идравлическая навесная сйсШма тракторй

тральное положение после перемещения рукоятки управления. При остановленной рукоятке механизм навески удерживается в определенном положении относительно остова трактора.

При необходимости возможна комбинация двух способов регулирования: высотного и силового или позиционного и силового.

Согласно агротехническим требованиям все вновь проектируемые универсальные колесные тракторы должны обеспечивать возможность работы при любом из трех основных способов регулирования.

В поперечной плоскости копирование ее рельефа для широкозахватных орудий улучшают, освобождая один из раскосов или делая независимыми левый и правый подъемные рычаги с приводом от отдельных гидравлических цилиндров.

2. Обеспечить возможно быстрое самозаглубление рабочих органов орудия, чтобы не расширять необработанную поворотную полосу. Заглубляющий момент определяется величиной и направлением результирующей /?с (см. рис. 19.2) действующих на орудие спл и положением мгновенного центра вращения О. Для достижения самозаглубления результирующая сила должна проходить выше мгновенного центра вращения, создавая плечо, уменьшающееся по мере заглубления орудия. При высотном регулировании заглубление прекращается от появления реакции на опорном колесе, заглубляющий момент сохраняется во время работы и время заглубления невелико. При силовом регулировании заглубляющий момент стремится к нулю и время заглубления несколько больше.

3. Обеспечить достаточный транспортный просвет под орудием. Чтобы можно было переезжать через канавы и передвигаться по пересеченной местности, следует придать нижней плоскости орудия наклон к горизонтали d g - задний угол проходимости, рис. 19.2, б). Следует принимать а > 15°. Дальнейшее увеличение угла при длительных переездах получают, укорачивая верхнюю тягу. Транспортный просвет под нижней точкой орудия Ат = 250--320 мм.

Для уменьшения общей длины агрегата, повышения продольной устойчивости и маневренности в некоторых навесных устройствах делают угол а= 80-90° при полющи специального устройства.

4. Обеспечить продольную устойчивость трактора с орудием в транспортном положении. Для повьшгения продольной устойчивости вылет а орудия следует делать возможно меньше, приближая плоскость крепления навесного устройства иа тракторе к задней оси и уменьшая зазор z между орудием и колесом (см. рис. 19.1).

Кинематическая схема навесного устройства колесного трактора класса 1,4 тс представлена на рис. 19.4, а, а гусеничного трактора класса 3 тс - на рис. 19.4, б, навесное устройство гусеничного трактора может быть налажено в двухточечную (для агрегатирования с плугом) и трехточечную модификации. Основные параметры навесных устройств сельскохозяйственных тракторов приведены в табл. 19.3.

19.2. РАСЧЕТ НАВЕСНОГО УСТРОЙСТВА НА ПРОЧНОСТЬ

Навесное устройство рассчитывают на прочность для двух положений орудия: нижнего и верхнего.

Нижнее положение - момент начала выглубления орудия. В этом положении иа Механизм навесной системы действуют сила сопротивления орудия и его вес, приложенные в центре тяжести орудия.

Верхнее положение - механизм навесной системы нагружен только весом орудия.

Из двух вариантов выбирают наиболее неблагоприятный и принимают его для расчета на прочность каждого звена.

Расчет навесного устройства ко, tipomocihb

4§7

Усилия в звеньях навесного устройства от равнодействующей вертикальных Сил Q и равнодействующей горизонтальных сил определяют по формулам, приведенным в табл. 19.4 *.

19.4. Усилия в звеньях навесного устройства

Усилие

вдоль стержня

перпендикулярно стержню

Коэффициент

Г.. = K.Q -f-

N = О

ft sin v

/j sin (P -a)

h cos v

K, = cos v -

- Ki cos (v - P) Кз = sin v -

- Kt sin (v - P)

Kg = sin v - K{ cos(v - P) Кз = cos v - k[ sin (v - P)

r,4 = KtQ +

+ kIr =

Zjlj sin (V -Ф)

3411

,V sin (v-ф)

P = k5q+ KsR

Kjy sin (Ф - Ф) Zy, sin (6-I-T)

Kj/y sin - Ф) 5= /yjSln(e + T)

Значение длин и углов, входящих в эти формулы, следует брать из схемы механизма (рис. 19.5) для всех расчетных положений.

Известны графоаналитические методы определения усилия в звеньях устрой.рва.

Рис. 19.5. Схемы для расчета механизма иавески:

а - общая; б - стержень ; в - стержень IV: г ~ стержень /: д - стержень е - стержни V ч VI

Рис. 19.6. Схемы для расчета:

а - проушины; б - пальцев шарниров

Прочность деталей, работающих на сжатие, проверяют с учетом коэффициента Ф уменьшения допускаемого напряжения

rij - -- , <Усж

где От - предел текучести при растяжении, кгс/см*; т)сж - напряжение сжатия, кгс/см.

Коэффициент ф выбирают в гависимости от гибкости детали и марки стали; ф,- 0,80,9.

В выполненных конструкциях 4.

Проушины рычагов рассчитывают как кольцо, защемленное по дуге и нагруженное распределенной нагрузкой, изменяющейся по косинусоидальному закону (рис. 19.6, а).

Наибольшая интенсивность распределенной нагрузки

где Р - сила, действующая на проушину; R - средний радиус проушины Возникающий в заделке максимальный изгибающий момент

= Ло + N,R (1 + sfn Р) - PR (-£ + --) .

где Мо PR (0,0127 + 0,00083р); N,P (0,522 - 0,0036). Нормальная сила в этом сечении

/V -

sin р

Максимальные напряжения на внутреннем радиусе проушины

N , Mzr

= T-+-sr;

чеийомТГГ УР ио волокна до нейтрального слоя; 5 - стати-сечеиия Т BnvTnl ительно нейтрального слоя; F - площадь сечеиия, - внутренний радиус проушины.

Для вычисления Zr необходимо определить радиус кривизны нейтрального слоя г.

где h - высота сечения проушины; Ri - наружный радиус проушины. Теперь

z, = r-

Статический момент площади сечения S = FZg,

где 2o - расстояние от центра тяжести площади сечения до нейтрального слоя: z,= R-r.

В выполненных конструкциях расчетные напряжения равны 3000- 3500 кгс/см2.

Детали, работающие в условиях сложного напряженного состояния (изгиб и кручение), рассчитывают по суммарным напряжениям:

Ми = K(M .вepт)+{M .гop)

где Тк - напряжение кручения; W , - моменты сопротивления сечений изгибу и кручению, соответственно. Мц, Мк-изгибающей и крутящий моменты в сечеиии соответственно.

Запас по пределу текучести

Мк .

Осум

В выполненных конструкциях расчетный запас ПхЬЗ.

Пальцы шарниров тяг рассчитывают как двухопорные балки, нагруженные распределенной внешней нагрузкой, с реакциями на опорах, распределенными по закону треугольника (рис. 19.6, б). По экспериментам ХТЗ такая схема дает-наилучшее совпадение с данными стендовых испытаний.

Максимальный изгибающий момент в среднем сечении для этой схемы равен

-pJ л. f \ S b S

S 2/ + 4/ -ЗЬ

где S - внешняя нагрузка, приложенная к пальцу.

В выполненных конструкциях максимальные расчетные напряжения достигают 3500 кгс/см.

По результатам тензометрирования, проведенного НАТИ, наиболее нагруженными деталями механизма навески являются нижняя ось, подъемный рычаг, вал рычагов, ось цилиндра навески.

Максимальные напряжения по данным этих измерений достигают 1300 кг/см и отвечают движению трактора по разбитой грунтовой дороге с плугом в транспортном положении.

19.3. ГИДРОПРИВОД НАВЕСНОГО УСТРОЙСТВА И ЕГО КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Основным приводом для управления навесными машинами-орудиями является гидравлический. Остальные типы привода не получили распространения: механические - вследствие громоздкости, малой универсальности и малой надежности, пневматические - вследствие малой грузоподъемности из-за низкого рабочего давления (5-7 кгс/см), электрические -- из-за отсутствия на тракторе мощного Источника электроэнергии и высокой стоимости обмоточной меди.

Преимущества гидропривода заключаются в его высокой универсальности, малых размерах в результате высокого рабочего давления (на отечественных тракторах до 100 кгс/см, на зарубежных тракторах до 200 кгс/см), большой точности из-за несжимаемости рабочей жидкости, высоком к. п. д. Классификация гидравлических приводов навесных систем и их сравнительная оценка приведены в табл. 19.5.

19.5. Классификация гидропри

водов навесных устройств

Схема привода

Преимущества

Еднноагрегатиая

Недостатки

Простота конструкции

Компактность

Отсутствие маслопроводов

Легкость оборудования силовым регулятором

Легкость комплектования трактора (монтажа и демонтажа)

Возможность проверки и регулирования комплектно до установки на трактор

/ .иаг-г °- Регатная:

Зависимость работы гидропривода от работы вала отбора мощности

Трудность подключения выносных цилиндров

Увеличенная металлоемкость

Низкое (до 100 кгс/см) рабочее давление из-за труд ности обеспечить надежное уплотнение в разъемах ка налов

Зависимость гидроподъ емника от конструкции трактора

Простота н дешевизна конструкции

Небольшая длина маслопроводов

Легкость оборудования силовым регулятором и ДВК

Компактность

Возможность комплектной проверки и регулирование до установки на трактор

Зависимость конструкннн тРстпРВДник ЗЖисаГв

;Го 2?гГиГ-- -

ни=?ыТц-~

Схема привода

Раздельно-агрегатная: / - бак; 2 - насос; S - распределитель; 4 - силовой цилиндр

Преимущества

Возможность массового производства унифицированных агрегатов, устанавливаемых на любой трактор

Простота подключения основного и выносных цилиндров двойного действия

Недостатки

Большая длина (10-20 м) маслопроводов высокого давления

Сложность монтажа иа трактор

Повреждение маслопроводов в эксплуатации

Усложненная конструкция навесного устройства (переключаемый привод к подъемным рычагам, отдельная рама)

Сложность комплектной проверки (можно проверить только на тракторе)

Гидропривод питается от насоса, помещенного на двигателе или на корпусе силовой передачи с приводом от независимого вала отбора мощности.

Размещение насоса на двигателе обеспечивает полную независимость его привода, не требует большей длины трубопроводов. С этой точки зрения выгоднее устанавливать насос у задней части двигателя. Насосы могут быть шестеренные, пластинчатые н плунжерные. Шестеренные насосы отличаются простотой конструкции, надежностью работы, мало реагируют на загрязненность масла. На отечественных тракторах применяются унифицированные шестеренные насосы, работающие в диапазоне 1100-1700 об/мин, основные данные которых приведены в ГОСТ 8753-71. Применение в их конструкции самоподжимных втулок н резиновых уплотнетАпозволяет получить при относительно высоком давленип объемный к. п. д. не менее 0,9. Для унифицированных насосов принято давление 100 кгс/см и предельное давление, обеспечиваемое предохранительным клапаном распределителя, не более 135 кгс/см. Для более высоких давлений применяют плунжерные насосы.

Объем бака для масла выбирают из условия предотвращения перегрева масла и уменьшения пенообразования. Если насос установлен на двигателе, то в качестве рабочей жидкости применяют масло, заливаемое в картер двигателя, из условия унификации, а также для устранения загрязнения картерного масла при утечке Через сальник насоса.

При раздельно-агрегатно.м гидравлическом приводе распределитель представляет собой отдельный агрегат, устанавливаемый перед водителем или сбоку для обеспечения удобного доступа к рукояткам управления. На отечественных тракторах применяют клапанно-золотниковые распределители с цилиндрическими золотниками, имеющими четыре положения: подъем, принудительное опускание, нейтральное (запертое) и плавающее. Золотник автоматически возвращается в нейтральное положенпе по окончании подъема и принудительного опускания прн повышении давления до 110-120 кгс/см. Техническая характеристика распределителей приведена в ГОСТ 8754-71. Давление перепуска через предохранительный клапан принято 130-4-5 кгс/см.

На сельскохозяйственных тракторах устанавливают распределители пропускной способностью 75 л/мин с двумя и тремя золотниками, могущими управлять двумя или тремя независимыми цепями циркуляции.

Силовые цилиндры разделяют на основные, устанавливаемые в механизме навески, п выносные, устанавливаемые на рабочих машинах-орудиях. В массовом производстве находятся цилиндры двойного действия с гидравлическим регулиро-