Электрические машины для электромеханических трансмиссий тракторов. Лабораторная работа — Основные элементы шасси, классификация и конструктивные особенности трансмиссий. Электрическая система отбора мощности
Сопротивление движению тракторного агрегата и автомобиля изменяется непрерывно и в широких пределах. Это объясняется колебаниями удельного сопротивления почвы, загрузки рабочих органов машин, сопротивлений качению колес и сцепления их с грунтом или дорогой, возникающими на пути движения, подъемами и уклонами и т.д. Соответственно требуется изменять вращающий момент, подводимый к ведущим колесам (звездочкам) как для преодоления возросших сопротивлений, так и для более полного использования мощности двигателя, получения высокой производительности при наименьшем расходе топлива.
Леффингвелл, Американский трактор. Самоходная гусеничная или колесная машина для выполнения сельскохозяйственных, дорожно-строительных, землеройных и транспортных работ в качестве установки с прицепом, инструментальной или стационарной машиной. Костиковым-Алмазовым примерно в Блиновской конструкции и протестировали гусеничный трактор с двумя паровыми двигателями.
Мамин построил самоходную колесную тележку с двигателем внутреннего сгорания. Классификация. Различают сельскохозяйственные тракторы и промышленные тракторы. В сочетании с соответствующими орудиями сельскохозяйственные тракторы общего назначения используются для вспашки, культивации, посева, уборки урожая и других работ. Самые мощные сельскохозяйственные тракторы используются при освоении целинных и парящих земель, вытягивании пней и удалении кисти и вспашки. Сеялки тракторов позволяют механизацию посевной обработки, такой как культивация, мотыга, хищение, пыление и сбор урожая таких зерновых культур, как кукуруза, сахарная свекла и хлопок.
Рисунок. Схемы трансмиссий: а – автомобиля с колесной формулой 4х2; 1 – сцепление; 2 – коробка передач; 3 – карданная передача; 4 – главная передача; 5 – дифференциал; 6 – полуось; б – колесного трактора; в – гусеничного трактора: 1 – двигатель; 2 – сцепление; 3 – коробка передач; 4 – главная (центральная) передача; 5 – задний мост; 6 – дифференциал у колесных тракторов и конечные передачи у гусеничных тракторов; 7 – ведущее колесо (гусеница); 8 – направляющее колесо; 9 – бортовые фрикционы или планетарный механизм поворота.
Особые особенности тракторов серии - их способность работать с инструментами, установленными на панели инструментов, и работать в интервалах рядовых культур и их широких дорожных, высоких клиренсах и узких колесах или гусеничных дорожках. Базовые модели промышленных тракторов характеризуются более высокой тяговой силой, чем сельскохозяйственные тракторы. Они используются для земляных, дорожно-строительных и мелиоративных работ в блоке с различными инструментами навесного оборудования и прицепов. Первая группа включает бульдозер или лопасти снегоочистителя и экскаватор.
Трансмиссия служит для передачи вращающего момента двигателя ведущим колесам трактора (автомобиля), а также части мощности двигателя агрегатируемой с трактором машине. При помощи трансмиссии можно изменить вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по значению и направлению.
К трансмиссии предъявляют следующие требования:
Рисунок Колесный трактор: двигатель, руль, кабина, топливный бак, рычаги сборки панели инструментов. вал отбора мощности, сцепное устройство, главный привод, ведущее колесо, коробка передач, сцепление, переднее колесо. Ведра, а второй - скребки и грейдеры. В зависимости от условий эксплуатации используются различные модификации базовых моделей. Например, сельскохозяйственные тракторы имеют модели виноградников, болот, склонов и садов, а промышленные тракторы доступны в вариантах рекультивации, рафтинга и скольжения.
Тракторы могут иметь колесные или гусеничные тяги. Механизмы и оборудование. Электростанция трактора состоит из двигателя и вспомогательного оборудования. Трансмиссия включает в себя муфту, муфту, коробку передач и главные и конечные приводы. Фрикционные муфты являются наиболее распространенными, хотя иногда используются гидродинамические и электрические муфты. Многоскоростные механические трансмиссии сельскохозяйственных тракторов имеют шесть, восемь, 15 или более скоростей, а у промышленных тракторов - от трех до шести.
- высокий КПД
- возможность индивидуального регулирования частоты вращения колес
- низкая металлоемкость
- высокая надежность
- возможность привода агрегатов с большим относительным перемещением
- независимость размещения силовой установки
- возможность деления мощности
- применение группового и индивидуального приводов ходовых систем
- приспособленность к колебаниям тяговых нагрузок
- способность передавать мощность на значительные расстояния
- широкий диапазон регулирования силовых и скоростных параметров
По способу изменения вращающего момента различают ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные трансмиссии.
Крутящий момент доставляется на ведущие звездочки гусеничных тракторов через главную трансмиссию; как правило, редуктор конической формы; в колесных тракторах используется дифференциальная передача. Конечные диски, которые обычно являются редукторами, расположены на ведущих колесах и служат для увеличения общего передаточного числа передач и обеспечения необходимого дорожного просвета. Гидравлические и гидромеханические трансмиссии использовались на некоторых экспериментальных моделях. Первый состоит из гидравлического насоса и гидравлических двигателей, а второй - гидротрансформатора и механической коробки передач.
Ступенчатые трансмиссии состоят из зубчатых колес различных типов. В этой трансмиссии при переходе от одного режима работы к другому вращающий момент меняется через интервалы, кратные передаточным числам, поэтому она получила название ступенчатой. При наличии ступенчатой трансмиссии на некоторых режимах невозможно полностью использовать мощность двигателя.
Тракторы с бензиновыми двигателями
Для достижения особенно низких скоростей передачи оснащены дополнительными редукторами. Ходовая часть колесных тракторов состоит из подвески, осей, управляемых и ведущих колес с пневматическими шинами низкого давления. Для увеличения возможностей внедорожников иногда используются полукруглый привод, колеса с широкой колеей и дополнительные грунтозацепы. Ходовая часть гусеничных тракторов состоит из подвески, гусеничных колес, приводных звездочек, колес тележки, опорных роликов и колес холостого хода.
Бесступенчатые трансмиссии обеспечивают непрерывность и автоматичность процесса изменения вращающего момента, чем выгодно отличаются от ступенчатых. Вместе с тем им свойственны некоторые недостатки:
- сложность конструкции
- более низкий КПД
Различают фрикционные (механические), электрические и гидравлические бесступенчатые трансмиссии. Гидравлические передачи делят на гидродинамические и гидрообъемные.
Тело трактора обычно изготавливается в виде рамок различной конструкции. Контрольное оборудование состоит из системы рулевого управления и ленточных или дисковых тормозов. Для колесных тракторов изменение направления обычно выполняется передними колесами. Для улучшения маневренности тракторы иногда проектируются с четырехколесным поворотом, регулировкой крутящего момента на ведущих колесах или относительным вращением передней и задней частей трактора. Гусеничные тракторы повернуты.
Рисунок Гусеничный трактор: двигатель, кабина, топливный бак, рычаги инструмента в сборе, вал отбора мощности, сцепное устройство, ведущая звездочка, главный привод, гусеничный ход, коробка передач, тележка, сцепление, колесико. Изменение скорости ведущих звездочек для правой или левой дорожки с использованием муфт и тормозов; иногда используется двухступенчатый планетарный механизм с двумя парами тормозов. Кабины используются на всех советских тракторах и большинстве зарубежных тракторов для создания комфортных условий работы для оператора.
Минский тракторный завод разработал инновационный трактор “Беларус-3023” с бесступенчатой электромеханической трансмиссией.
Комбинированные трансмиссии представляют собой сочетание одной из бесступенчатых передач со ступенчатой передачей, имеющей вспомогательное значение. Это позволяет расширить диапазон изменения вращающего момента на движителях и одновременно сохранить основные преимущества бесступенчатой передачи. Комбинированная трансмиссия, у которой в качестве одной из сборочных единиц применяют гидродинамическую передачу, называется гидромеханической. Такая трансмиссия применена в тракторе ДТ-175С.
Электрооборудование трактора состоит из источников электрического тока и оборудования для запуска двигателя, для освещения пути и рабочего оборудования, для вентиляции кабины и для обеспечения звуковых и световых сигналов. Показатели эффективности. Основные показатели эффективности тракторов разделены на технико-экономические, технические и агротехнические. Среди технико-экономических показателей - удельная производительность, тяговые качества, трудоемкость обслуживания и обслуживания, а также потребление металла; среди технических индикаторов - продольная и поперечная стабильность, простота управления, комфорт и удобство оператора; среди агротехнических показателей - удельное давление на почву, способность работать в межгорьях, маневренность в единице, плавность работы и точность в соответствии с заданным направлением.
Во время движения трактора и автомобиля внешнее сопротивление постоянно меняется в больших пределах. Это объясняется колебаниями удельного сопротивления почвы и загрузки рабочих органов машин, изменениями сопротивления качению колес и их сцепления с грунтом или дорогой, дополнительными подъемами или уклонами. Соответственно этому требуется менять вращающий момент, подводимый к ведущим колесам (звездочка), как для преодоления возросших сопротивлений, так и более полного использования мощности двигателя, получения высокой производительности при наименьшем расходе топлива. Кроме того, в зависимости от условий возникает необходимость в остановке трактора или автомобиля или изменении направления их движения. Поэтому в тракторе и автомобиле используется рад механизмов и узлов, называемых трансмиссией.
Класс стандартизации представляет собой совокупность моделей тракторов или конкретных конструкций, имеющих единые параметры классификации. Базовая модель является наиболее распространенным типом трактора в данном классе. Модификация - это модель, принадлежащая к тому же классу, что и базовая, но имеющая другую конфигурацию или дополнительное оборудование.
Были изготовлены тракторы, соответствующие мировому уровню техники. Базовые модели, которые будут выпускаться в рамках этой стандартизации. Из-за повышенной скорости тракторов в подвеске были введены дополнительные эластичные элементы; кабины оборудованы пружинами, герметичны и оснащены вентиляционными и отопительными приборами и кондиционерами. Широкая стандартизация сборок и деталей должна вводиться внутри каждого класса и между классами. Разрабатываются тракторы с электрическим и гидравлическим приводом.
Трансмиссия служит для передачи вращающего момента двигателя ведущим колесам трактора (автомобиля), а также используется для передачи части мощности двигателя агрегатируемой с трактором машине. С помощью трансмиссии можно изменить вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по значению и направлению.
По способу изменения вращающего момента трансмиссии делят на ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные.
Оборудование должно быть введено для автоматизации загрузки трактора и эксплуатации тракторно-орудийного блока и для защиты от чрезвычайных ситуаций. Широко используются для обработки материалов, очистки, выравнивания и подготовки почвы, большинство современных тракторов на сегодня имеют инновационную систему передачи: гидростатическую. Тем не менее, многие потребители не знают о технических отличиях этой технологии по сравнению с более популярным механическим трансмиссионным тракторным трактором на строительных площадках.
В двух словах система гидростатической трансмиссии характеризуется двумя насосами с переменным расходом, которые независимо питают два гидравлических двигателя, ответственных за перемещение конвейерной ленты. Преимуществом этого механизма является почти отсутствие движущихся частей и износа, которые являются существенными факторами в снижении эксплуатационных расходов и расходов на техническое обслуживание. Кроме того, трансмиссия позволяет машине криволинейно с помощью обоих тяговых ремней или даже для поворота вокруг своей центральной оси.
Ступенчатые изменяют вращающий момент с интервалом, кратным передаточному числу передач (ступени). Они состоят из зубчатых колес, шарниров и муфт различных типов. Бесступенчатые обеспечивают непрерывное и автоматическое изменение крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений. К бесступенчатым передачам относятся фрикционные (механические), электрические и гидравлические. Комбинированные трансмиссии представляют собой сочетание ступенчатых механических передач с бесступенчатыми.
Традиционная механическая система передачи характеризуется наличием нескольких механизмов, которые будут обеспечивать более высокие эксплуатационные и эксплуатационные расходы из-за износа движущихся частей, которые находятся в постоянном трении. Этот тип передачи также не позволяет эффективно выполнять кривые или встречный поворот, так как маты никогда не будут работать с максимальной мощностью в этих условиях.
КПП на колёсных и гусеничных тракторах МТЗ: принцип работы и элементы конструкции
По мнению экспертов, этот тип технологии помогает оператору, поскольку он обеспечивает больше комфорта и производительности. Для машины меньше механический износ и, как следствие, низкие эксплуатационные расходы. Механическая система традиционно используется в течение многих лет и хорошо известна операторам. Производительность является разумной в большинстве приложений.
По принципу действия трансмиссии могут быть механические, электрические, гидравлические и комбинированные (гидромеханичес кие, электромеханические и т. п.).
Механическая передача, широко применяемая в современных тракторах и автомобилях, включает в себя муфту сцепления, промежуточное соединение, коробку передач, главную передачу, дифференциал, конечные передачи (рис. 4.1, а).
Гидростатическая система передачи
Посмотрите в этом списке ниже некоторые положительные и отрицательные технические моменты в каждой системе. Для этого клиент должен всегда обращаться к авторизованному дилеру, покупать оригинальные запчасти и руководствоваться руководством производителя.
Механическая система - большая популярность с небольшими встроенными технологиями
Механическая трансмиссионная система традиционно используется в течение многих лет и хорошо известна операторам на бразильских строительных площадках. По мнению экспертов, производительность никогда не была скомпрометирована и разумна в большинстве приложений. Однако они не столь эффективны, как гидростатические системы передачи при работе на склонах выше 12% и при нажатии материала вдоль изгибов.
Рис. 4.1. Схема трансмиссий тракторов:
а - колесного с задним ведущим мостом; 6-колесного с передним и задним ведущими мостами; в - гусеничного; 1 - муфта сцепления; 2-промежуточное сцепление; 3 - коробка передач; 4- главная передача; 5 -дифференциал; 6- конечная передача; 7- раздаточная коробка; 8- карданная передача; 9- механизмы поворота; 10- специальный механизм
Больше мощности двигателя в гидростатических передачах?
В дополнение к перегреву гидротрансформатора и других компонентов гидравлической системы во время работы в более тяжелых условиях система имеет гораздо большее количество передач в целом, которые подлежат износу, - добавляет Фраттези. Их чистая мощность, крутящий момент, рабочая масса и давление, приложенные к основанию оборудования, должны быть приняты во внимание, чтобы получить более высокую тяговую силу в баре, один из самых важных параметров работы тракторного трактора, - говорит он.
В колесных тракторах с обоими ведущими мостами (типа МТЗ-82) дополнительно устанавливают раздаточную коробку, карданную передачу, а также главную передачу, дифференциал и конечную передачу переднего ведущего моста (рис. 4.1, б).
Гусеничные тракторы оснащают механизмами поворота (рис. 4.1, в) и при необходимости увеличителем вращающего момента, ходоуменыиителем и др.
Изменение передаточного числа механической ступенчатой трансмиссии происходит в коробке передач при введении в зацепление зубчатых колес с разным числом зубьев. Ступенчатые коробки передач имеют наборы зубчатых колес, позволяющие получить в современных автомобилях 4-5 ступеней, а в тракторах - до 24 и более с разными передаточными числами. Механические трансмиссии имеют высокий КПД и сравнительно низкую стоимость. Однако в них частота вращения регулируется ступенчато.
Электрическая трансмиссия состоит из генератора постоянного тока, который получает вращение от двигателя внутреннего сгорания. Вырабатываемая генератором электрическая энергия поступает к тяговым электродвигателям, которые устанавливают в ведущих колесах или звездочках, и приводит их во вращение. Преимущества этой трансмиссии - легкость передачи энергии и бесступенчатость регулирования, недостатки - низкий КПД, большая масса агрегатов, сравнительно высокая стоимость.
Гидравлическая трансмиссия в качестве основного элемента имеет гидравлическую передачу. Под гидравлической передачей понимают устройство, предназначенное для передачи механической энергии посредством жидкости.
Различают гидростатические (объемные) и гидродинамические передачи. Гидравлическая трансмиссия с гидростатической передачей состоит из насоса, распределительного устройства, гидролиний и моторов, расположенных в ведущих колесах. Масло под рабочим давлением от насоса, приводимого в действие двигателем, поступает в распределительное устройство, от которого направляется к приводным моторам ведущих колес трактора или автомобиля. К недостаткам этой трансмиссии следует отнести низкий КПД, большую массу агрегатов, необходимость высокой точности изготовления и обеспечения высокой герметичности.
Гидромеханическая трансмиссия состоит из механической трансмиссии и гидродинамической передачи: гидромуфты или гидротрансформатора. Гидродинамическая передача основана на использовании кинетической энергии жидкости, т. е. передаче энергии за счет динамического напора жидкости. Преимущества трансмиссии: бесступенчатое регулирование скорости движения в пределах ступеней, меньшие динамические нагрузки на детали трансмиссии, лучший разгон и большая плавность движения. К недостаткам такой трансмиссии следует отнести сравнительно невысокий КПД, сложность конструкции и большую массу.
Электромеханическая трансмиссия имеет электрическую передачу, состоящую из генератора и электродвигателя постоянного тока. Электрическая передача, как и гидродинамическая, автоматически и бесступенчато изменяет вращающий момент и скорость движения в соответствии с сопротивлениями движению. Однако этой трансмиссии свойственны низкий КПД, увеличенная масса и большая стоимость.