Устройство и работа лесных тракторов icon

Устройство и работа лесных тракторов









Скачать 234.53 Kb.
НазваниеУстройство и работа лесных тракторов
Размер234.53 Kb.
ТипДокументы




Портал Влеспроме: www.vlesprome.ru

E-mail: 1@vlesprome.ru




УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ


7.1 Двигатель и трансмиссия


Источником энергии лесных тракторов обычно является турбодизельный двигатель мощностью 80-160 кВт. Задача трансмиссии - преобразовать энергию двигателя в тяговое усилие колес машины. Мощность двигателя получают умно­жением крутящего момента коленчатого вала на количество оборотов, т.е. при определенной мощности можно получить или малую тягу и большую скорость, или большую тягу и малую скорость.



0 4 , , , , ,

0 2 4 6 8 10

Скорость, м/с

Рисунок 7-1. Кривая мощности двигателя в 100 кВт.

Например, двигатель с мощностью 100 кВт на скорости 1 м/с может развить тяговую силу в 100 кН. соответственно, если не требуется усилия более 10 кН, можно развить скорость


до 10 м/с. Мощность двигателя лесных тракторов чуть выше, чем у двигателей легковых автомобилей. Если мощность двигателя в легковой машине преобразуется для получения большой скорости и малой тяги, то в лесном тракторе - для получения больших усилий на небольших скоростях. Вслед­ствие принципа работы двигателя соотношение количества оборотов и вырабатываемой мощности не возрастает линей­но, т.е. достигнув определенного оптимального значения, потеря мощности нарастает, и кривая эффективности сни­жается.

Крутящий момент двигателя очень мал по сравнению с необходимым для движения колес. А количество оборотов двигателя намного выше, чем колес. Между крутящим моментом и оборотами двигателя (100 кВт) и ведущих колес существует примерно такая зависимость:

Крутящий момент: Обороты:

Мотор 400 Нм 40 об./с

Ведущее колесо33 750 Нм 0,4 об./с

Преобразование мощности происходит при помощи коробки переключения передач, входящей в состав трансмиссии. Снижение оборотов должно быть достаточно крутым, но частично изменяемым, так, чтобы трактор мог двигаться с оптимальной скоростью в различных условиях.


Передача крутящего момента в лесных тракторах может быть реализована четырьмя основными способами: меха­ническим, гидростатическим, механо-гидростатическим и механо-гидродинамическим. Основная часть лесных трак­торов в Северных странах оснащается механо-гидроста-тической трансмиссией, однако, часть северно-американских производителей доверяют классической механической схеме. Еще в 1980-х годах большинство лесных тракторов имело механо-гидродинамическую трансмиссию. Гидроста­тическую трансмиссию в чистом виде применяют в неболь­ших лесных тракторах или в специальных машинах, когда крутящий момент колесам трудно передать механически.


7.1.1 Механическая система трансмиссии



Механическая трансмиссия имеет постоянное значение передаточного числа на каждой передаче. Графики тяговых усилий разных передач похожи на график соотношения обороты/крутящий момент двигателя. Для получения большой тяговой силы при движении в нагруженном состоянии и большой скорости при движении без груза, а также для эффективного использования всего диапазона мощности двигателя, в механическую трансмиссию необхо­димо включать большое количество передач. Движение по пересеченной местности с большим грузом сильно затруд­няется из-за необходимости постоянного переключения передач. Достоинством механической трансмиссии является высокий КПД по сравнению с другими типами. Практически каждая пара шестерен, снижающая скорость или изменяю­щая направление вращения, поглощает 2-3 % мощности. Общая потеря мощности у трансмиссии составляет 10-20 % и у механической трансмиссии является наименьшей.

Из-за необходимости крутого изменения крутящего момента механическая трансмиссия получается на практике много­ступенчатой. Ближе к мотору, где крутящий момент и нагруз­ки еще небольшие, располагают основную коробку пере­ключения передач. Далее тяговое усилие через карданный вал передается на раздаточную коробку, с помощью кото­рой распределяется между передней и задней осями, имеющими главные передачи (мосты). В лесных тракторах усилие приходиться передавать с передней части на заднюю или наоборот, поэтому между ними устанавливают кардан­ный шарнир. У большинства лесных тракторов все колеса ведущие, но крутящий момент не всегда распределяется равномерно. В тракторе может быть отключение привода другого моста (например, у форвардеров для передвижения по дороге).



Рисунок 7-3. Устройство механической трансмиссии лесного трактора.

Задача главной передачи - передача крутящего момента поперечно расположенным полуосям. Главные передачи объединены с дифференциалом, который распределяет крутящий момент между правой и левой полуосью согласно сопротивлению, оказываемому колесам. На поворотах колеса проходят разный путь за одно и то же время. Дифференциал позволяет вращаться полуосям с разной скоростью, но подает на них одинаковое тяговое усилие





Рисунок 7-4. Благодаря блокировке дифференциала тяговое усилие можно передать колесам в соответствии с их сцеплением. На верх­нем рисунке правое колесо имеет хорошее сцепление с дорогой, обеспечивающее тяговое усилие в 100 единиц, а сцепление левого колеса обеспечивает тяговое усилие всего на 5единиц. При попытке нарастить тягу колесо начинает пробуксовывать, т.е. с обоих колес можно получить тягу лишь по 5 единиц, или всего 10 единиц.

При блокировке дифференциала (нижний рисунок) правое колесо получает возможность использования сцепления и обеспечивается общая тяга в 105 единиц.


Пока сцепление колёс с несущей поверхностью хорошее, дифференциал обеспечивает равномерность скорости их

вращения. Однако если одно колесо проскальзывает, то на него уходит всё большая доля мощности двигателя. В неко­торых случаях это может привести к пробуксовке. Для подобных ситуации лесные тракторы оснащаются блоки­ровкой дифференциала, которая позволяет использовать общее сцепление колес. При включении блокировки полуоси вращаются вместе, и поступающий на них крутящий момент не будет зависеть от сцепления отдельного колеса.


Современные лесные тракторы имеют в ходовой части раз­личные тележки. Тележка снижает влияние вертикального движения отдельного колеса на устойчивость машины. Она примерно вдвое снижает наклон осей при преодолении препятствий по сравнению с отдельным колесом. Попутно тележка уменьшает нагрузку трактора на поверхность, снижает качку и повышает устойчивость. Использование тележек позволяет увеличить дорожный просвет без силь­ного ущерба для устойчивости. Тележки позволяют приме­нять меньшие по размеру колеса, так как ось крепления тележки выше оси самих колес. Вращение вала передается полуосям чаще всего зубчатыми передачами. Конструкция тележек допускает использование гусениц, надеваемых на колеса.


7.1.2 Механо-гидродинамическая система трансмиссии


В механо-гидродинамической трансмиссии между двига­телем и коробкой передач устанавливается преобразователь момента - гидротрансформатор, который состоит из 2-х колес: насосного и турбинного. Двигатель вращает насосное колесо, которое приводит в спиральное движение масло, которое в свою очередь вращает расположенный рядом турбинное колесо.


Принцип действия такой же, как и у автоматической короб­ки передач легковых автомобилей, но переключение передач в лесных тракторах не автоматизировано до такой же сте­пени. Однако некоторые свойства автоматической коробки

переключения передач можно найти и в этой системе. Гидротрансформатор позволяет обойтись меньшим коли­чеством передач для контроля над преобразованием мощ­ности двигателя, так как плавно изменяет крутящий момент при изменении оборотов двигателя. При снижении скорости из-за возникновения препятствий ходу гидротрансфор­матор автоматически увеличивает вращающий момент. Он также автоматически отключает трансмиссию от двигателя на малых оборотах, гидротрансформатор имеет небольшую степень изменения крутящего момента (обычно 1:2,5), но его наличие делает трогание с места намного мягче, чем при применении механической трансмиссии. Гидротранс­форматор всегда нуждается в дополнении механической коробкой передач, так как он не покрывает весь диапазон соотношений тяги / скорости, необходимый лесному трак­тору.


Работа гидротрансформатора основана на использовании динамической энергии жидкости. Движущееся гидрав­лическое масло сильно нагревается при длительной работе, поэтому гидротрансформатор требует мощного охлаждения. Если нагрузка вызывает его перегрев, то конструкцией должна быть предусмотрена возможность отключения, и тогда трансмиссия будет работать как обычная механичес­кая. Из-за большого выделения тепла и «проскальзывания» КПД гидротрансформатора составляет около 85 %, у аналогичной механической системы - около 95 %. Лесные тракторы, оснащенные гидротрансформаторами, обычно имеют редуктор типа powershift, позволяющий переключать передачи без отключения крутящего момента. Из такой коробки передач крутящий момент передается дальше так же, как и в механической трансмиссии.


7.1.3 Механо-гидростатическая и полностью гидроста­тическая трансмиссия


Гидростатическая трансмиссия преобразует механическую энергию двигателя в энергию давления масла, передаваемую

по шлангам в рабочие гидроагрегаты, в которых идет обрат­ное преобразование в механическое движение. Мощность мотора передается по следующим законам физики:


Мощность = давление * скорость потока = тяга * скорость движения.


В системе полностью гидростатической трансмиссии двига­тель приводит во вращение гидравлический насос (ходовой насос), из которого поток жидкости распределяется по колес­ным моторам. В механо-гидростатической трансмиссии поток подается в ходовой насос, из которого вращающий момент передается колесам механическим путем. Самым большим достоинством гидростатической трансмиссии явля­ется эффективное торможение, так как между колесами и мотором существует почти жесткая связь. Плавная бессту­пенчатая регулировка скорости обеспечивает хорошее сцепление с почвой. Регулировкой оборотов дизельного двигателя можно сразу задавать нужную скорость при тро-гании с места, что удобно при одновременном выполнении машиной нескольких операций (харвестеры).





Полностью гидростатическая трансмиссия удобна тем. что снимает конструкционные ограничения на машину. Каждое колесо можно обеспечить отдельной трансмиссией, что позволяет конструировать многофункциональные специа­льные транспортные средства. Тем не менее полностью гидростатические трансмиссии используются на сегод­няшний день очень редко. Ограничение максимального давления, подаваемого на отдельный колесный мотор, является слабым местом этой системы в условиях бездо­рожья. При передаче вращения механическим путем на отдельное колесо можно подать намного большее усилие, «позаимствовав» энергию у других колес.




Рисунок 7-6. Строение полностью гидростатической трансмиссии.


Механо-гидростатическая трансмиссия объединяет сильные стороны механической (более простое обслуживание, долговечность и возможность концентрации усилия в условиях бездорожья) и гидростатической системы (бессту­пенчатая регулировка мощности и мягкая реакция на препятствия рельефа). Поэтому этот тип трансмиссии стал основным для лесных тракторов в Северных странах.


Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:



Для агроэкономического факультета/ лектор: к т. н., стр преп. Исаев айдын юнис о. Лекция 1 общее устройство тракторов и автомобилей. Работа и устройства поршневых двигателей внутреннего сюранияпла н
Современные сельскохозяйственные тракторы классифицируют по сле-дующим основным признакам



Классификация и общее устройство тракторов (2ч)



Тема Классификация автомобилей и тракторов. Общее устройство



Вопросы к экзамену по дисциплине Устройство автомобилей
Пневматический усилитель привода сцепления автомобиля маз-5335. Назначение, устройство и работа



Вопросы к экзамену по дисциплине Устройство автотранспортных средств
Механизм управления делителем коробки передач автомобиля КамАЗ. Устройство и работа



Устройство и работа карбюраторов



5. устройство и работа дизеля



1 Колесные тракторы 2 Гусеничные тракторы 3 Классификация тракторов по назначению 4 Эксплуатационные показатели тракторов Примечания



Рабочая программа учебной дисциплины электрооборудование автомобилей и тракторов Цикл
Целью дисциплины является изучение типовых схем электрооборудования автомобилей и тракторов и их отдельных элементов, особенностей...



Система охлаждения общее устройство и работа жидкостной системы охлаждения

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2020

обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

разработчик i-http.ru

на главную