каток; 8 - ось опорного катка; 9 - шарнир балансирной каретки; 10 - шарнир баланси-

ров; 11 - внутренний балансир; 12 - пружиня балансиров подвески; 13 - внешний балан-

сир;

б - полужесткая подвеска: 1 - задний шарнир подвески; 2 - ведущая звёздочка; 3 - гусе-

ничная цепь; 4 - поддерживающий ролик; 5 - опорный каток; 6 - рама гусеничной тележки;

7 - направляющее колесо; 8 - пружина натяжного устройства; 9 - рессорное устройство

ку балансирной подвески. В тракторах сельскохозяйственного назначения с

каждой стороны предусмотрено по две каретки балансирной подвески. Эла-

стичная подвеска (например, в тракторах ДТ-75, Т-150) позволяет каждому

опорному катку копировать рельеф грунта, что улучшает плавность хода при

движении на повышенных скоростях.

Полужесткая подвеска представляет собой гусеничную тележку, вы-

полненную из балок различного сечения, на которых устанавливают все эле-

менты движителя. Рама 6 (рисунок 8.3, б) такой тележки соединяется с осто-

вом трактора сзади шарниром 7; впереди на нее опирается остов через пло-

скую рессору (в тракторах Т-130, Т-4А).

Плавность хода тракторов с полужесткой подвеской хуже, чем тракто-

ров с эластичной подвеской.

8.3 Проходимость тракторов и автомобилей

Проходимость - одно из основных качеств, определяющих возмож-

ность эффективного использования машины в сельскохозяйственном произ-

водстве.

Проходимость автомобиля - это способность его двигаться с грузом и

без груза по дорогам с различным покрытием и вне их. По проходимости ав-

томобили распределяют на три группы: обычной, повышенной и высокой

проходимости.

Автомобили обычной проходимости предназначены для движения

главным образом по шоссейным и грунтовым дорогам. К ним относится ос-

новная группа автомобилей с колесной формулой 4x2. Автомобили повы-

шенной проходимости имеют две или три ведущие оси и выполнены по схе-

мам 4x4, 6x4, 6x6. Такие машины могут работать как на дорогах, так и в ус-

ловиях бездорожья. К машинам высокой проходимости относятся полнопри-

водные автомобили, у которых более трех ведущих осей, полугусеничные ав-

томобили и автомобили-амфибии. К таким машинам предъявляют требова-

ния вездеходности, т. е. способности двигаться по любым плохим дорогам и

бездорожью.

Проходимость трактора

- это его способность выполнять тех-

нологические процессы на требуемом агротехническом уровне в различных

почвенно-климатических условиях. От проходимости трактора зависят каче-

ство выполняемых агрегатом технологических процессов, производитель-

ность МТА и урожайность сельскохозяйственных культур. Особенно жест-

кие требования предъявляют к проходимости трактора при работе в между-

рядьях. Нормальному развитию растений не должно препятствовать чрез-

мерное уплотнение почвы движителями.

Тракторы, как и автомобили, могут быть распределены на группы по

проходимости.

Колесные тракторы, выполненные по схеме 4К2, можно отнести к ма-

шинам обычной проходимости, а тракторы, выполненные по схеме 4К4 или

оборудованные полугусеничным ходом, - к машинам повышенной проходи-

мости. Сельскохозяйственные гусеничные тракторы общего назначения счи-

тают машинами обычной проходимости. Болотоходные модификации гусе-

ничных тракторов ДТ-75Б и Т-130БГ

(со средним давлением на почву

0,023...0,029 МПа) можно отнести к машинам повышенной проходимости, а

специальные гусеничные тракторы, способные работать на поверхностях с

очень низкой несущей способностью, - к машинам высокой проходимости.

К тракторам и автомобилям, применяемым в сельскохозяйственном

производстве, предъявляют одинаковые агротехнические требования по со-

хранению плодородия почвы.

8.4 Агроэкологические аспекты взаимодействия ходовой части

тракторов и автомобилей с почвой

Проблема истирания и уплотнения плодородных почв возникла в ре-

зультате увеличения числа машин, используемых в сельском хозяйстве. Кро-

ме того, значительно возросла их масса. Так, широко распространенный

трактор К-701 имеет массу более 12 т, а автомобиль КамАЗ - более 7 т.

В результате указанной тенденции суммарная площадь следов колес

(гусениц) достигает 50..,200% площади обрабатываемого поля, плотность

почвы в следе увеличивается в 1,1...1,2 раза по сравнению с неуплотненными

участками, структура ее ухудшается. Вследствие этого снижается урожай-

ность на площади следов колес и гусениц, увеличивается сопротивление почв

обработке рабочими органами машин.

Установлено, что после прохода тракторов изменяется структура поч-

вы: увеличивается (на 15...20%) число комков крупнее 10 мм и соответствен-

но уменьшается число и размером 0,25...10 мм, резко увеличивается число

частиц менее 0,25 мм. Такое изменение структуры происходит до глубины

30...60 см (в зависимости от массы агрегата, кратности проходов по одному

следу, типов и состояния почвы).

Колеса и гусеницы машин уплотняют почву на глубину до 50 см. Наи-

более сильно уплотняются верхние ее слои (до 20 см). После прохода машин

плотность почвы в верхних слоях повышается на 6...20%. Установлено, что

повышенная плотность сохраняется в течение 1 ...3 лет в слоях почвы, не

подвергающихся обработке, и увеличивается при последующих проходах.

Изменение плотности почвы приводит к существенному росту ее твер-

дости. Так, твердость дерново-подзолистых почв и черноземов в слое 0...10см

после одного прохода трактора типов МТЗ, Т-150 и К-701 возрастает в сред-

нем в 1,8...5 раз. При увеличении кратности проходов твердость почвы соот-

ветственно повышается.

Уплотнение почвы ходовыми системами машин происходит из-за

уменьшения ее пористости, что приводит к уменьшению фильтрующей спо-

собности почвы, а следовательно, и к существенному снижению доступа вла-

ги и воздуха в нее.

Колесные и гусеничные тракторы в пятне контакта с почвой создают в

течение долей секунды давление от 0,05 до 0,5 МПа. Это давление действует

в слое почвы 0...50 см, уменьшаясь по мере увеличения глубины. При таких

давлениях и времени их приложения гибнут гумусообразующие и рыхлящие

почву живые организмы, обитающие в верхних ее слоях. От контакта с дви-

жителями разрушается структура верхнего слоя почвы - она измельчается.

Вследствие этого усиливаются процессы эрозии почвы - из нее более интен-

сивно выветриваются и вымываются наиболее плодородные компоненты.

Все это приводит к снижению плодородия почвы, а следовательно, и уро-

жайности сельскохозяйственных культур.

Для снижения вредного воздействия движителей на почву це-

лесообразно применять гусеничные тракторы. Однако они менее универ-

сальны, чем колесные.

Чтобы снизить отрицательное воздействие ходовых систем машин,

уменьшают их давление на почву, используют широкозахватные рабочие

орудия (это позволяет уменьшить число проходов машин по полю и площадь

следов колес и гусениц) и комбинированные МТА (в этом случае можно не

только сократить число проходов по полю, но и использовать привод колес

рабочих орудий и прицепов для увеличения силы тяги без повышения веса

трактора), устанавливают шины низкого давления

(0,08...0,12 МПа) или

арочные шины, сдваивают колеса, применяют постоянную двухследную тех-

нологическую колею для возделывания сельскохозяйственных культур.

8.5 Способы повышения тягово-сцепных свойств тракторов

Тягово-сцепные свойства тракторов (автомобилей) зависят от физиче-

ских характеристик почвы, конструктивных параметров, сцепного веса и ко-

лесной формулы трактора, размеров движителей, давления воздуха в шинах,

рабочей скорости и др.

Взаимодействие движителей с грунтом не только определяет динамику

трактора и его производительность, но и влияет на агротехнику возделыва-

ния данной культуры. Уплотнение почвы и образование на ней углубления

(следа) сказываются на развитии растения и последующих технологических

операциях - уборке, междурядной обработке, а в конечном счете на урожай-

ности выращиваемой культуры.

У колесных тракторов с целью снижения давления на почву и буксова-

ния применяют шины широкого профиля и низкого давления. На некоторых

моделях тракторов применяют сдвоенные колеса. В тракторах с колесной

формулой 4К2 эти колеса устанавливают на задние полуоси, а в тракторах с

колесной формулой 4К4 - на полуоси обоих ведущих мостов.

Для увеличения сцепного веса трактора применяют балласт и догружа-

тели ведущих колес. В качестве балласта используют чугунные грузы, наве-

шиваемые на ведущие колеса, и балластную жидкость, которую заливают в

камеры ведущих колес. Однако следует отметить отрицательные стороны

балластировки трактора. Так, при снижении тяговых усилий и повышении

скорости движения трактора балласт способствует увеличению потерь на ка-

чение и уменьшению коэффициента полезного действия (КПД).

Эффективным способом увеличения сцепного веса трактора считают

применение догружателей ведущих колес механического и гидравлического

типов. Принцип действия их основан на переносе части веса машины на ве-

дущие колеса трактора.

Наиболее совершенные способы повышения КПД и тягово-сцепных

свойств колесного трактора - установка привода к передним ведущим коле-

сам (например, в тракторах Т-150К, К-701, МТЗ-82, ЛТЗ-55А) и применение

автоматической блокировки дифференциала ведущих колес.

Для снижения давления на опорную поверхность (почву) наиболее эф-

фективно применять гусеничные тракторы. Среднее давление гусеничного

движителя на почву меньше, чем колесного. Оно находится в пределах

0,04...0,05 МПа.

Общие агротехнические требования к тракторам изложены в разделе 1.

8.6 Способы повышения проходимости автомобилей

Проходимость автомобиля зависит от его конструктивных осо-

бенностей, состояния покрытия дороги или грунтовой поверхности, мастер-

ства водителя.

Сельское хозяйство характеризуется большим разнообразием почвен-

но-климатических условий, объемов перевозок и сезонностью транспортных

работ. Практика показывает, что все дороги с твердым покрытием и грунто-

вые при определенной влажности проезжаемы. Основная причина невозмож-

ности передвижения технически исправного автомобиля по грунтовой дороге

- недостаточное сцепление колес с грунтом.

Плохое состояние дороги, слабое сцепление шин с дорожным покрыти-

ем или грунтом - одна из распространенных причин аварий и катастроф. В

создании хорошего сцепления шин с дорогой большое значение имеют фор-

ма и сохранность рисунка протектора. Надежность сцепления колеса с доро-

гой зависит также от скорости движения автомобиля. С увеличением скоро-

сти движения на дорогах всех типов коэффициент сцепления уменьшается.

Более интенсивно это уменьшение проявляется на влажных и грязных доро-

гах.

Один из основных способов повышения коэффициента сцепления и,

следовательно, проходимости автомобиля в условиях бездорожья - примене-

ние шин с пониженным давлением воздуха и увеличенного профиля.

Автомобили, как правило, работают в смешанных дорожных условиях:

бездорожье часто сменяется усовершенствованным покрытием и наоборот.

Поэтому возникла необходимость быстрого изменения давления в шинах в

зависимости от условий движения. Эта задача решается централизованным

регулированием давления в шинах автомобилей повышенной проходимости

(ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и др.).

Широкопрофильные и арочные шины, устанавливаемые вместо обыч-

ных, повышают проходимость автомобиля в период весенне-осенней распу-

тицы и снежных заносов.

9 Механизмы управления

9.1 Способы поворота и принцип работы рулевого управления

тракторов и автомобилей

Управляемость машины это способность ее двигаться точно по зада-

ваемой траектории при условии минимальных физических и психологиче-

ских нагрузок на водителя. Понятие управляемости включает в себя свойства

курсовой устойчивости (способность изменять направление движения по за-

данной траектории при соответствующем воздействии на орган управления).

Существуют следующие способы поворота колесных тракторов и ав-

томобилей: поворот всех колес или только передних управляемых; излом

шарнирно-сочлененной рамы машины; создание разности вращающих мо-

ментов на ведущих колесах; бортовой способ поворота по принципу гусе-

ничных машин; комбинированный способ, сочетающий первый и третий

способы поворота.

Автомобили и большинство тракторов поворачивают, изменяя направ-

ление движения передних колес, а тракторы Т-150К, К-701 - в результате по-

ворота одной части рамы относительно другой вокруг соединяющего их вер-

тикального шарнира.

Рулевое управление классифицируют по следующим признакам: по

расположению на машине - с левым или правым расположением; по конст-

рукции рулевого механизма - червячные, реечные, кривошипно-винтовые,

комбинированные и др.; по конструктивным особенностям рулевого привода

- привод к управляемым колесам и управляемым осям или к складывающим-

ся полурамам.

Рулевое управление должно быть легким и удобным, для чего усилие

на рулевом колесе и угол его поворота должны быть ограниченными. Кроме

того, необходимо, чтобы рулевое управление обеспечивало правильную ки-

нематику поворота и безопасность движения, а поворот колес происходил

так, чтобы их качение не вызывало проскальзывания. Это обеспечивается со-

единением рулевого управления в форме трапеции.

К рулевому управлению предъявляют следующие требования.

1. Обеспечение высокой маневренности, при которой возможны кру-

тые и быстрые повороты на сравнительно ограниченных площадях.

2. Легкость управления, оцениваемая усилием, прилагаемым к рулево-

му колесу.

3. Высокая степень надежности действия, поскольку выход рулевого

управления из строя в большинстве случаев заканчивается аварией или ката-

строфой.

4. Правильная кинематика поворота, при которой колеса всех осей ав-

томобиля катятся по концентрическим окружностям (невыполнение этого

требования приводит к скольжению шин по дороге, интенсивному их изна-

шиванию, излишним расходам мощности двигателя и топлива).

5. Умеренное ощущение толчков на рулевом колесе при езде по пло-

хим дорогам, что снижает безопасность движения.

6. Точность следящего действия, в первую очередь кинематического,

при котором любому заданному положению рулевого колеса будет соответ-

ствовать вполне определенная заранее рассчитанная крутизна поворота.

7. Отсутствие в рулевом управлении больших зазоров, приводящих к

плохому держанию автомобилем дороги, к его вилянию.

Рулевое управление машины с передними управляемыми колесами со-

стоит из переднего моста, трапеции управления, рулевого привода и рулевого

механизма (рисунок 9.1, а). Передние колеса устанавливают на цапфах 13,

соединенных с передней осью шкворнями. Все это образует передний мост.

Рисунок 9.1 Схемы рулевого управления и установки передних колес:

а - схема рулевого управления: 1 - гидроусилитель; 2 - рулевое колесо; 3 - рулевая

колонка; 4 - вал рулевого механизма; 5 - карданная передача; 6 - винт гидроусилителя; 7 -

поршень-рейка; 8 - зубчатый сектор; 9 - стойки; 10- вал сошки; 11 - поворотный рычаг; 12

- поперечная тяга; 13 - поворотная цапфа; 14 - передняя ось; 15 - рулевая сошка; б - развал

колес и поперечный наклон шкворня; в - продольный наклон шкворня; г - схождение ко-

лес

На цапфах закреплены рычаги 11, связанные шарнирно с поперечными

тягами 12, Рычаги 11 и поперечные тяги 12 с передней осью 14 составляют

трапецию управления, предназначенную для поворота колес.

Тяги 22 соединены с рулевой сошкой 15, сидящей на валу 10 с закреп-

ленным на нем зубчатым сектором 8. Рулевая сошка и вал 10 образуют руле-

вой привод, передающий усилие от сошки к поворотным цапфам.

Зубчатый сектор 8 находится в зацеплении с поршнем-рейкой 7, укреп-

ленной на винте 6 гидроусилителя, и образует рулевой механизм. Действие

рулевого механизма облегчается гидравлическим усилителем. Усилие к ру-

левому механизму передается от рулевого колеса 2, сидящего на валу 4, через

карданную передачу 5 на винт 6.

В рулевых механизмах применяют передачи типа червяк ролик, червяк

- сектор, червяк - червячная шестерня и др. Передачи первого типа наиболее

распространены в рулевых механизмах тракторов и грузовых автомобилей.

На отечественных автомобилях принято левое

(по ходу) рулевое

управление, обеспечивающее лучший обзор. У тракторов рулевое управление

расположено справа, благодаря чему создаются условия для лучшего наблю-

дения за работой агрегата и более точного его вождения при выполнении ря-

да технологических операций (пахота, косьба и т. д.).

С целью облегчения управления трактором или автомобилем применя-

ют усилители рулевого управления преимущественно гидравлического типа

(в тракторах К-701, Т-150К, МТЗ-80, ЛТЗ-55, в автомобиле ЗИЛ-130).

Управляемые (направляющие) колеса трактора (автомобиля) должны

быть установлены правильно, чтобы износы шин и затраты мощности на ка-

чение были наименьшими, устойчивость - хорошей, а управление - легким.

Установка управляемых (передних) колес характеризуется их развалом в вер-

тикальной плоскости и схождением в горизонтальной, а также наклоном

шкворней поворотных цапф в продольной и поперечной плоскостях.

Развал колес (рисунок 9.1, б) определяется установкой цапф колес с

наклоном их шипов вниз. Это позволяет уменьшить нагрузки на внешний

подшипник и улучшить управляемость. Угол развала колес различных ма-

шин α ≤ 2°.

Схождение колес (рисунок 9.1, г) находят по разнице размеров А и Б

между серединами колес впереди и сзади, если смотреть на них сверху. Схо-

ждение колес обеспечивает правильное параллельное качение их при нали-

чии развала и зазоров в шкворнях, рулевых тягах и подшипниках колес. В

руководстве по каждой машине указывают требуемые размеры А и Б, кото-

рые проверяют специальными приспособлениями и регулируют, изменяя

длину поперечной тяги рулевого управления. Схождение колес находится в

пределах 2...12 мм.

Поперечный β (см. рисунок 9.1, б) и продольный γ (рисунок 9.1, в) на-

клоны шкворня способствуют повышению устойчивости колеса в среднем

положении. Угол γ, характеризующий поперечный наклон шкворня, состав-

ляет у автомобилей 6...8° и определяется соответствующей формой передней

оси. Угол у, характеризующий продольный наклон шкворня, изменяется в

пределах 0...4⁰ и определяется установкой цапфы передней оси в наклонном

положении. Углы наклона шкворней в процессе эксплуатации машин ре-

гулировкам не подлежат.

9.2 Механизмы поворота гусеничных тракторов

Поворот гусеничного трактора происходит при отключении от транс-

миссии той гусеницы, в сторону которой надо повернуть трактор. Если нуж-

но сделать крутой поворот, отключенную гусеницу притормаживают и трак-

тор поворачивается на месте.

Механизм поворота большинства гусеничных тракторов представляет

собой самостоятельный механизм, размещенный за главной передачей трак-

тора. От двигателя к главной передаче идет один поток мощности, который

далее распределяется механизмом поворота между правой и левой гусеница-

ми.

В качестве механизмов поворота гусеничных тракторов используют

фрикционные муфты поворота

(Т-70С, Т-130), планетарный механизм

(ДТ-75М, Т-4А). У трактора Т-150 функции механизма поворота выполняет

коробка передач, на вторичных валах которой установлены гидроподжимные

фрикционные муфты и тормоза, при помощи которых трактор поворачивает-

ся.

Фрикционные муфты поворота, как правило, изготовляют мно-

годисковыми сухими постоянно замкнутыми. Ведущей частью муфты слу-

жит вал 1 (рисунок 9.2, а) главной передачи с расположенным на его шлицах

ведущим барабаном 2. На наружной цилиндрической поверхности барабана

сделаны продольные канавки, в которых установлены внутренними зубцами

тонкие стальные диски 3.

Рисунок 9.2 Схема фрикционной муфты поворота:

а - муфта включена; б— муфта выключена; 1 - ведущий вал; 2 - ведущий барабан;

3 - диск ведущего барабана с внутренними зубцами; 4 - ведомый барабан; 5 - диск ведомо-

го барабана с наружными зубцами; 6 - ведущий вал конической передачи; 7 - шпилька; 8 -

пружина; 9 - нажимной диск

Ведомая часть муфты - барабан 4, укрепленный на ведущем валу 6 ко-

нечной передачи. На внутренней поверхности барабана сделаны канавки, в

которые входят наружные зубцы дисков 5, снабженных фрикционными на-

кладками. Ведомые и ведущие диски собраны через один. На валу 1 установ-

лен нажимной диск 9, вращающийся вместе с валом, но имеющий возмож-

ность перемещаться вдоль его оси. В диск 9 ввинчены шпильки 7, проходя-

щие через отверстие барабана 2. На шпильки установлены пружины 8, упи-

рающиеся с одной стороны в диск 9, а с другой - в укрепленные на шпильках

7 шайбы. Пружины сжимают диски 3 и 5, и муфта, находясь в замкнутом со-

стоянии, создает требуемый момент трения. При этом вращающий момент от

главной передачи передается муфтами на конечные передачи - трактор со-

вершает прямолинейное движение.

Для поворота трактора надо отключить соответствующую гусеницу от

трансмиссии, т. е. выключить одну из муфт поворота. При выключении этой

муфты (рисунок 9.2, б) диск 9 перемещается в горизонтальном направлении,

пружины 8 сжимаются, диски 3 и 5 освобождаются и вращение ведомого ба-

рабана и ведущей звездочки прекращается. В это время другая муфта остает-

ся замкнутой, вследствие чего трактор поворачивается вокруг отключенной

гусеницы.

Планетарный механизм поворота состоит из двух симметрично рас-

положенных одинаковых планетарных механизмов управления правой и ле-

вой гусеницами. Механизм собран в цилиндрическом корпусе 5 (рисунок

9.3), установленном на подшипниках в корпусе заднего моста.

Работой планетарного механизма управляют тормоза, помещенные в

боковых отделениях корпуса заднего моста, привод которых осуществляется

с помощью рычага 16 и педали 17.

При прямолинейном движении трактора педаль 17 и рычаг 16 отпуще-

ны. В этом случае тормозные шкивы 1 полуосей 2 свободны, а шкивы 3, за-

тянутые тормозными лентами 11 посредством пружины 15, вместе с солнеч-

ными шестернями 10 находятся в неподвижном состоянии. Шестерни глав-

ной передачи вращают корпус 5, а он своими коронами 6 приводит во враще-

ние сателлиты 9, заставляя их обкатываться по неподвижным шестерням 10.

Увлекаемые осями 8 сателлитов водила 7 передают вращение полуосям 2 и

от них через конечные передачи ведущим звездочкам гусениц.

Для поворота трактора перемещают соответствующий рычаг 16 на се-

бя, лента 11 отпускает тормозной шкив 5, и солнечная шестерня 10 освобож-

дается. При этом сателлиты начинают вращать шестерню 10 и сторону, про-

тивоположную направлению вращения водила 7, усилие на водило не пере-

дается, и оно вместе со своей полуосью останавливается, гусеница отключа-

ется от трансмиссии, в то время как вторая гусеница продолжает движение и

поворачивает трактор. Для более крутого поворота после перемещения рыча-

га 16 нажимают педаль 17. При этом тяга 14, поворачивая рычаг 13, затягива-

ет тормозную ленту 12 на тормозном шкиве /, и полуось 2 затормаживается.

Рисунок 9.3 Схема планетарного механизма поворота:

1 - тормозной шкив полуоси (водила); 2 - полуось; 3 - тормозной шкив солнечной шестер-

ни; 4 - ведомая шестерня главной передачи; 5 - корпус планетарного механизма; 6 - зубча-

тый венец (корона); 7 - водило; 8 - ось сателлита; 9 - сателлит; 10 - солнечная шестерня; 11

- тормозная лента тормоза солнечной шестерни; 12 - тормозная лента тормоза полуоси

(водила); 13 - рычаг; 14 - тяга; 15 - пружина тормозной ленты; 16 - рычаг тормоза солнеч-

ной шестерни; 17 - педаль тормоза полуоси.

Затраты мощности, необходимые для поворота, в механизмах управле-

ния с фрикционными муфтами и планетарными механизмами равноценны.

Они в одинаковой степени обеспечивают прямолинейность движения. В со-

временных конструкциях тракторов широко применяют планетарные меха-

низмы. Они надежнее и требуют меньших усилий на рычагах управления.

9.3 Тормозные системы

Тормозная система представляет собой совокупность устройств, пред-

назначенных для регулирования скорости движения, ее снижения до необхо-

димого уровня или полной остановки машины.

Современные автомобили и колесные тракторы оборудуют рабочей,

запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными систе-

мами.

Рабочая тормозная система служит для снижения скорости движения

с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки машины вне зави-

симости от ее скорости, нагрузки и уклона дорог, для которых она предна-

значена.

Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения

скорости движения или остановки машины в случае полного или частичного

выхода из строя рабочей тормозной системы

(например, в автомобиле

КамАЗ-4310).

Эффективность рабочей и запасной тормозных систем машин оцени-

вают по тормозному пути или установившемуся замедлению при начальной

скорости торможения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участках сухой

дороги с твердым покрытием, обеспечивающих хорошее сцепление колес с

дорогой.

Стояночная тормозная система служит для удержания неподвижной

машины на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии

водителя. Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспечи-

вать удержание машины на уклоне такой крутизны, который она сможет пре-

одолеть на низшей передаче.

Вспомогательная тормозная система предназначена для поддер-

жания постоянной скорости машины при движении ее на затяжных спусках

горных дорог и регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабо-

чей тормозной системой с целью разгрузки тормозных механизмов послед-

ней. Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечи-

вать без применения иных тормозных систем спуск машины со скоростью 30

км/ч по уклону 7 % протяженностью 6 км.

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормо-

зов) и тормозного привода.

Торможение машины достигается работой сил трения в тормозном ме-

ханизме, которая превращает кинетическую энергию движения машины в те-

плоту в зоне трения тормозных накладок с тормозным барабаном или дис-

ком.

В зависимости от типа привода различают тормозные системы с гид-

равлическим, пневматическим и пневмогидравлическим приводом.

Тормозные механизмы (тормоза) бывают дисковые и колодочные, а в

зависимости от места установки - колесные и трансмиссионные (централь-

ные). Колесные устанавливают непосредственно на ступице колеса, а транс-

миссионные - на одном из валов трансмиссии.

На большегрузных автомобилях и мощных тракторах чаще всего при-

меняют системы торможения с пневматическим приводом и колодочными

тормозами.

Колодочный тормоз затормаживает шкив 9 (рисунок 9.4, а) двумя ко-

лодками 5 с фрикционными накладками, которые прижимаются к шкиву 9

изнутри разжимным кулачком 4. При этом верхние концы колодок 5 повора-

чиваются вокруг неподвижных шарниров (осей) 7. Если отпустить педаль 1,

то стяжные пружины 8 растормозят шкив 9.

Дисковый тормоз трактора МТЗ-80 имеет диски 14 и 16 (рисунок 9.4, б)

с фрикционными накладками, установленные на вращающемся валу 6 воз-

можностью передвижения в осевом направлении. Между ними размещены

два нажимных диска 12 и 15, соединенные серьгами 11 с тягой 10 и тормоз-

ной педалью 1. Между нажимными дисками в углублениях со скосами уста-

новлены разжимные шарики 13. При торможении шарики раздвигают на-

жимные диски, которые прижимают вращающиеся диски с фрикционными

накладками к неподвижному картеру 17 и затормаживают вал 6.

Рисунок 9.4 Схемы колесных тормозов:

а - колодочного; 6 - дискового; 1 - педаль; 2 - тяга; 3 - рычаг; 4 - разжимной кулачок; 5 -

колодка; 6 - затормаживаемый вал: 7 - оси повороти колодок; 8 - стяжные пружины; 9 -

тормозной шкив; 10 - тяга с регулировочной гайкой; 11 - серьга; 12, 75 - нажимные диски;

13 - шарик; 14, 16 - диски с фрикционными накладками; 17 - картер.

9.4 Влияние механизмов управления и тормозной системы на эф-

фективность и безопасность работы

Чем легче и удобнее рулевое управление, меньше радиус поворота,

больше предельная скорость при повороте и меньше количество энергии, за-

трачиваемое на управление при движении по заданной траектории, тем луч-

ше управляемость и поворачиваемость машины, а следовательно, выше ее

производительность и экономичность.

Повышение рабочих скоростей МТА приводит к ухудшению поворачи-

ваемости и качества работы при выполнении сельскохозяйственных процес-

сов, а при увеличении радиусов поворота на поворотных полосах больше уп-

лотняется почва, а следовательно, снижается урожайность сельскохозяйст-

венных культур.

Итак, рулевое управление должно обеспечивать сохранение заданного

направления движения (заданного курса), а при соответствующем воздейст-

вии изменять его по требуемой траектории, от чего зависит безопасность

движения.

Способность к принудительному снижению скорости и быстрой оста-

новке - важнейшее свойство машины, влияющее на ее эксплуатационные по-

казатели (производительность, расход топлива и др.) и имеющее большое

значение для безопасности движения.

Техническое состояние тормозной системы существенно влияет на

безопасность движения. Эффективность торможения при скорости движения

40 км/ч должна соответствовать данным таблицы 9.1.

Таблица 9.1 Тормозной путь и допустимое замедление автомобиля (на-

чальная скорость торможения 40 км/ч)

Автомобиль

Тормозной путь, м, не более

Установившееся замедление, м/с²

Легковой

16,2

5,2

Грузовой

Автопоезд

В таблице 9.1 приведены значения тормозного пути автомобилей от

начала действия тормозного механизма. Однако общий тормозной путь ма-

шины в действительности больше. Слагаемые общего тормозного пути: путь,

пройденный автомобилем за период времени от момента принятия водителем

решения тормозить до момента нажатия на педаль тормоза (время реакции

водителя); путь, пройденный автомобилем за время срабатывания привода

тормозной системы; непосредственно тормозной путь, когда начинается тор-

можение. Следовательно, в действительности от принятия водителем реше-

ния о торможении и до полной остановки машина проходит гораздо больший

путь. Время реакции водителя составляет 0,4...2 с в зависимости от его физи-

ческого и психоэмоционального состояния. Время срабатывания привода

тормозной системы при ее полной исправности должно быть 0,6...0,9 с.

Длина тормозного пути зависит от силы сцепления шин автомобиля

(трактора) с дорожным покрытием, состояния дорожного покрытия, скорости

движения, исправности тормозной системы, состояния шин и давления воз-

духа в них. На мокром асфальтобетоне по сравнению с сухим тормозной путь

увеличивается примерно на 30 %, при гололеде - в 5...10 раз. Все это ухудша-

ет условия безопасности работ на тракторах и автомобилях. Тормозной путь

пропорционален квадрату скорости движения. Например, если скорость ав-

томобиля увеличивается в 3 раза (с 20 до 60 км/ч), то тормозной путь возрас-

тает в 9 раз и т. д.

9.5 Устойчивость тракторов и автомобилей. способы повышения

продольной и поперечной устойчивости

Один из важных эксплуатационных показателей проходимости тракто-

ра - устойчивость, которая характеризует его способность работать на про-

дольных и поперечных уклонах без опрокидывания. Различают продольную

и поперечную устойчивость трактора. Устойчивость оценивают статически-

ми углами продольного и поперечного уклонов, на которых может стоять, не

опрокидываясь, заторможенный трактор без прицепа и навесной машины.

Оценка устойчивости трактора в агрегате с машиной в динамике представ-

ляет большие трудности ввиду большого числа взаимодействующих факто-

ров, влияющих на устойчивость движения системы трактор - машина.

Продольная устойчивость. Опрокидывание наступает при подъеме,

когда передние колеса трактора и автомобиля полностью разгружаются. Весь

вес машины воспринимается задними колесами. В этом случае опрокидыва-

ние определяется координатами центра тяжести машины.

При движении под уклон опрокидывание наступает при полностью

разгруженных задних колесах. В этом случае опрокидывание определяется

координатами центра тяжести и расстоянием между осями колес.

Поперечная устойчивость. При стоянке трактора или автомобиля на

поперечном уклоне одна из сторон их разгружается. При полной разгрузке

одной из сторон наступает опрокидывание, которое определятся шириной

колеи и вертикальной координатой центра тяжести. В связи с этим при рабо-

те на уклонах у колесных тракторов увеличивают колею.

Принято считать, что тракторы, не оборудованные специальными при-

способлениями для предупреждения опрокидывания, могут работать на

склонах крутизной не более 12° (гусеничные) и 8° (колесные).

Большие площади плодородных земель нашей страны расположены в

горной местности, что обусловило необходимость создания для горного зем-

леделия специальных тракторов повышенной устойчивости, которые назы-

вают также крутосклонными.

Способы повышения устойчивости. При наиболее простом способе

повышения продольной устойчивости в передней части трактора на раме 2

(рисунок 9.5 а) размещают специальные балластные грузы 1. Такой способ

используют для повышения продольной устойчивости колесного трактора

при агрегатировании с тяжелыми, навешиваемыми сзади машинами, по-

скольку при разгрузке передних колес управляемость трактора нарушается, а

грузы способствуют восстановлению ее.

Один из эффективных способов повышения устойчивости трактора как

в продольном, так и в поперечном направлении - понижение его центра тя-

жести в результате уменьшения дорожного просвета. Этот способ применен

на модифицированной модели трактора ЛТЗ-55АМН.

Трактор ЛТЗ-55АМН предназначен для работ общего назначения и

транспортировки грузов на склонах крутизной до 16° и равнинной местности.

Он может также работать на склонах крутизной до 20°, на участках с ровным

микрорельефом и при ограниченной скорости движения. Высота трактора

уменьшена в сравнении с базовой моделью на 0,34 м, а агротехнический про-

свет - на 0,32 м.

Из соображений безопасности в кабине применен жесткий каркас, за-

щищающий тракториста в случае опрокидывания трактора. В кабине под

щитком приборов установлена панель сигнализации креномера, предупреж-

дающего тракториста о предельном крене трактора.

Рисунок 9.5 Повышение устойчивости трактора:

а - балластировка грузами: 1 - грузы; 2 - рама трактора; б - шарнирный механизм стабили-

зации остова

Трактор, находящийся в неподвижном состоянии на склоне, опрокиды-

вается под действием силы G sinα, где G - его вес (рисунок 9.5, б). Опроки-

дывание трактора произойдет при некотором угле α_тах, когда направление

действия силы G будет проходить левее точки опоры. Опасность опрокиды-

вания уменьшится, если правую и левую части трактора соединить шарнир-

ным механизмом, позволяющим трактору сохранять вертикальное положение

в некотором диапазоне значений угла склона α. Этот принцип реализован в

конструкциях некоторых колесных крутосклонных тракторов.

Устойчивое движение такого трактора по склону обеспечивается меха-

низмом выравнивания, выполненным в виде поворотных конечных передач и

свободной подвески переднего моста на механизме шарнирного параллело-

грамма.

Гусеничные тракторы более приспособлены для работы на горных

склонах, так как центр их тяжести расположен относительно низко, динами-

ческая устойчивость лучше и они менее подвержены сползанию со склона.

Эти тракторы используют для наиболее энергоемких работ на горных, ов-

ражных и балочных склонах крутизной до 20°, расположенных на высоте до

2 км над уровнем моря.

Для лучшей безопасности гусеничные тракторы оборудуют спе-

циальной опорой, которая при помощи рычажной системы и гид-

равлического цилиндра устанавливается в сторону крена и препятствует оп-

рокидыванию. Колея и продольная база этих тракторов увеличены.

10 Рабочее и вспомогательное оборудование тракторов и автомо-

билей

10.1 Механизм навески и схемы навески машин на трактор

С целью полной реализации потенциальных возможностей и показате-

лей мощности тракторы снабжены различным рабочим оборудованием.

На современных тракторах используют гидронавесную систему, регу-

лятор глубины обработки почвы, догружатель ведущих колес, вал отбора

мощности, приводной шкив, прицепное устройство. К рабочему оборудова-

нию автомобилей относят прицепное устройство, лебедку, приспособление

для накачивания шин, различные приборы.

Навесная система для присоединения сельскохозяйственных машин

сзади состоит из гидроцилиндра 1 (рисунок 10.1, а), вала с рычагом, двух

подвесных рычагов, соединенных раскосами с нижними продольными тяга-

ми, центральной тяги.

Рычаг 2 вала 3 соединен со штоком гидроцилиндра 1. Передние концы

продольных тяг 8 в точках А', В и центральной шарнирно присоединены к

корпусу трансмиссии трактора, а их задние концы в точках А, Б, В к оси под-

веса в точках А, Б рабочей машины или орудия (рисунок 10.1, б) и к стойке в

точке В. Различают двух- и трехточечные навесные устройства.

У двухточечного навесного устройства обе продольные тяги соединены в

точке Г. Таким образом, продольные и центральная тяги имеют две точки

крепления к корпусу трансмиссии трактора. У трехточечного (рисунок 10.1,

а) навесного устройства продольные тяги крепятся раздельно в точках А и Б

и таким образом продольные и центральная тяги имеют три точки крепления

к корпусу трансмиссии. На гусеничных тракторах предусматривается пере

оборудование механизма навески из двухточечной в трехточечную и наобо-

рот. Колесные тракторы оснащены трехточечным навесным устройством.

Трёхточечную схему используют, например, при работе трактора с

культиваторами, сеялками и другими широкозахватными машинами.

Рисунок 10.1 Устройство механизма навески:

а - на тракторе; б - на машине или орудии; 1 - гидроцилиндр; 2 - рычаг; 3 - вал; 4 - правый

и левый рычаги; 5 - правый и левый раскосы; 6 - центральная тяга; 7 - стяжная гайка; 8 -

левая и правая продольные тяги; А, В, В, Г, А', Б^’, В' - точки присоединения

Такая схема позволяет тракторному агрегату отклоняться от прямоли-

нейного движения, поэтому ее используют при работе трактора с плугами,

свеклоподъемниками и другими машинами, рабочие органы которых глубоко

входят в почву.

Возможны различные варианты размещения навесных машин в трак-

торном агрегате (рисунок 10.2): задняя, передняя, фронтальная, боковая,

эшелонированная, шеренговая, комбинированная.

В комбинированных агрегатах, когда одновременно совмещаются не-

сколько технологических операций (например, культивация, посев и под-

кормка минеральными удобрениями), применяют одновременно два варианта

навески, например фронтальную и заднюю.

Рисунок 10.2 Схемы навески машин на трактор:

а - задняя; б - передняя; в - фронтальная; г - боковая; д - эшелонированная; е - шеренговая;

1 - механизм навески; 2 - навесная машина; 3 - рыхлящее приспособление для заделыва-

ния следа колес; 4 - сцепка.

10.2 Гидравлическая навесная система

Гидравлическая навесная система служит для соединения навесных

машин и орудий с трактором, а также перевода их в рабочее и транспортное

положение. Она состоит из навесного устройства и гидравлического привода

(системы).

Трактор, гидравлическая навесная система и машина образуют навес-

ной агрегат. Навесные агрегаты обладают существенными преимуществами

перед прицепными: хорошая маневренность, более высокая производитель-

ность, меньший расход топлива на единицу выполненной работы, относи-

тельно малая металлоемкость навесных машин. Кроме того, на некоторых

видах работ не нужен вспомогательный обслуживающий персонал.

В состав гидравлической навесной системы входят масляный насос,

распределитель, гидроцилиндры, бак для масла, запорные и разрывные уст-

ройства и маслопроводы, механизм навески, а в тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82

- дополнительно гидроувеличитель сцепного веса (ГСВ) и регулятор глубины

обработки почвы.

На рисунке 10.3 изображена схема действия гидравлической навесной

системы (ГСВ и регулятор глубины обработки почвы условно к гидросисте-

ме не подключены). Масляный насос 1 (рисунок 10.3, а) из бака 2 нагнетает

масло в распределитель 3. Золотник 4 распределителя с помощью рукоятки 5

можно устанавливать в четыре положения: подъем (П), нейтральное (Н),

опускание (О) и плавающее (Пл). Когда золотник занимает положение П (по-

казано на рисунок 10.3, б), масло из распределителя нагнетается по масло-

проводу в полость Б гидроцилиндра 6 и перемещает в нем поршень в сторону

полости А. При этом шток поршня через механизм навески 8 поднимает ору-

дие 9. В то же время из полости А масло вытесняется поршнем и отводится

через распределитель в бак. Условно путь масла в распределителе показан на

рисунке 10.3, б.

Рисунок

10.3 Схема гидравлической навесной системы тракторов

МТЗ-80 и МТЗ-82 (а) и пути масла в гидросистеме (б):

1 - насос; 2 - масляный бак; 3 - распределитель; 4 - золотник распределителя; 5 - рукоятка

золотника; 6 - гидроцилиндр (основной); 7 - маслопроводы; 8 - механизм навески; 9 - на-

весное орудие; 10 - опорное колесо орудия.

Когда рукоятка поставлена в положение Н, золотник запирает отвер-

стия, ведущие в маслопроводы основного гидроцилиндра, поэтому поршень

в нем неподвижен и орудие остается в установленном положении, а масля-

ный насос, работая вхолостую, перекачивает масло через распределитель в

бак. При установке рукоятки в положение принудительного опускания насос

подает масло в полость А гидроцилиндра, орудие опускается поршнем, а

масло вытесняется им из полости Б в бак. Если рукоятку установить в пла-

вающее положение, золотник расположится так, что масло будет перетекать

через распределитель из одной полости гидроцилиндра в другую. Это позво-

лит орудию подниматься и опускаться, копируя опорным колесом поверх-

ность почвы. Насос будет работать вхолостую, как при нейтральном положе-

нии.

Рассмотрим устройство и действие отдельных узлов гидравлической

системы на примере гидросистемы трактора МТЗ-80 и его модификаций (ри-

сунок 10.4). В гидравлическую систему входят шестеренный насос НШ-32-2

(НШ - насос шестеренный, цифры - теоретическая подача жидкости в см³ на

один оборот вала привода насоса), основной Ц-100 и два выносных Ц-75 ци-

линдра (Ц - цилиндр, цифры - внутренний диаметр корпуса в миллиметрах),

распределитель Р75-33-Р, силовой (позиционный) регулятор, гидравлический

увеличитель сцепного веса (ГСВ), гидроаккумулятор, корпус гидроагрегатов

с фильтром и шланги высокого давления с запорным устройством.

Рисунок 10.4 Схема гидросистемы трактора:

1 - насос; 2 - всасывающий патрубок; 3 - нагнетательный маслопровод; 4 - бак; 5 -

промежуточный маслопровод; 6 - распределитель; 7 - фильтр; 8 - предохранительный

клапан фильтра; 9 - сливной маслопровод; 10 - гидроувеличитель (ГСВ); 11 - маслопровод

основного цилиндра (правый); 12, 35 - боковые выводы; 13 - силовой регулятор; 14 - за-

порное устройство; 15 - кронштейн; 16 - рукав высокого давления; 17 - главный цилиндр;

18 - замедлительный клапан; 19 - рычаг поворотного вала; 20 - короткий рычаг; 21 - крон-

штейн навески; 22 - болт; 23 - пружина; 24 - пластинчатая пружина; 25 - пружинный ак-

кумулятор; 26 - тяга силового регулирования; 27 - тяга позиционного регулирования; 28 -

муфта; 29 - рычаг позиционного регулирования; 30 - гайка; 31 - рычаг силового регулиро-

вания канала управления; 32 - переключатель; 33 - маслопровод; 34 - задний вывод

Насос 1 через всасывающий патрубок 2 забирает масло из бака и под

давлением более 10 МПа подает по маслопроводу к распределителю 6 и си-

ловому регулятору 13. Распределитель регулирует направление потока масла.

Он направляет масло либо в бак по сливному маслопроводу, пропуская его

через фильтр, либо по промежуточному маслопроводу в ГСВ. Далее по мас-

лопроводу масло поступает в силовой регулятор и по рукаву высокого дав-

ления в гидроцилиндр или через боковые выводы непосредственно к гидро-

приводу сельскохозяйственных машин.

Неподвижно закрепленные на тракторе устройства гидросистемы со-

единяют стальными бесшовными трубопроводами, рассчитанными на давле-

ние до 32 МПа, а к гидроцилиндрам жидкость подводится по гибким шлан-

гам. Маслопроводы соединяют с помощью специальных муфт, снабженных

самозапирающимися устройствами шарового типа.

Регулятор глубины обработки почвы работает следующим образом.

Верхняя центральная тяга навесного устройства соединена с корпусом

заднего моста трактора не жестко, как обычно, а болтом через пластинчатую

пружину. При заглублении машины, например плуга, сверх нормы увеличи-

вается давление на пружину, в результате чего ее длина уменьшается, а по-

водок через тягу и рычаг силового регулирования перемещает золотник си-

лового регулятора вверх, в результате чего масло направляется в гидро-

цилиндр и плуг выглубляется.

Как только глубина обработки почвы достигнет заданной величины,

уменьшится воздействие на пружину, она удлинится, возвратит золотник ре-

гулятора в исходное положение и подача масла в цилиндр прекратится.

Включение (и выключение) регулятора в систему осуществляется рычагом

переключателя.

Если навешенные на трактор машина или орудие удерживаются во

время работы в заданном положении (позиции) относительно остова тракто-

ра независимо от тягового сопротивления, например при посеве на поле с

ровным рельефом, то золотник регулятора соединяется через тягу с поворот-

ным рычагом, посредством которого шток гидроцилиндра соединен с навес-

ным устройством. При перемещении рычага сигнал через тягу передается на

золотник силового регулятора, который для подъема или опускания рабочей

машины направляет масло в гидроцилиндр.

Догружатель ведущих колес бывает двух типов: механический, когда

сцепной вес увеличивают за счет веса агрегатируемой машины, перенося пе-

реднюю точку присоединения центральной тяги (чем ниже точки присоеди-

нения тяги, тем больше сцепной вес), и гидравлический (ГСВ).

Гидравлический догружатель или увеличитель сцепного веса располо-

жен на стенке корпуса гидроагрегатов справа от распределителя. Работает он

следующим образом. При недостаточном сцепном весе тракторного агрегата

(ведущие колеса начинают пробуксовывать) с помощью ГСВ в гидроцилиндр

под небольшим давлением (0,8...0,35 МПа) подается масло. При этом навес-

ное устройство стремится поднять навешенную машину в транспортное по-

ложение, но давления, создающего подъемную силу 300...500 Н, для этого

недостаточно. Тем не менее усилие передается через навесное устройство на

корпус трактора, прижимая его задние колеса к почве и уменьшая их буксо-

вание.

10.3 Валы отбора мощности, приводной шкив и прицепное устрой-

ство

Вал отбора мощности (ВОМ) предназначен для привода рабочих ор-

ганов, агрегатируемых с тракторами передвижных или стационарных машин.

По месту расположения ВОМ может быть задний, боковой (рисунок 10.5) и

передний. Наиболее распространены задние ВОМ - их имеют все тракторы,

за исключением самоходного шасси Т-16М.

Универсальные тракторы (МТЗ-80, Т-40М и др.), кроме заднего, обору-

дованы боковым ВОМ. Все агрегатируемые с самоходным шасси Т-16М ма-

шины размещают на специальной раме впереди двигателя, поэтому здесь

применяют передний ВОМ.

Рисунок 10.5 Валы отбора мощности:

а — положение на тракторе; б - вид сзади; 1 - боковой ВОМ; 2 - задний ВОМ.

По характеру привода различают зависимый, независимый и синхрон-

ный ВОМ. Если ВОМ приводится во вращение от одного из валов трансмис-

сии, то его работа зависит от включения и выключения муфты сцепления

трактора: при выключении муфты сцепления вместе с остановкой трактора

прекращается вращение ВОМ. Привод ВОМ такого типа называется зависи-

мым. Независимый ВОМ получает вращение от специального вала, соеди-

ненного с двигателем через отдельную муфту сцепления или двухпоточную

муфту, а иногда через планетарный механизм, что позволяет выключать

ВОМ независимо от выключения главного сцепления трактора.

Синхронный ВОМ приводится во вращение от вала, соединенного по-

стоянной передачей с вторичным валом коробки передач. Поэтому частота

его вращения изменяется с переменой передачи, но остается постоянной на

1 м пути (3,5 мин^-1). Такой ВОМ необходим при посеве, работе с разбрасыва-

телями удобрений и т. д.

По скоростному режиму различают ВОМ с постоянной и переменной

частотой вращения (синхронные). У ВОМ с постоянной частотой вращения

она зависит не от включения передачи, а от частоты вращения коленчатого

вала двигателя. У синхронных ВОМ частота вращения пропорциональна по-

ступательной скорости трактора. Тракторы МТЗ-80, МТЗ-82, Т-150 и Т-150К

оборудованы двухскоростным ВОМ с частотой вращения выходного вала

540 и 1000 мин^-1. Большинство тракторов оборудовано односкоростным

ВОМ с частотой вращения 540 мин^-1, а тракторы К-700 и К-701 - с частотой

вращения 1000 мин^-1.

Приводной шкив предназначен для использования мощности двигате-

ля трактора на стационарных работах. От шкива через ременную передачу

приводятся в движение различные машины (например, зерноочистительные,

кормоперерабатывающие и др.).

У одних тракторов шкивы расположены сзади, у других - сбоку, но в

любом случае шкив размещен в трансмиссии после сцепления.

Шкив трактора МТЗ-80 приводится в действие от заднего ВОМ. При-

водной шкив трактора ЛТЗ-55А может быть установлен как на корпусе при-

ставного заднего ВОМ, так и на шлицевом хвостовике бокового ВОМ.

Прицепное устройство служит для буксировки прицепных машин и

тележек (прицепов). Оно состоит из скобы (поперечины), закрепленной в

кронштейнах остова трактора, и серьги, присоединенной к скобе пальцами.

Устройство размещают сзади трактора. Оно позволяет регулировать точку

присоединения машин и тележек к трактору в горизонтальной плоскости, а у

большинства тракторов и по высоте.

У трактора МТЗ-80 и его модификаций поперечина 1 (рисунок 10.6), к

которой двумя пальцами присоединена серьга 4, укреплена на концах ниж-

них тяг навесного устройства. К серьге с помощью шкворня присоединяют

прицепные машины, работающие в полевых условиях на скорости до 15 км/ч.

Для изменения положения серьги в горизонтальной плоскости на поперечине

справа и слева от продольной оси трактора выполнены отверстия.

Рисунок 10.6 Прицепное устройство тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82:

1 - поперечина; 2 - палец; 3 - шкворень; 4 - серьга; 5 - нижняя тяга; 6 - чека; 7 - палец

Обычно на тракторах, снабженных навесным устройством, прицепную

скобу с серьгой укрепляют на концах продольных тяг навесного устройства,

а высоту точки прицепа регулируют при помощи навесной системы.

Кроме того, тракторы могут быть оборудованы гидрофицированными

прицепными крюками для работы с самосвальными полуприцепами или при-

цепными поездами.

10.4 Рабочее оборудование автомобилей

Буксирное устройство. На передних концах продольных балок рамы

грузовых автомобилей устанавливают крюки для буксировки неисправного

автомобиля. Для соединения автомобиля с прицепом в задней поперечине

рамы, усиленной раскосами, располагают буксирное устройство,

Лебедка, устанавливаемая на полноприводных грузовых автомобилях,

предназначена для самовытаскивания и подтягивания автомобилей и прице-

пов на труднопроходимых участках.

Кузовы автомобилей предназначены для размещения различных гру-

зов, пассажиров или специального оборудования. По типу кузова грузовые

автомобили бывают общего назначения (с кузовом в виде грузовой платфор-

мы) и специализированные (самосвалы, цистерны, фургоны и др.).

Кузовы легковых автомобилей могут быть следующих типов: седан -

четырехдверный кузов с двумя или тремя рядами сидений; лимузин - кузов

седана с перегородкой, отделяющей пассажиров от водителя; купе

двухрядный кузов с одним или двумя рядами сидений; фаэтон - кузов с мяг-

ким складным верхом и съемными боковинами; кабриолет - кузов с откиды-

вающимися задней стенкой и частью крыши; универсал - кузов грузопасса-

жирского автомобиля с двумя или четырьмя дверями и люком сзади; спорт -

двухместный кузов с закрытым или открытым верхом.

Автобусы имеют закрытый каркасный кузов вагонного типа.

Седельно-сцепное устройство автомобилей-тягачей предназначено

для шарнирного соединения тягача с полуприцепом, передачи части массы

полуприцепа на раму тягача и тягового усилия к полуприцепу.

11 Вспомогательное оборудование

Вспомогательное оборудование включает в себя кабину, органы управ-

ления и контроля, устройства для создания микроклимата в кабине и сниже-

ния уровня вибрации, шума и др.

Вспомогательное оборудование устанавливают на тракторе и автомо-

биле для предохранения основных узлов машины и двигателя от неблагопри-

ятного воздействия внешней среды (солнце, дождь, грязь и т.д.), для обеспе-

чения безопасных и комфортных условий работы водителя и соблюдения эс-

тетических требований.

Обшивка и капот предохраняют от загрязнения и повреждений детали

машины. Способствуют экономичной работе двигателя (особенно в холодное

время года), предохраняя его от переохлаждения.

Кабина, где водитель проводит большую часть рабочего времени,

должна обеспечивать условия работы в соответствии с санитарно-

гигиеническими требованиями. Современные тракторы и автомобили обору-

дованы кабинами, защищающими водителя от атмосферных воздействий,

вибраций, возникающих при работе машины, и т. д. Уровень шума в кабине

не должен превышать 90 дБ. В кабине трактора МТЗ-80 при работе двигателя

на максимальных оборотах уровень шума достигает 84,5 дБ.

Сиденья водителя в автомобилях и на тракторах имеют мягкие подуш-

ки и спинки, причем сиденья и спинки в автомобилях подрессорены пружи-

нами. У некоторых машин сиденья по высоте и длине регулируются в зави-

симости от массы и роста водителя.

Воздух в кабине должен быть чистым, относительной влажности

30...70%. Для поддержания микроклимата устанавливают кондиционеры и

другие устройства для подогрева воздуха и вентиляции. Кроме того, преду-

смотрены противосолнечный козырек, зеркало заднего вида, стеклоочистите-

ли, футляр для санитарной аптечки и др.

12 Технико-экономические показатели работы трактора

К технико-экономическим показателям тракторов относятся прежде

всего производительность и экономичность. Производительность МТА ха-

рактеризуется объемом работы (например, обработанной площади поля), вы-

полненной за единицу времени при соблюдении агротехнических требований

на качество этой работы. Экономичность тракторов характеризуется себе-

стоимостью выполненных работ, которая во многом зависит от топливной

экономичности тягово-энергетических средств. Так, при оценке про-

изводительности тракторов в агрегате с сельскохозяйственными машинами,

выполняющими полевые работы, используют единицу измерения га/ч, а при

оценке экономичности - кг/га.

Основные тягово-скоростные и топливно-экономические показатели

трактора: тяговое усилие (или усилие на крюке) Р (кН), скорость движения V

(км/ч или м/с), тяговая (или крюковая) мощность N_кр (кВт), часовой G_т (кг/ч)

и удельный g_кр [г/(кВт-ч)] расходы топлива.

Тяговую мощность трактора по аналогии с эффективной мощностью

двигателя определяют в месте соединения трактора с сельскохозяйственной

машиной, т. е. на крюке. Эта мощность затрачивается на передвижение сель-

скохозяйственных машин в процессе работы. Тяговая мощность, кВт,

кр.

N_кр



(12.1)

В этой формуле единицей измерения Р_кр принят кН, V - км/ч.

Удельный расход топлива, г/(кВт-ч),



кр

(12.2)

кр

Тягово-скоростные и тягово-экономические характеристики тракторов

зависят от тяговой нагрузки трактора, включенной передачи в трансмиссии и

почвенного фона. Зависимость действительной скорости движения V, буксо-

вания ведущих колес 6, тяговой мощности Nкр., часового G_Т и удельного g_кр

расходов топлива от тягового усилия Ркр., полученная на разных передачах и

почвенных фонах, называется тяговой характеристикой. Для получения тяго-

вой характеристики проводят тяговые испытания трактора.

Пример тяговой характеристики на одной из передач (в общем виде без

значений показателей) показан на рисунке 12.1.

Для трактора характерны три режима работы: холостой ход, макси-

мальная тяговая мощность и максимальное тяговое усилие.

Рисунок 12.1 Тяговая характеристика трактора на одной передаче

На холостом ходу Р_кр = 0, а величины N_кр, V, δ, G_Т и g_кропределяются

начальными точками этих кривых, лежащими на оси О - N.

В режиме максимальной тяговой мощности N_кр mах значения всех ве-

личин определяются точками А', В^’,С' и Е лежащими на пересечении кривых

с вертикальной линией О'N^’ которая проходит через точку В' вершины кри-

вой тяговой мощности. Усилие, соответствующее Nкр max, называют номи-

нальным. По нему оценивают возможность агрегатирования трактора с той

или иной машиной, сопоставляя ее тяговое сопротивление с номинальным

значением Р_кр.

В режиме максимального тягового усилия Ркр max значения всех величин

определяются точками А", В", С", В" и Е", лежащими на пересечении кривых

с вертикалью 0"N” которая проведена через точку Р_кртах. Данный участок ха-

рактеризует возможность трактора работать с кратковременной перегрузкой

без перехода на пониженную передачу.

Удельный расход топлива с увеличением Р_кр (начиная от Р_кр = 0)

уменьшается, принимая минимальное значение приблизительно в точке

N_{кр max}, а при перегрузке, как правило, увеличивается. Значит, наиболее эко-

номичный режим соответствует работе трактора при максимальной тяговой

мощности.

ТРАКТОРЫ И АВТОМОБИЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ. Учебное пособие (2011 год) - часть 3