Повышение тягово-сцепных качеств колесных тракторов
Максимальная сила тяги трактора ограничивается буксованием движителя. Пневматические шины на влажных, рыхлых и заснеженных грунтах не развивают достаточного сцепления (буксуют). В результате уменьшаются сила тяги и скорость (ухудшается проходимость трактора), а также возрастают потери мощности на передвижение трактора и снижается экономичность его работы.
Способы повышения тягово-сцепных качеств условно можно подразделить на две группы: первые увеличивают сцепление движителей с почвой, грунтом или дорожным покрытием; вторые позволяют увеличить сцепной вес трактора, т.е. вес, приходящийся на его ведущие колёса.
Повышение тягово-сцепных качеств сельскохозяйственных тракторов может быть достигнуто: рациональным подбором типа шин и давления в них; сдваиванием и страиванием ведущих колес; использованием полугусеничного хода.
Увеличение площади контакта может достигаться при применении широкопрофильных и арочных шин, сдвоенных и строенных ведущих колес.
Например, трактор МТЗ-80 со сдвоенными ведущими колесами на шинах 12-38 на стерне суглинка развивает тяговое усилие на 20% больше и имеет на 40% меньшую глубину колеи, чем на одинарных шинах.
Для тракторов 4К46 массой свыше 7 т сдваивание и даже страивание колес применяется в основном для снижения давления на почву и уменьшения глубины колеи. Для этой цели используют специальные приспособления.
Основными элементами приспособления для сдваивания колес (рис. 7.14) являются захват 4, цепляющийся за скобы кронштейна 3, прижим 7, стяжной болт 5 и проставочное кольцо 6.
Рис. 7.14. Приспособление для сдваивания колес трактора Т-150К:
1 — наружное колесо; 2 — внутреннее колесо; 3 — кронштейн; 4 — захват; 5 — стяжной болт; 6 — проставочное кольцо; 7 — прижим
Для особых условий работы колесных тракторов (заболоченная местность, пойма реки) применяют полугусеничный ход, позволяющий одновременно увеличить площадь контакта и сцепление движителей с почвой.
У трактора “Беларусь” полугусеничный ход выполнен в виде съемного приспособления, состоящего из эластичной ленточной гусеницы, монтируемой на задние колеса размером 12-38 и дополнительного колеса размером 6,5-16.
Натяжное колесо 1 полугусеничного хода (рис. 7.15) с осью 2 устанавливают на кронштейне б, приваренном к балансиру 7. Задний конец балансира 7 через серьги 12 шарнирно соединен с кронштейном 13, привернутым к рукаву полуоси заднего колеса болтами 14.
На оси 2 имеется рейка, в зацеплении с которой находится червяк 4, устанавливаемый в кронштейне 6 балансира. Вращением червяка ось натяжного колеса может перемещаться в отверстии кронштейна. Перемещением осей в сочетании с переворачиванием натяжных колес на ступицах достигают бесступенчатого регулирования колеи натяжных колес 1 в пределах 1500. 1800 мм. Крышка 3 и заглушка 5 предохраняют внутреннюю полость кронштейна 6 от попадания грязи. В отверстии кронштейна 6 ось 2 фиксируют клиновидным болтом 8. К продольной трубе балансира приварена шаровая опора 9, в которой шарнирно закреплена шаровая головка натяжного винта 10 винтовой цилиндрической пружины 11. Последний служит для регулирования натяжения гусеницы ввинчиванием или вывинчиванием винта 10 из внутренней трубы 17 и прижатия натяжного колеса к грунту перестановкой верхнего конца наружной трубы 16 в различные отверстия кронштейна 15.
Увеличение сцепного веса трактора может быть достигнуто за счет увеличения собственной массы трактора и использования в качестве сцепного веса всего веса трактора (привод ко всем колесам), а также применением обоих способов.
Балластирование сельскохозяйственных тракторов является распространенным способом увеличения веса трактора и широко применяется на практике.
Металлические балластные грузы, масса каждого из которых не должна превышать 20 кг, устанавливаются на брус передней оси трактора или на диски ведущих колес. Суммарная масса балластных грузов достигает 20. 25% конструкционной массы трактора и устанавливается заводом -изготовителем с учетом прочностных возможностей трактора.
При недостатке сцепного веса, помимо установки грузов, камеры ведущих колес могут быть заполнены на 3/4 объема водой в теплое время года или 25% раствором хлористого кальция в холодное время.
Ведущие колеса тракторов для выполнения этой операции имеют водовоздушные вентили, а в комплект инструмента тракториста входят приспособления для выполнения этой операции.
Преимуществом жидкостного балластирования является то, что в использовании грузоподъемности шины не участвует масса столба жидкости с основанием в виде пятна контакта шины с поверхностью пути, а недостатком — большая затрата времени при заполнении и сливе жидкого балласта и трудность варьирования его величиной применительно к условиям работы (виды операций, тип и состояние почвы). Удаление воды при сливе балласта должно быть тщательным, иначе остатки воды в камере могут привести ее к порче.
Недостатки рассмотренных способов статического балластирования трактора (трудоемкость установки и снятия балластных грузов и заполнения шин жидким балластом и слив жидкости) устраняются при более совершенном динамическом способе увеличения сцепного веса.
При работе трактора с навесными машинами и орудиями увеличение сцепного веса обеспечивается специальными устройствами гидросистемы и механизма навески, позволяющими догружать ведущие колеса за счет части массы навесных орудий и части вертикальной составляющей реакции почвы, воздействующей на рабочие органы орудия.
Такие устройства — догружатели ведущих колес устанавливают на большинстве современных колесных тракторов. Принцип действия и конструкция догружателей ведущих колес рассмотрены в главе 10.
Наиболее эффективным способом повышения тягово-сцепных качеств колесных тракторов является установка привода ко всем колесам трактора. В результате полный вес трактора используется в качестве сцепного. В последние годы такие тракторы получили широкое распространение.
Одним из средств повышения тяговых качеств трактора является блокировка ведущего моста, исключающая раздельное буксование ведущих колес.
Повышение тягово-сцепных качеств промышленных и лесопромышленных тракторов достигается применением шин со специальными зацепами протектора, применением цепей противоскольжения на тракторах-погрузчиках и лесопромышленных тракторах.
Увеличение сцепления и уплотняющего действия погрузчиков мусора достигается применением металлических колес с зацепами в виде шипов.
Для уравновешивания массы ковша и увеличения усилия копания ковша на фронтальных погрузчиках применяют металлический балласт и жидкостное балластирование.
Источник
Способы повышения тягово-сцепных свойств тракторов
Тягово-сцепные свойства тракторов (автомобилей) зависят от физических характеристик почвы, конструктивных параметров, сцепного веса и колесной 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 возделывания 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 урожайности выращиваемой культуры.
У колесных тракторов с целью снижения давления на почву и буксования 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 догружатели ведущих колес. В качестве балласта используют чугунные грузы, навешиваемые 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 качение 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 ведущие колеса трактора.
Наиболее совершенные способы повышения КПД и тягово-сцепных свойств колесного трактора — установка привода к передним ведущим колесам (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 эффективно применять гусеничные тракторы. Среднее давление гусеничного движителя на почву меньше, чем колесного. Оно находится в пределах 0,04…0,05 МПа.
Источник
Способы повышения тягово-сцепных свойств колесных тракторов
При работе колесных тракторов на рыхлых и переувлажненных почвах значительно снижается сцепление шин с почвой, увеличивается буксование трактора и его работа становится неэффективной или вообще невозможной. С целью повышения тягово-сцепных свойств тракторов применяют различные приемы и устройства.
Давление колес на почву зависит от типа шин, давления воздуха в них, нагрузки на колеса и степени погружения их в почву. При снижении давления увеличиваются площадь контакта колеса с почвой и его сцепление. Поэтому вместо серий-ных пневматических шин можно установить широкопрофильные или арочные шины. Широко применяют сдваивание ведущих колес. Дополнительное колесо крепят к основному с помощью специальной проставки. При установке сдвоенных колес буксование трактора значительно уменьшается, а тяговое усилие растет.
На непродолжительное время снижают давление воздуха в шине, увеличивая тем самым деформацию и площадь контакта шины. Однако следует иметь в виду, что при давлении воздуха на 20 % ниже нормы срок службы шины сокращается примерно на 15 %.
На тракторах «Беларусь» в условиях переувлажнения почвы, бездорожья и глубокого снежного покрова целесообразно использовать полугусеничный ход. Он состоит из двух комплектов резинометаллических гусениц и натяжных устройств. Гусеница представляет собой замкнутую цепь, охватывающую заднее и натяжное колеса трактора, и состоит из двух резинотканевых лент с закрепленными на них болтами стальными штампованными почвозацепами.
Догрузка ведущих колес позволяет повысить силу тяги по сцеплению на рыхлых и влажных почвах. Чтобы догрузить ведущие колеса, на их диски устанавливают дополнительные (балластные) грузы или заполняют камеры шин жидкостью. На одно колесо можно закрепить попарно от двух до двенадцати грузов массой по 20 кг каждый. Первую пару крепят к диску колеса болтами и гайками, а каждую следующую пару – к предыдущей двумя болтами, которые ввинчивают в резьбовые отверстия уже установленных грузов.
Балластные грузы могут быть установлены и на передний брус трактора для догрузки передних колес с целью лучшей управляемости трактора, а на тракторах с передним ведущим мостом – для повышения тяговых свойств этого моста. Грузы устанавливают на съемном кронштейне.
Камеры шин ведущих колес, имеющие большой внутренний объем, можно заполнить жидкостью, что позволит значительно увеличить сцепную массу трактора. В летнее время камеры заполняют водой, а в холодное время – 25 %-м раствором хлористого кальция, имеющим температуру замерзания минус 30 °С. Жидкость заливают на 3/4 объема камеры через специальный водовоздушный вентиль, а затем накачивают шину воздухом до нормального давления.На некоторых тракторах для повышения их тягово-сцепных свойств применен гидроувеличитель сцепного веса.
Остовы колесных тракторов
Остовы колесных тракторов имеют рамную, полурамную и безрамную конструкции. Рамные остовы применяют на ко-лесных тракторах общего назначения, полурамные на универсально-пропашных тракторах и самоходных шасси, безрам-ные использовались на тракторах тягового класса 0,6.
Остов трактора К-701 – шарнирно сочлененная рама, состоящая из передней и задней полурам и крестовины. Передняя полурама соединена с крестовиной двумя осями и образует вертикальный шарнир. Между сопряженными проушинами опо-ры шарнира и крестовины установлены шайбы, которые выполняют функцию упорных подшипников.
Задняя полурама размещена на трубе горизонтального шарнира и закреплена крышкой. Между торцами трубы шарнира и передней поперечной балки задней полурамы установлены кольца, которые служат упорными подшипниками при работе горизонтального шарнира. Осевой зазор в этом шарнире не должен превышать 0,8 мм. Зазор регулируют прокладками между торцами трубы и крышки.
Горизонтальный шарнир позволяет передней и задней полурамам поворачиваться одна относительно другой на угол ± 16° в горизонтальной плоскости, а вертикальный шарнир – на угол ± 30° в вертикальной плоскости. При такой конструкции рамы трактор может копировать рельеф местности и поворачиваться при неуправляемых колесах.
Остов трактора Т-150К конструктивно аналогичен остову трактора К-701. Углы поворота одной полурамы относительно другой для вертикального шарнира составляют ± 30°, для горизонтального ± 15°.
Остов трактора МТЗ-80 полурамный, образованный полурамой и корпусами муфты сцепления, коробки передач, заднего моста, соединенных между собой болтами и установочными штифтами.
Полурама состоит из литого стального переднего бруса и двух продольных балок и служит опорой для двигателя. На ней размещают гидроусилитель рулевого управления, радиаторы и двигатель. В отверстие проушины переднего бруса запрессована стальная втулка, в которую устанавливают ось качания переднего моста.
Полурамный остов обладает достаточной жесткостью, прочностью и в то же время имеет несколько меньшую массу, чем рамный остов.
Подвеска колесного трактора
Задние ведущие колеса не имеют подвески. Их разъемные ступицы 5 (см. рис. 5) жестко крепят на концах валов ведущих колес (в тракторах МТЗ-80, МТЗ-100), которые выступают из рукавов, соединенных с корпусом заднего моста, или же диски колес крепят непосредственно к фланцу валов (в тракторе Т-40М). Задний мост колесных тракторов общего назначения (Т-150К, К-701) жестко соединен с кронштейнами рамы.
Передний мост универсально-пропашных тракторов служит опорой для передней части остова трактора и включает в себя ось с подвеской и направляющие колеса или ведущий мост с подвеской и комбинированные колеса. Передний мост с осью может быть трех типов: с расставленными передними направляющими колесами и регулируемой колеей (по ширине колеи задних колес), со сближенными колесами и с одним колесом. Передний ведущий мост универсально-пропашных тракторов имеет расставленные комбинированные колеса с регулируемой колеей.
Передняя ось трактора МТЗ-80 рассчитана на получение повышенного дорожного просвета и возможность изменения колеи. Она состоит из трубчатой балки 4 (рис. 6), шарнирно соединенной с передним брусом 13 полурамы трактора осью качания 12. Шарнирное соединение позволяет балке качаться относительно остова, отклоняясь в вертикальной плоскости на угол 10° вверх и вниз. Это обусловливает приспособление передних колес трактора к неровностям опорной поверхности и смягчение воздействия последних на остов. От проворачивания и перемещения ось качания удерживается штифтом.
В трубчатую балку вставлены два выдвижных кулака 2, представляющих собой трубу с приваренным к ней кронштейном 6. Кулак затягивают двумя болтами 3 клеммового зажима балки. Каждая труба кулака имеет по шесть сквозных отверстий на расстоянии 50 мм одно от другого. В одно из отверстий входит стопорный палец 5, с помощью которого фиксируют колею передних колес. Ширину колеи регулируют перемещением
В кронштейне 6 выдвижного кулака на двух втулках установлен вал 7 поворотной цапфы. Нижний конец вала 7 запрессован в отверстие полуоси колеса и приварен к ней снизу. На полуоси на двух конических роликовых подшипниках установлена ступица переднего колеса.
Рис. 6 Передняя ось трактора МТЗ-80:
1 – поворотная цапфа; 2 – выдвижной кулак; 3 – стяжные болты; 4 – трубчатая балка; 5 – стопорный палец; 6 – кронштейн выдвижной трубы; 7 – вал поворотной цапфы (шкворень); 8 – пружина подвески; 9 – тарельчатая пружина; 10 – подшипники колеса; 11 – гайка цапфы; 12-ось качания; 13 – передний брус трубы относительно балки. Колея передних колес может изменяться в пределах 1200 . 1800 мм с интервалами 100 мм при симметричном и 50 мм при несимметричном расположении колес.
Балка переднего моста подрессорена двумя цилиндрическими пружинами 8, расположенными в кронштейнах выдвижных кулаков. Часть силы тяжести трактора через кронштейн 6, пружину 8, упорный шариковый подшипник с шайбой, полуось и ступицу передается переднему колесу.
Передний мост тракторов Т-ЗО и Т-25А имеет конструкцию, позволяющую изменять не только ширину колеи передних колес, но и дорожный просвет поворотом на угол 180° фланцев поворотных цапф.
Передний ведущий мост тракторов МТЗ-82, МТЗ-102 соединен с передним брусом двумя полыми осями, на которых мост вместе с колесами может качаться в вертикальной плоскости, отклоняясь от вертикали на угол 8 . 9°. От проворачивания и осевых перемещений – оси стопорят планками.
Балка переднего ведущего моста подрессорена двумя цилиндрическими пружинами 47 (см. рис. 33, лаб. работа 7), нижние концы которых опираются на упорные шариковые подшипники, а верхние – в перегородку трубы шкворней.
Колесные редукторы вместе с передними колесами могут перемещаться относительно корпуса 20 и его крышки 23 вследствие телескопического соединения выдвижных корпусов 20 с корпусом и крышкой. Это перемещение осуществляется винтовыми механизмами (червяк 22).
Винтовой механизм позволяет бесступенчато регулировать ширину колеи передних колес в трех интервалах: 1200 .
1500, 1500 . 1600 и 1600 . 1800 мм. Для перевода ширины колеи с первого интервала на второй или наоборот из-
меняют взаимное расположение диска колеса относительно кронштейнов обода колеса. Для получения колеи в интервале 1600 . 1800 мм снимают колеса с дисков и меняют их местами, соблюдая при этом направление вращения шины согласно стрелке, указанной на боковине.
Колею задних ведущих колес универсально-пропашных тракторов также регулируют в широких пределах (в тракторах МТЗ-80, МТЗ-100, например, до 2100 мм) перемещением ступиц колес на валах, а также перестановкой дисков и колес.
Подвеска переднего моста трактора Т-150К зависимая, состоящая из двух продольных полуэллиптических рессор 7 (рис. 7) и амортизаторов 3. Рессора, скрепленная двумя хомутами, соединена с корпусом переднего моста двумя стремянка-ми 1 с подкладками 9. Концы верхних листов рессор помещены в резиновые подушки 8, которые установлены в чашках кронштейнов, закрываемых крышками 6 и 11. Ход переднего моста вверх ограничен двумя резиновыми буферами 2.
Рис. 7 Подвеска переднего моста трактора Т-150К:
1 – стремянка; 2 – буфер; 3 – амортизатор; 4 – ось; 5 – пружинный шплинт; 6 – крышка заднего кронштейна рессоры; 7 – рессора; 8 – подушка рессоры; 9 – подкладка; 10 – специальная гайка; 11 – крышка переднего кронштейна рессоры.
Гидравлические амортизаторы 3 двустороннего действия работают совместно с рессорами и предназначены для гашения колебаний, возникающих при движении трактора по неровностям пути. Они повышают плавность хода трактора и уве-личивают долговечность рессор. В верхней части амортизатор крепят к кронштейну продольной балки рамы, а в нижней части – к подкладке 9 рессоры.
В тракторе Т-150К также можно изменять ширину колеи перестановкой колес с одной стороны на другую. Узкую ко-
лею (1680 мм) применяют при вспашке, закрепляя колеса вентилем наружу. Широкую колею (1860 мм) устанавливают при использовании трактора на транспортных и других работах. Для этого колеса переставляют вентилем внутрь.
1 Что является движителем у колесного трактора?
2 Расскажите о дисковых и бездисковых колесах трактора.
3 Какое обозначение имеют пневматические шины колесных тракторов?
4 Какие существуют способы повышения тягово-сцепных свойств колесных тракторов?
5 Каким способом осуществляется догрузка ведущих колес трактора и для чего это делается?
6 Какие бывают остовы колесных тракторов?
7 Расскажите о подвеске колесного трактора.
СТРУКТУРА
МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3, 4.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Источник
