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.

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.

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.

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).

—

Передавать крутящий момент от двигателя к ведущим колесам трактора или тягача можно при помощи электрического генератора и электродвигателей. Например, дизель трактора будет приводить в действие генератор, а электродвигатели, получающие ток от генератора, будут вращать ведущие колеса трактора. Это электрическая силовая передача.

Можно передавать крутящий момент при помощи масла. Так, дизель трактора приводит в действие гидравлический насос, нагнетающий по трубопроводам масло в гидравлические двигатели, а они вращают ведущие колеса. Это гидравлическая силовая передача.

Крутящий момент можно также передавать при помощи зубчатых колес (шестерен), валов, муфт, звездочек, цепей, шкивов, ремней и т. д. Такая передача называется механической.