Лабораторная работа по агроинженерии, БелГАУ

Лабораторная работа №2 ТРАКТОРЫ, САМОХОДНЫЕ ШАССИ И АВТОМОБИЛИ Цель работы: изучить устройство и принцип действия трансмиссии, ходовой части и рабочего оборудования тракторов, самоходных шасси и автомобилей Оборудование: плакаты, колесный и гусеничный тракторы, видеоролики, слайды Порядок выполнения работы: изучить принцип действия трансмиссий, ходовой части и рабочего оборудования тракторов, самоходных шасси и автомобилей и зарисовать их схемы. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕМЕ Трансмиссия По принципу действия трансмиссии тракторов, самоходных шасси и автомобилей могут быть механические, электрические, гидравлические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические и т.п.). Механическая трансмиссия, широко применяемая в современных тракторах и автомобилях, включает в себя муфту сцепления, промежуточное соединение, коробку передач, главную передачу, дифференциал, конечные передачи (рисунок 2.1, а). В колесных тракторах с обоими ведущими мостами (типа МТЗ-82) дополнительно устанавливают раздаточную коробку, карданную передачу, а также главную передачу, дифференциал и конечную передачу переднего ведущего моста (рисунок 2.1, б). Гусеничные тракторы оснащают механизмами поворота (рисунок 2.1, в) и при необходимости увеличителем вращающего момента, ходоуменьшителем и другим оборудованием. Изменение передаточного числа механической ступенчатой трансмиссии происходит в коробке передач при введении в зацепление зубчатых колес с разным числом зубьев. Муфты сцепления Муфта сцепления служит для передачи вращающего момента, плавного соединения и разъединения двигателя и трансмиссии при переключении передач и кратковременных остановках. На тракторах и автомобилях, как правило, применяют механические фрикционные однодисковые сухие муфты сцепления с силовым замыканием за счет сил трения (рисунок 2.2). Муфта работает следующим образом. Под действием пружин ведомый диск зажат между поверхностями маховика и нажимно¬го диска. В результате трения они вращаются как одно целое и передают вращающий момент от коленчатого вала двигателя валу трансмиссии, а далее через промежуточные соединения первичному валу коробки перемены передач. Для выключения муфты сцепления (а это необходимо для переключения передач в коробке перемены передач, для начала или остановки движения) нажимают на педаль. При этом нажимной диск, преодолевая усилия пружин, перемещается вправо и освобождает ведомый диск, который отходит от маховика. Тогда передача вращения на вал прекращается. Коробки передач Коробка передач предназначена для преобразования значения и направления вращающего момента, передаваемого от двигателя к элементам трансмиссии. Она позволяет за счет изменения передаточного числа получать либо большое тяговое усилие при малой скорости движения, либо большую скорость при малом тяговом усилии, а также включать задний ход или устанавливать нейтральное положение (все передачи выключены) при длительной стоянке машин. Рассмотрим работу наиболее распространенной трехвальной пятиступенчатой коробки передач с прямой передачей (рисунок 2.3). Вращающий момент двигателя через сцепление передается первичному валу 1, а с него через шестерни 2 и 11 – промежуточному валу 9. На промежуточном валу 9 жестко закреплены ведущие шестерни 10, в зацепление с которыми входят соответствующие ведомые каретки шестерен 4 вала 6. Перемещая каретки шестерен 4 по шлицам вала 6, в данной схеме можно получить пять передач вперед и одну назад. Чтобы включить прямую (пятую) передачу, необходимо первую каретку шестерен 4, выполненную в виде зубчатой муфты 3, переместить влево и ввести в зацепление с зубьями первичного вала. Тогда первичный 1 и вторичный 6 валы будут вращаться как одно целое. Ведущие мосты Ведущие мосты тракторов и автомобилей предназначены для трансформации, распределения и переноса вращательного движения от вторичного вала коробки передач или раздаточной коробки к ведущим колесам, а также переноса поступательного движения от ведущих колес к несущей системе (остову). Ведущий мост колесного трактора состоит из главной (центральной) передачи, дифференциала, валов ведущих колес (полу¬осей), конечной передачи и тормозов. В гусеничных тракторах на месте дифференциала размещается механизм поворота. Легко¬вые и грузовые (малой и средней грузоподъемности) автомобили не имеют конечных передач. Главная передача служит для увеличения общего передаточного числа и передачи вращающего момента через дифференциал (или механизм поворота) и конечные передачи к ведущим колесам трактора (автомобиля). Главная передача представляет собой передачу, состоящую из пары конических или цилиндрических шестерен (рисунок 2.4). Дифференциал — планетарный механизм, предназначенный для распределения вращающего момента между ведущими полу¬осями трактора или автомобиля и обеспечения вращения веду¬щих колес с различной частотой при движении по кривой или по неровностям пути. Во время поворота или движения трактора (автомобиля) по неровностям ведущие колеса совершают движение по дугам раз¬ной длины. Если бы оба колеса были расположены на общем валу, то их движение сопровождалось бы скольжением, дополни-тельным износом шин и поломками. Поэтому ведущие колеса устанавливают на отдельных валах (полуосях), соединенных дифференциалом. Принцип действия дифференциала рассмотрим по схеме, изображенной на рисунке 2.5. Шестерня – сателлит 3 находится в зацеплении с рейками 1 и 2. К оси 4 шестерни 3 приложена сила Р, стремящаяся переместить эту шестерню вверх. Если сопротивление реек 1 и 2 перемещению силой одинаково, то на их зубья действуют равные силы Р/2 и рейки движутся вверх как единое целое с шестерней 3. Однако когда сопротивление движению одной из реек, например рейки 1, будет большим, чем рейки 2, шестерня 3 начинает вращаться вокруг своей оси и, перекатываясь по рейке 1, двигать рейку 2 вверх быстрее. При этом скорость движения рейки 2 увеличивается настолько, насколько уменьшается скорость движения рейки 1. Если сопротивление движению рейки 1 повысить так, что она остановится, то шестерня 3, перекатываясь по ней, увлечет за собой рейку 2 вверх, причем скорость движения рейки 1 будет в 2 раза больше скорости движения оси 4. Ходовая часть тракторов и автомобилей Ходовая часть взаимодействует с опорной поверхностью, сообщая ей силу тяжести трактора (автомобиля), и преобразует подведенное трансмиссией вращательное движение в поступательное движение машины. Ходовая часть состоит из остова, движителя и подвески. Остов может быть рамным, полурамным и безрамным. Рамный остов состоит из балок различного профиля, соединенных в единое целое (раму). Полурамный остов образуют корпуса трансмиссий, соединенные с балками полурамы, на которую устанавливают двигатель. Безрамный остов состоит из соединенных в общую жесткую систему литых корпусов и картеров сборочных единиц трансмиссии и двигателя. Подвеска — совокупность деталей, соединяющих оси ко¬лес с остовом. Она служит для смягчения и поглощения ударов и толчков, получаемых колесами и передаваемых остову при движении машины по неровной поверхности. Различают зависимые и независимые подвески. В первом случае оба колеса подвешены к раме (рисунок 2.6, а) на общей оси, в результате чего перемещение каждого из них происходит вместе с осью; во втором — каждое колесо подвешено к раме (рисунок 2.6, б) независимо одно от другого с помощью рычагов 1, 4 и стойки 5. Колебания гасятся пружинами (в легковых автомобилях). Остов гусеничных тракторов в основном представляет собой раму, но в некоторых тракторах — полураму. Движитель гусеничных тракторов состоит из направляющего колеса 1 (рисунок 2.7) с механизмом натяжения, бесконечного полотна 2 (гусеницы), поддерживающих роликов 3, ведущей звездочки 4, опорных кат¬ков 5 с балансирами. Стабилизация, развал и схождение колес Стабилизация управляемых колес — способность их ав¬томатически сохранять положение, необходимое для прямолинейного движения трактора (автомобиля). Стабилизация колес автомобилей достигается с помощью поперечного и продольного наклонов шкворней. Поперечный наклон шкворня (рисунок 2.8, а) определяется углом β (6…8°). При поперечном наклоне шкворней поворот колес сопровождается некоторым подъемом переднего моста автомобиля, а под действием его массы колеса возвращаются в среднее положение, сохраняя устойчивость. Продольный наклон шкворня (рисунок 2.8, б) определяется углом γ, (0…8°). При наличии продольного наклона шкворня поперечная сила создает момент, возвращающий эти колеса в исходное положение, облегчая тем самым управление. Угол развала колеса α (0…2°) (рисунок 2.8, а), определяется установкой цапф колес с наклоном их шипов вниз. Развал передних колес уменьшает нагрузки на внешний подшипник колеса и улучшает управляемость. Схождение управляемых колес определяется расстояниями А и Б (рисунок 2.8, в). Схождение обеспечивает правильное (параллельное) качение колес при наличии их развала, зазоров в шкворнях, тягах и подшипниках колес. Разница в размерах А и Б находится в пределах 2…12 мм. Механизм поворота гусеничных тракторов Изменение направления движения трактора происходит при отключении от трансмиссии той гусеницы, в сторону которой надо по¬вернуть трактор. Если нужно сделать крутой поворот, отключенную гусеницу притормаживают, и трактор поворачивается на месте. Тормозные системы автомобилей и колесных тракторов Тормозная система представляет собой совокупность устройств для торможения трактора (автомобиля). Различают следующие виды тормозных систем: рабочая тормозная система предназначена для регулирования скорости машины и ее остановки с необходимой эффективностью; стояночная тормозная система служит для удержания ма¬шины неподвижной относительно опорной поверхности; вспомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания скорости движения постоянной или для ее регулирования; запасная тормозная система, используется для остановки машины с необходимой эффективностью при выходе из строя рабочей тормозной системы. Применяют два способа торможения: торможение с отъединенным двигателем и торможение двигателем. В первом случае основным источником дополнительных сопротивлений движению машины является ее тормозная система. При торможении двигателем последний остается соединенным с трансмиссией и приводится во вращение от колес. Такое торможение может применяться раздельно или сов¬местно с тормозной системой. Торможение двигателем используется с целью сохранения скорости движения или не-большого замедления, для кратковременных торможений при езде в город-ских условиях и притормаживания ма¬шины, движущейся под уклон. Рабочее оборудование Гидравлическая навесная система. В состав гидравлической навесной системы входят масляный насос, распределитель, гидроцилиндры, бак для масла, запорные и разрывные устройства и маслопроводы, механизм навески, а в тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 – дополнительно гидроувеличитель сцепного веса (ГСВ) и регулятор глубины обработки почвы. Вал отбора мощности (ВОМ) предназначен для привода рабочих органов агрегатируемых с трактором передвижных или стационарных машин. По месту расположения на тракторе ВОМ могут быть задние, боковые и передние. Все тракторы оборудованы задними ВОМ, тракторы МТЗ – дополнительно боковым ВОМ, а самоходные шасси Т-16М – передним ВОМ. По скоростному режиму различают ВОМ с постоянной и переменной частотой вращения (синхронные). Приводной шкив предназначен для использования мощности двигателя трактора на стационарных работах. От шкива через ременную передачу приводятся в движение различные машины (например, зерноочистительные, кормоперерабатывающие и др.). Прицепное устройство предназначено для буксировки различных сельскохозяйственных машин, орудий, механизмов. Оно состоит из прицепной скобы, закрепленной в кронштейнах остова фактора, и прицепной серьги, соединенной со скобой штырем. Чтобы можно было изменять положение прицепной серьги, на скобе вправо и влево от продольной оси трактора сделаны отверстия. Контрольные вопросы: 1. Как классифицируют транс¬миссии тракторов и автомобилей? 2. Из каких основных частей состоит трансмиссия трактора и автомобиля? 3. Как устроены простейшая муфта сцепления, короб¬ка перемены передач? 4. Какие основные детали входят в главную передачу и дифференциал? 5. Для чего предназначены главная передача и дифференциал? 6. Как устроена конечная передача? Каково ее назначение? 7. Какие основные детали входят в рулевое управление колесных тракторов и автомобилей? 8. Для чего предназначена гидравлическая система? 9. Для чего предназначен вал отбора мощности?