Строительные машины и оборудование, справочник






Назначение и типы силовых передач трактора


Категория:
   Тракторы-2


Назначение и типы силовых передач трактора

Силовая передача (трансмиссия) представляет собой ту часть трактора, которая обеспечивает возможность использования мощности двигателя для самопередвижения и выполнения им полезной работы.

Самопередвижение трактора обеспечивается при подводе крутящего момента к ведущим органам (ведущим колесам или гусеничным движителям) путем взаимодействия их с опорной поверхностью (дорогой, поверхностью поля).

Полезную работу трактор может выполнять различными способами: буксированием рабочих машин, перевозкой грузов на остове машины, приводом рабочих органов прицепных и навесных машин через валы отбора мощности и приводные шкивы, преобразованием механической энергии двигателя внутреннего сгорания в электрическую и использованием ее для питания внешних потребителей (трактор ДЭТ-250).



Таким образом, силовая передача трактора обеспечивает распределение и подвод мощности двигателя к ведущим органам (движителям), а также к рабочим органам навесных и прицепных механизмов и машин.

Кроме того, при помощи механизмов силовой передачи обеспечивается эффективная работа трактора в различных эксплуатационных режимах: плавное трогание с места, движение с разными скоростями, работа при различной тяге на ведущих колесах, изменение направления движения, осуществление или облегчение поворота, остановка машины, обеспечение работы двигателя при остановленной машине. Силовые передачи тракторов различают по принципу действия (механические, гидравлические, электрические и комбинированные) и по характеру изменения скорости привода ведущих органов (ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные).

Механические силовые передачи могут быть как ступенчатыми, так и бесступенчатыми. В ступенчатой силовой

Ступенчатые коробки передач современных тракторов имеют наборы шестерен, позволяющих получать от 3 до 16 ступеней с разными передаточными числами. Чем большее число ступеней имеет силовая передача трактора, тем легче загрузить двигатель (путем увеличения скорости движения или нагрузки на крюке) в разнообразных эксплуатационных условиях и тем самым обеспечить его экономичную работу. Однако увеличение количества ступеней приводит к усложнению коробки передач.

Таким образом, ступенчатая передача не позволяет полностью загрузить двигатель и тем самым обеспечить оптимальные условия его работы, в том числе и минимальный расход топлива.

Бесступенчатая передача дает возможность плавно автоматически изменять крутящий момент, добиваясь полной загрузки двигателя при любых режимах работы трактора. На рисунке 84 изображена кинематическая схема механической фрикционной бесступенчатой передачи. Она состоит из ведущего и ведомого валов с чашками и роликов, имеющих фрикционную связь с чашками.

Рис. 1. Кинематическая схема механической фрикционной бесступенчатой передачи: а — понижающей; б — повышающей; 1 к 2 — ведущая и ведомая чашки; 3 — ролики

В качестве бесступенчатых передач на современных тракторах применяют электромеханические, гидромеханические и гидрообъемные силовые передачи.

Электромеханическая силовая — передача, примененная на тракторе ДЭТ-250, состоит из дизельного двигателя, который через карданную передачу и раздаточный редуктор приводит основные и вспомогательные генераторы постоянного тока. Основные генераторы здесь питают тяговый электродвигатель постоянного тока, который через центральную передачу связан с валом заднего моста.

Рис. 2. Схема электромеханической силовой передачи трактора ДЭТ-250: 1 — дизельный двигатель; 2 и 4 — основные и вспомогательные генераторы; 3 — электродвигатель постоянного тока; 5 — задний мост; 6 — карданная передача; 7 — редуктор

Рис. 3. Схемы гидрообъемных передач тракторов: 1- двигатель внутреннего сгорания; 2 — гидравлический насос; 3 — гидромотор; 4 — карданная передача; 5 — гидрораспределительное устройство; 6 — маслопровод

Управляют тяговым электродвигателем при помощи контроллера (изменяет потребляемую мощность, а следовательно, скорость движения и силу тяги) и реверса (изменяет направление движения).

Гидрообъемная передача (рис. 3) состоит из гидравлического насоса, приводимого от двигателя внутреннего сгорания, распределительных устройств и гидромоторов (один на все ведущие колеса или один на каждое ведущее колесо). В схеме (рис. 3, а) крутящий момент от гидромотора подводится к заднему мосту через карданную передачу в схеме, изображенной на рисунке 3, б, энергия, заключенная в масле, находящемся под рабочим давлением, от гидронасоса к гидромоторам, расположенным в колесах, подводится через распределительное устройство и маслопроводы.

Сравнение электромеханической передачи с гидрообъемной показывает на их сходство в компоновке агрегатов одинакового назначения. Двигатель внутреннего сгорания приводит электро- или гидрогенератор (гидронасос). Электрическая или гидравлическая энергия (масло под рабочим давлением) поступает на распределительно-управляющее устройство (контроллер, реверс или гидрораспределитель), от которого направляется к приводным электро-или гидромоторам ведущих колес.

Гидромеханическая передача состоит из гидротрансформатора и ступенчатой коробки передач. Гидротрансформатор обеспечивает преобразование крутящего момента и плавность его нарастания при передаче от двигателя к ведущим органам.

Рис. 4. Схема работы гидротрансформатора: 1 — турбинное колесо; 2 — насосное колесо; 3 — реактор; 4 — ведомый вал

Процесс работы гидротрансформатора протекает следующим образом. При вращении насосного колеса (рис. 4), связанного с коленчатым валом двигателя, рабочая жидкость под действием центробежных сил отбрасывается на лопатки турбинного колеса, которое связано с ведомым валом. Круг циркуляции жидкости замыкается через реактор. Таким образом, чем с большей скоростью вращается насосное колесо, тем большее давление оказывает рабочая жидкость на лопатки турбины. При этом турбина в зависимости от сопротивления вращению ведомого вала или вращается с достаточно высокой скоростью (сопротивление вращению ведомого вала невелико), или обеспечивает увеличение крутящего момента при снижении скорости вращения (сопротивление вращению ведомого вала повышенное).

Максимальное значение к. п. д. гидротрансформатора составляет 0,85…0,88.

Гидротрансформаторы по характеру взаимодействия с двигателем подразделяют на прозрачные и непрозрачные. Прозрачные гидротрансформаторы имеют свойство изменять режим работы двигателя в зависимости от изменения нагрузки сопротивления движению трактора. Непрозрачные гидротрансформаторы изолируют двигатель от воздействия на него постоянно меняющихся внешних сопротивлений.

Наиболее широкое применение на тракторах находят сейчас механические ступенчатые силовые передачи. Они имеют достаточно высокий к. п. д., сравнительно небольшие габариты, невысокую стоимость изготовления, отличаются простотой изготовления и эксплуатации. Вместе с тем механические ступенчатые передачи затрудняют управление машиной и не позволяют оптимально использовать мощность двигателя, в результате чего снижается производительность и увеличивается расход топлива.

Гидромеханическая передача уменьшает динамические нагрузки на детали силовой передачи и двигателя, ускоряет разгон трактора и улучшает плавность движения. Однако эта передача имеет сравнительно низкий к. п. д. и небольшой диапазон регулирования. Кроме того, она отличается сложностью конструкции, значительной массой и стоимостью. Применяется в комбинированных силовых передачах (гидротрансформатор или гидромуфта с механической ступенчатой коробкой передач).

Гидрообъемные передачи характеризуются большим диапазоном регулирования крутящего момента, простотой и легкостью управления и реверсирования движения. К недостаткам этих передач относятся: низкий к. п. д., большая масса агрегатов, требуемая высокая точность изготовления и необходимость обеспечения герметичности соединений, большая стоимость агрегатов, потребность в автоматизации управления рабочими режимами.

Электрические силовые передачи весьма перспективны как бесступенчатые передачи. Однако в настоящее время их применение сдерживается из-за большой массы агрегатов, необходимости иметь контактную сеть, ограничивающую зону работы, и отсутствия легких и емких аккумуляторов электрической энергии (электромобили, электрокары).

Читать далее:

Категория: - Тракторы-2

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины