Рис. 10.2. Схема коробки передач с переключением иа ходу:

/ - подвижные шестерни II-V передач; 2 - подвижная шестерня I передачи и передачи заднего хода; 3 - муфта сцепления для Г передачи и передачи заднего хода; 4 - муфта сцепления для II -V передач; 5 - обгонная муфта (автолог)

При переключении передач по первому способу перемещают золотник 8 (рис. 10.3), включая подачу масла от насоса 2 во включаемую муфту Ф/+т и соединяя выключаемую муфту Фт со сливной линией. Обычно Твык > Твк и муфта Фп выключается раньще, чем включится муфта Фт+i, вызывая разрыв потока мощности. Для уменьщения времени разрыва применяют;

1. Установку дюзы - дросселирующего отверстия в сливном канале, уменьшая этим Твык.

2. Установку сдвоенных муфт (см. рис. 8.10), у которых цилиндр-бустер включаемой муфты заполняется маслом, непосредственно поступающим из цилиндра включаемой муфты.

3. Увеличение Твк путем уменьшения объема цилиндра включаемой муфты, увеличения проходных сечений маслопроводов и повышения производительности

маслонасоса. Например, у трактора Джои Дир 2020 этими мероприятиями время включения муфты У КМ (см. рис. 10.1, б) было сокращено до 0,07-0,08 с, что практически исключило разрыв потока мощности. Согласно исследований МТЗ, если разрыв потока мощности длится не более 0,1-0,15 с, трактор даже при выполнении тяжелых пахотных работ не останавливается.

Рис. 10.3. Схема управления коробкой передач с П реключеиием под нагрузкой:

/ - бак; 2 - основной насос; 3 - вспомогательна насос (для пуска с буксира); 4 - обратный клапан, 5 - предохранительный клапан, регулируемый иа 2pp2g; 6 - сливной клапан, регули-

давлепие

руемый на давление Рраб кгс/см; 7

фильтр с предохранительным клапаном; 8 - гиДрО распределитель

<3 я Эй

g я ч g а о ч я § и

и и А ; <и

XD и л CL

ь*р о

J ЕК

Для перекрытия передач по крутящему моменту переключают выключаемую муфту на питание от гидравлического аккумулятора 9 (рис. 10.4) на время заполнения маслом цилиндра-бустера включаемой муфты.

Применение перекрытия передач вызывает усложнение, а значит, и снижение надежности конструкции коробки передач, перегрузку деталей коробки циркули- рующей мощностью, перегрузку и опасность заглохания двигателя, а при переключении с высшей на низшую передачу - срыв полностью включенной муфты.

10.3. ПЛАНЕТАРНЫЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Преимуществами планетарных коробок передач являются их компактность, так как благодаря наличию двух-трех сателлитов усилие распределяется на несколько зубьев, возможность получения большого передаточного числа, легкость переключения передач под нагрузкой. Однако сложность конструкции препятствует распространению их на тракторах.

Большинство тракторных коробок выполняется по схеме многорядного эпицикла с несколькими степенями свободы. Планетарная коробка передач Селект-е 0-Спид , устанавливаемая на некоторых моделях тракторов Форд , имеет четыр планетарных ряда - три переключаемых 4, 5 и 10 (рис. 10.5) и четвертый 14 понижающий редуктор. Переключение осуществляется при помощи гидроподжим-j ных муфт 6, и к 13 и тормозов 3, 7 и 9, управляемых гидравлическими цили? рами. Рычаг переключения расположен на рулевой колонке и имеет барабаннук шкалу передач. Он связан тросом с кулачковым валом, перемещающим золотник! распределителя. Рабочее давление масла 15,4 кгс/см-. Возможные комбинации включения муфт и тормозов и примерное распределение моментов по отдельны муфтам и тормозам дано в табл. 10.1. На некоторых моделях коробок вместо фты свободного хода 2 ставится фрикционная муфта, позволяющая осуществлять торможение трактора двигателем. Когда двигатель остановлен, тормоза 7 и затягиваются пружинами.

10.1. распределение относительных моментов Мф/М и М/М, передаваемых муфтами и тормозами планетарной коробки передач (по данным НАТИ)

Примечание. О означает, что тормоз или муфта выключены; Мч - момент тормоза; Мф - момент муфты; Мн - номинальный момент; ЭХ -задний ход.

Рис. 10.5. Планетарная коробка передач Селект-О-Спид (конструктивная схема):

/ - ведущий вал; 2 - муфта свободного хода; 3 - первый тормоз; 4 - первый эпицикл; 5 - второй эпицикл; 6. И, 13 - гидроподжимные муфты; 7 - второй тормоз; 8 - канал в стенке корпуса для подачи масла к муфтам; 9 - третий тормоз; 10 - третий эпицикл; 12 - ведущий барабан; 14 - четвертый эпицикл - постоянная передача; 15 - ведомый вал

10.4. БЕССТУПЕНЧАТЫЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Бесступенчатые коробки передач могут быть механическими, гидравлическими и электрическими. Из-за недостаточной надежности механических коробок и высокой стоимости (большой расход меди) электрических они не получили применения в сельскохозяйственных тракторах.

Гидравлические бесступенчатые коробки передач выполняют гидростатическими. Они состоят из насоса, соединенного с двигателем, и гидродвигателя, соединенного с рабочим валом (ведущим валом центральной передачи, конечной передачи или колеса). Основные характеристики гидромашин представлены в табл. 4.6 и 4.7.

Шестеренчатые гидромеханизмы в коробках передач не применяются из-за трудности регулировать объем и малого начального момента.

Поршневые гидромеханизмы могут работать при высоком давлении (120- 350 кгс/см), что позволяет делать их компактными, но при этом повышаются требования к качеству и чистоте рабочей жидкости.

В пластинчатых гидромашинах производительность изменяется при изменении эксцентриситета. К недостаткам лопастных агрегатов относятся низкое рабочее давление (до 100 кгс/см), повышенный износ.

Через гидрообъемную коробку передач трудно передавать большие мощности из-за перегрева агрегатов и рабочей жидкости и низкого по сравнению с шестеренчатой коробкой к. п. д. Поэтому были созданы гидромеханические передачи с дифференциалом. В таких передачах часть мощности передают через гидрообъемную коробку передач, а другую - через дифференциальный механизм, обычно однорядный эпицикл.

11.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

3. Минимальная перегрузка двигателя при повороте. Величина перегрузки

Механизмы поворота, размещаемые в силовой передаче, действуют при изменении скорости вращения ведущих колес левой и правой сторон. Механизмы классифицируют по следующим показателям.

По числу фиксированных радиусов поворота различают одноступенчатые, многоступенчатые и бесступенчатые механизмы поворота.

Одноступенчатые механизмы имеют один фиксированный для определенного положения рычагов управления минимальный радиус поворота. Промежуточные радиусы поворота имеют неопределенную величину и получаются кратковременно из-за пробуксовки муфты илп тормоза.

Многоступенчатые механизмы имеют двй и более фнксиро-j ванных радиусов поворота.

Бесступенчатые механизмы допускают поворот с любым! фиксированным в пределах от минимального до равного бесконечности, радиусом. Радиус поворота изменяется пропорционально перемещению органа управления (линейное управление), что важно при автоматизации вождения.

По характеру распределения скоростей движения при повороте механизмы поворота разделяют на механизмы! с постоянно! скоростью центра трактора (дифференциальные механизмы) с постоянной скоростью забегающей гусеницы/со снижаемо!] скоростью забегающей гусеницы.

По методу подвода мощности различают однопоточные механизмы, у которых мощность подводится к механизму одним потоком; дву.хпоточные, в которых мощность подводится двумя раздельными управляемыми потоками; с отдельным регулируемым потоком для каждой стороны.

Основные требования, предъявляемые к механизмам поворота, следующие.

1. Плавный и быстрый переход от движения по прямой к движению по кривой заданного радиуса. Наиболее отвечают этому требованию бесступенчатые механизмы. Время срабатывания механизма

<В2

где Увед - момент инерции разгоняемых или замедляемых дет лей механизма поворота; My - управляющий момент. 2. Достаточный поворачивающий момент

Мп = 0,5В (P-Pi),

где В - ширина гусеницы; Рг и Pj - касательные силы тя1й на забегающей и отстающей гусеницах.

I \ Рв /

УИтСОт

где 3 и - коэффициенты загрузки при повороте и при прямолинейном движении; v и V - скорости поступательного перемещения центра трактора при

повороте и при прямолинейном движении; v = --параметр поворота

(здесь Мрез - результирующий момент сопротивления повороту; Рк - касательная сила тяги); Рв=--относительный радиус поворота; М и щ - момент и скорость скольжения тормоза, муфты (при повороте с фиксированным радиусом МЩ = 0).

4. Механизм не должен снижать устойчивости прямолинейного движения.

11.2. ОДНОПОТОЧНЫЕ ОДНОСТУПЕНЧАТЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВОРОТА

Характеристика основных однопоточных механизмов поворота приведена в табл. 11.1. Из-за простоты конструкции эти механизмы чаще всего применяются на тракторах.

Дифференциальные механизмы. Простые дифференциалы в качестве механизма поворота на сельскохозяйственных гусеничных тракторах не применяются. Двойные дифференциалы характеризуются дополнительной передачей к тормозным барабанам. Для уменьшения шума, присущего коническому дифференциалу, применяют дифференциалы с цилиндрическими шестернями.

Минимальный радиус поворота трактора с двойным дифференциалом в выполненных конструкциях Pmin = (1,41,75) В, передаточное число Ыд = .2,8- 3,5.

Муфты поворота. Как правило, их изготовляют многодисковыми, сухими, постоянно-замкнутыми. Выключающее усилие обычно направлено к центральной передаче для разгрузки крепления муфты на валу. Ведущие диски - стальные, ведомые - имеют накладки из фрикционного материала. Основные размеры дисков, пружин и других деталей муфт отечественных гусеничных тракторов приведены в табл. 11.2.

Муфты поворота работают в двух режимах нагрузки, характеризующихся различными крутящими моментами.

1. Моментом, передаваемым при прямолинейном движении на низшей рабо-, чей передаче и номинальной мощности двигателя:

Мр = 0,5М , цГ11,

Где М - расчетный номинальный момент двигателя; к - передаточное число коробки передач; и - передаточное число центральной передачи; 1 - механический к. п. д. передачи от двигателя до муфты поворота.

2. Моментом, передаваемым при повороте с полной нагрузкой, в пределе - моментом, обеспечиваемым сцеплением одной гусеницы с почвой:

мр=;

2tt6

где Фс - коэффициент сцепления с почвой, принимаемый фс = 1; uq - передаточное число конечной передачи.

При расчете принимают для первого режима коэффициент запаса Р = 3,5-f-(см g P° ° Р ~ 2,5-=-4 и дальнейший расчет ведут по большему моменту

в. я. Анилович