Механизация животноводства (стр. 7 )

На шасси автомобиля устанавливают кузов, служащий для размещения водителя, пассажиров и грузов. К кузову грузового автомобиля принадлежат также кабина для водителя и оперение автомобиля: капот, крылья, подножки.

Рис. 11. Схема расположения основных механизмов гусеничного трактора:

1 – направляющее колесо; 2 – дизель; 3 – сцепление; 4 – коробка передач; 5 – главная передача; 6 – ведущее колесо; 7 – механизм поворота; 8 – прицепной крюк; 9 – навесная система; 10 – конечная передача; 11 – гусеничная цепь; 12 – соединительный вал.

Автомобили могут иметь вспомогательное оборудование: тягово-сцепное устройство, лебедку, системы отопления и вентиляции, компрессор и др.

Двигатель предназначен для преобразования химической энергии сгорающего в нем топлива в механическую (см. гл. 1.3).

Трансмиссия. Сопротивление движению машины меняется непрерывно и в широких пределах. Это объясняется колебаниями удельного сопротивления почвы и загрузки рабочих органов машин, изменениями сопротивления качения колес и сцепления их с грунтом или дорогой, возникающими на пути движения подъемами и уклонами и др. Соответственно этому требуется менять значение крутящего момента, подводимого к ведущим колесам (звездочкам), как для преодоления возросших сопротивлений, так и для более полного использования мощности двигателя, получения высокой производительности при наименьшем расходе топлива. Однако автоматическая регулировка крутящего момента в двигателях внутреннего сгорания возможна в очень ограниченных пределах. Запас крутящего момента двигателя не превышает 15 … 20 % номинального значения, что явно недостаточно.

Вместе с тем частота вращения коленчатого вала двигателей значительно больше частоты вращения ведущих колес (звездочек) тракторов и. автомобилей даже при движении на больших скоростях. Все эти причины и вызвали необходимость применения комплекса сборочных единиц – трансмиссии.

Рис. 12. Схема расположения основных механизмов автомобиля: 1 – управляемое колесо; 2 – передняя подвеска; 3 – сцепление; 4 – коробка передач; б – карданная передача; 6 – главная передача; 7 – дифференциал; 8 – задняя подвеска; 9 – ведущее колесо; 10 – рама; 11 – рулевое управление; 12 – двигатель.

Трансмиссия служит для преобразования и передачи крутящего момента двигателя ведущим колесам трактора (автомобиля), изменения частоты их вращения по значению и направлению, а также для передачи части энергии от двигателя агрегатируемой с трактором машине.

По способу изменения крутящего момента трансмиссии разделяются на ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные.

Ступенчатая трансмиссия состоит из шестерен различных типов. В ней при переходе от одного режима работы к другому крутящий момент меняется через интервалы, кратные передаточным числам, поэтому она и получила название ступенчатой.

Бесступенчатая трансмиссия обеспечивает непрерывность и автоматичность изменения крутящего момента, чем выгодно отличается от ступенчатой. Вместе с тем она имеет некоторые недостатки: сложность устройства, более низкий коэффициент полезного действия (КПД). Бесступенчатая трансмиссия в соответствии с применяемой в ней передачей может быть фрикционной (механической), электрической и гидравлической. Гидравлические передачи делятся на гидродинамические и гидрообъемные.

Комбинированная трансмиссия представляет собой сочетание одной из бесступенчатых передач со ступенчатой передачей, имеющей вспомогательное значение. Это позволяет расширить диапазон изменения крутящего момента и одновременно сохранить основные преимущества бесступенчатой трансмиссии. Комбинированная трансмиссия, у которой в качестве одной из сборочных единиц применяют гидродинамическую передачу, называется гидромеханической.

Основные сборочные единицы трансмиссий тракторов и автомобилей – сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал, механизм поворота, конечная передача, тормозная система. Тракторы и автомобили повышенной проходимости оборудованы дополнительными сборочными единицами, раздаточной коробкой и передним ведущим мостом с карданной передачей.

Сцепление 5 (рис. 20, 21) служит для отъединения работающего двигателя от трансмиссии и последующего соединения необходимых для безударного переключения передачи, кратковременных остановок и плавного трогания машины с места. При резком возрастании сопротивления движению сцепление может отъединить трансмиссию от двигателя. В отличие от сцеплений, применяемых в отдельных сборочных единицах тракторов, рассматриваемые сцепления называют главными. Размещается главное сцепление 3 между двигателем и коробкой передач 4.

Сцепление должно удовлетворять следующим требованиям: передавать без пробуксовки наибольший крутящий момент, на который рассчитан данный двигатель; обеспечивать чистоту выключения (быстро и полно разъединять ведущие и ведомые части) и плавное включение (постепенно нагружать сборочные единицы трансмиссии); быть удобным для обслуживания и регулировок, легким в управлении и безотказным в работе.

В автомобилях и тракторах применяют дисковые фрикционные сцепления, работающие с использованием сил трения, возникающих между плоскими рабочими поверхностями ведущего и ведомого дисков.

По числу ведомых дисков различают одно-, двух - и многодисковые сцепления. Число дисков в сцеплении определяется в основном значением передаваемого крутящего момента.

По роду трения сцепления делят на сухие и мокрые (работающие в масляной ванне). Главные сцепления выполняются сухими. Мокрые сцепления нашли применение в ряде сборочных единиц тракторов: в коробках с переключением передач на ходу, приводе вала отбора мощности, передаточных механизмах пусковых двигателей.

Усилие, требуемое для работы главного сцепления, создается механическим устройством, в качестве которого применяют цилиндрические пружины, рычажно-кулачковые, центробежные и комбинированные механизмы.

По действию нажимного устройства сцепления разделяют на постоянно и непостоянно замкнутые. В большинстве тракторов и автомобилей применяют сцепления с постоянно замкнутым нажимным устройством. У такого сцепления, если к органу управления не приложено усилие водителя, диски находятся в замкнутом состоянии за счет предварительного сжатия пружин.

В ряде современных тракторов энергия двигателя распределяется сцеплением на два самостоятельных потока, из которых один поступает на движители трактора и приводит их в движение, а второй – на привод рабочих органов машин, агрегатируемых с трактором. Сцепления такого типа называют двухпоточными.

Промежуточные соединения предназначены для передачи крутящего момента между валами, оси которых не совпадают, а расположены под некоторым углом или могут иметь относительное смещение.

Некоторая несоосность (несовпадение осей) валов соединяемых сборочных единиц неизбежна и зависит от ряда причин: точности изготовления деталей, погрешностей сборки, деформации рам и корпусов, изменения взаимного расположения соединяемых валов в процессе работы и др.

Соединяя валы не жестко, а специальными шарнирами, можно уменьшить вредные нагрузки на детали, возникающие от несоосности валов, и этим повысить их долговечность.

Промежуточные соединения устанавливают в различных сборочных единицах трактора, однако в большинстве случаев их применяют для соединения вала сцепления с коробкой передач.

По числу шарниров промежуточные соединения могут быть одинарными (с одним шарниром) или двойными (с двумя шарнирами и валом между ними).

По устройству шарниры делят на жесткие, состоящие из металлических деталей, и мягкие – из упругих (резиновых) элементов. Могут быть и комбинированные соединения, объединяющие одновременно жесткие и упругие элементы.

Коробка передач служит для изменения крутящего момента, скорости и направления движения трактора или автомобиля. При помощи коробки передач можно на продолжительное время отключать двигатель от трансмиссии.

Действие коробки передач основано на том, что вращение от коленчатого вала двигателя передается на ходовую часть через шестерни с определенным передаточным числом. При этом изменяется частота вращения ведомых валов и передаваемые ими крутящие моменты. С уменьшением частоты вращения ведомого вала крутящий момент, передаваемый им, возрастает во столько раз, во сколько частота вращения ведомого вала меньше частоты вращения ведущего.

Разная скорость движения трактора и автомобиля при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя достигается путем изменения передаточного отношения между валом двигателя и ведущими колесами или звездочками.

При работе выбирают по возможности более высокую передачу, так как это обеспечивает большую экономичность работы двигателя и более высокую производительность. Чем больше передач в коробке, тем полнее используется мощность двигателя при переменной нагрузке.

Шестеренчатые (ступенчатые) коробки передач классифицируют так:

по числу валов – двух-, трех-, четырехвальные;

по расположению валов относительно продольной оси трактора – с продольным и поперечным расположением;

по способу зацепления шестерен – с подвижными шестернями и шестернями постоянного зацепления;

по способу переключения передач – с остановкой трактора для переключения передач и с переключением на ходу;

по типу механизма переключения передач – механические, гидравлические и автоматические;

по числу передач или ступеней – трех-, четырех-, пяти-, шестиступенчатые и др. Число ступеней коробки передач определяется числом передач переднего хода.