что такое силовая установка трактора
Устройство трактора
Трактор/минитрактор состоит из основных узлов и агрегатов – двигателя, ходовой части, системы управления, трансмиссии, рабочих и вспомогательных органов. Любой трактор, независимо от назначения, имеет силовую установку – дизельный мотор. Тракторы прошлых лет чаще укомплектовывались бензиновыми двигателями. Рулевое управление тракторов на колесах по конструкции не отличается от автомобильного, а для управления гусеничным трактором используется фрикцион.
К рабочему оборудованию трактора относится гидравлическая навесная система, с ее помощью осуществляется соединение с навесными и полунавесными машинами и управление их работой. Гидравлическая навесная система состоит из гидравлической системы и навесного оборудования трактора. Для привода рабочих органов трактора служит вал отбора мощности.
Основные системы и механизмы трактора
Остов трактора и компоновка
Остов трактора/минитрактора – основа машины, на которой располагаются все механизмы и системы. Остов трактора может быть рамным, полурамным или безрамным.
В зависимости от области применения трактора, его тип и назначения выбирается компоновка трактора. Современные модели тракторов обычно предполагают классическую схему компоновки.
Универсальные тракторы на колесах могут иметь два варианта классической компоновки – с одинаковыми колесами или с задними колесами большего диаметра.
Тракторы с задними колесами большего диаметра
Тракторы, задние колеса которых имеют больший диаметр, чем передние, обычно производятся на полурамном остове (к примеру МТЗ-80). В таких тракторах 2-балочная полурама и картеры механизмов трансмиссии являются той частью остова, на которую приходится нагрузка, возникающая под действием тяги, веса и инерционных сил трактора. Полурама соединена с передней опорой мотора, передним мостом и навесным оборудованием.
На тракторах с полурамным остовом двигатель расположен в передней части, а пост управления в задней. Такие конструкции тракторов довольно просты, но возникают сложности при произведении ремонтных работ, разборке и сборке. К недостаткам можно отнести и сравнительно небольшой срок службы трансмиссии из-за больших переменных нагрузок, приходящихся на картеры частей трансмиссии, а так же невозможность использования зубчатых зацеплений высокой точности. Поворот трактора такой конструкции осуществляется при помощи передних колес.
Тракторы с колесами одинакового диаметра
Тракторы с одинаковыми по диаметру колесами производятся на рамном остове, который состоит из 2-х полурам на шарнирном соединении (например, трактор К-700). На каждой полураме крепится ведущий мост. При помощи поворота полурам производится поворот трактора.
Компоновка на рамном остове допускает применение колес большой ширины и диаметра, но снижает устойчивость машины из-за смещения центра тяжести при повороте в направлении от продольной оси. На тракторах, имеющих две полурамы, узлы и агрегаты могут располагаться различными способами. К примеру, мотор, КПП и кабина трактора К-700 располагаются на передней полураме, устройство навески расположено на задней. Мотор, редуктор отбора мощности трактора МоАЗ-531 располагаются на задней полураме, а КПП и кабина – на передней.
Назначение гусеничного трактора
Основное назначение гусеничных тракторов – работа в строительной, сельскохозяйственной отрасли, горнодобывающей сфере и лесном хозяйстве, где необходимо обеспечить наименьшее давление на грунт при большой площади соприкосновения с поверхностью.
В зависимости от конструкции машины на гусеничном ходу делятся на несколько видов:
Назначение ходовой части гусеничного трактора
Основное назначение ходовой системы гусеничного трактора – обеспечение движения за счет преобразования крутящего момента от двигателя к колесам и трансформация его в касательную силу тяги, что обеспечивает устойчивость остова. Функциональными элементами ходовой считаются движитель и подвеска. Первый отвечает за передачу крутящего момента, а вторая соединяет движитель и остов.
Назначение движителя гусеничного трактора в отличие от этого же элемента колесных машин – передвижение по промежуточной замкнутой цепи, или гусенице, которая имеет увеличенную площадь сцепления при небольшом давлении всей машины на грунт. Функция такого способа передвижения – снижение сопротивления опорных катков движителя, что значительно повышает тяговые характеристики техники и снижает пробуксовку на мягком покрытии. Это, в свою очередь, обеспечивает меньшую потерю мощности на самопередвижение.
Каждый элемент движителя, как части ходовой гусеничного трактора, имеет свое назначение. При традиционной компоновке движитель состоит из:
Назначение ведущих колес – перематывание ленты-гусеницы во время движения и создание силы тяги. По расположению они могут быть передними и задними. В сельском хозяйстве и лесопромышленной сфере применяют машины с задним расположением ведущих колес. Основная функция такой компоновки – повышение КПД при малых скоростях до 25 км/ч.
Для техники повышенного тягового класса промышленного назначения применяют конструкцию движителя с высоко поднятыми ведущими колесами. Ее функция – защита от грязи и использование модульной трансмиссии, благодаря которой сокращается время на ТО. При модульной компоновке меняется форма самого движителя с классической на треугольную. Переднее и заднее колесо становятся опорными, за счет чего увеличивается площадь контакта ленты на грунте. Назначение такой функции – повышение тяговых характеристик и проходимости машины.
Движитель гусеничного трактора комплектуется двумя лентами-гусеницами. Они выполняют задачу по созданию большой опорной поверхности. Направляющее колесо, как часть ходовой, выполняет функции:
Назначение заднего моста и механизма поворота гусеничных тракторов
Механизм поворота выполняет задачу получения поступательных скоростей необходимых для поворота гусениц. Вторично этот элемент задействован во время торможения. Все это обеспечивает постоянное устойчивое прямолинейное движение машины и плавный переход к криволинейному перемещению при минимальной потере мощности.
Механизм поворота техники на гусеницах – сухие фрикционные многодисковые муфты и планерные механизмы. Они располагаются за задней передачей трактора. На эту часть поступает поток мощности, впоследствии распределяемый между левой и правой гусеницей. В отдельных моделях (Т-150) функцию разворотной системы выполняет коробка передач с гидпроподжимными фрикционными муфтами и тормозами.
Задний мост гусеничных машин обеспечивает передачу крутящего момента от мотора к ведущим колесам, а также поворот трактора на торможении. В систему кроме фрикционных муфт входит главная коническая передача, ленточные тормоза и конечные редукторы с ведущими звездочками.
Особенность этой части трансмиссии, по сравнению с аналогичным комплексом колесных машин, состоит в комплектации механизмом поворота. Его назначение состоит в изменении крутящих моментов, идущих к звездочкам правого и левого движителя (гусеницам). Это меняет поступательную скорость движения машины.
Назначение и преимущество тракторов на гусеничном ходу
Гусеничные ленты дают увеличенное сцепление с грунтом, что повышает проходимость по бездорожью. На такой технике можно выходить в поля сразу после таяния снега или после весенних паводков, на заболоченных местностях. Есть и другие преимущества:
Общее устройство гусеничных и колесных тракторов
Лекция на тему «Общее устройство тракторов»
Лекция на тему: «Общее устройство тракторов».
Трактором называется самоходная колесная или гусеничная машина, предназначенная для выполнения сельскохозяйственных, дорожных, землеройных, транспортных и других работ путем буксировки прицепных машин и повозок или при помощи навесных сельскохозяйственных орудий и других приспособлений. Для повышения эффективности работы тракторов необходимо, чтобы их конструкция соответствовала условиям эксплуатации, поэтому отечественная тракторная промышленность выпускает тракторы разных типов и конструкций Тракторы классифицируют
по назначению, типу ходовой части, типу двигателя, типу остова, по мощности и номинальному тяговому усилию. I. Классификация тракторов по назначению.
По назначению тракторы делятся на сельскохозяйственные и специальные (трелевочные, бульдозеры и др.) Сельскохозяйственные тракторы подразделяют на тракторы общего назначения — КД-35, ДТ-54, ДТ-54А, С-80, С-100; пропашные (универсальные) — У-2, У-4, ДТ-24-2, ДТ-24-3, Т 28, МТЗ-1, МТЗ-2, МТЗ-5М, МШ, КД11-35, Т-38; садово-огородные — ДТ-14, ДТ-20 и самоходные шасси — ДСШ-14, ДВСШ-16 и др. Тракторы общего назначения
а) уменьшаются затраты мощности на самопередвижение трактора, вследствие чего увеличивается его производительность и уменьшается расход топлива на единицу работы; б) уменьшаются толчки, поэтому условия работы тракториста, а также механизмов трактора более благоприятны;
в) уменьшается распыление почвы;
г) значительно расширяется возможность использования тракторов в качестве тягачей. Тракторы с четырьмя ведущими колесами имеют меньшие потери мощности на буксование, обладают большей проходимостью и продольной устойчивостью, а также меньшим удельным давлением на почву. Минский, Владимирский и Липецкий тракторные заводы разработали конструкции и выпустили опытные образцы тракторов с четырьмя ведущими колесами. В гусеничных тракторах поддерживающим и ведущим механизмом служат гусеничные движители. Гусеничные тракторы имеют малое удельное давление на почву и хорошее сцепление с ней. Это повышает проходимость и тяговые качества тракторов. Гусеничные тракторы весьма эффективны при вспашке почв с повышенным удельным сопротивлением, целинных и залежных земель, полей при орошаемом земледелии и расположенных на крутых склонах. Вследствие того что опорные катки гусеницы катятся по стальному полотну гусеничной цепи, затраты мощности на самопередвижение и потери на буксование меньше. Поэтому к. п. д. гусеничных тракторов по сравнению с колесными выше. К. п. д. гусеничных тракторов (на стерне средней влажности) равен 72—75%; колесных тракторов со стальным ободом — 50—55%; колесных тракторов на пневматических шинах с двумя ведущими колесами — 62— 65%, а к. п. д. тракторов с четырьмя ведущими колесами приближается к к. п. д. гусеничных тракторов. Гусеничные тракторы наряду с преимуществами имеют следующие недостатки:
а) в 1,5—2 раза большую металлоемкость;
б) более сложное устройство, уход и ремонт ходовой части;
в) повышенный износ деталей гусеничных движителей, особенно на песчаных почвах. В СССР и РФ гусеничные тракторы ранее составляли преобладающую часть в выпуске тракторов: в 1953 году 90,2%.
Классификация тракторов по типу двигателя. По типу двигателя тракторы разделяют на три группы: с двигателями внутреннего сгорания, электрические и паровые. В настоящее время тракторы выпускаются исключительно с двигателями внутреннего сгорания. Тракторы с электрическими двигателями не получили распространения из-за ограниченной маневренности, высокой стоимости электрического кабеля и малого срока его службы. Паровые тракторы не применяют вследствие пониженной эффективности и ряда эксплуатационных недостатков (повышенный расход воды, транспортировка топлива и др.).
Тракторостроение в СССР
После революции в России наконец получило свое развитие промышленное оснащение экономики. В 1918 году вышел декрет, согласно которому было запущено производство первых гусеничных тракторов. В 1924 году на Обуховском машиностроительном заводе в Санкт-Петербурге сошел с конвейера первый трактор, он гордо носил имя «Большевик».
В основу «Большевика» лег макет американского трактора «Холт». Все недочеты в проекте американского прототипа были доработаны, а сам конструктив трактора претерпел некоторые изменения. Позже «Большевик» был модернизирован на базе российских танков.
Трактор С-60 был выпущен под именем «Сталинец»
Во время Великой Отечественной Войны, когда рабочих рук на производстве и в сельском хозяйстве катастрофически не хватало, остро встал вопрос о необходимости повышения производительности и проходимости гусеничных тракторов. В 1942 году был дан старт строительству Алтайского тракторостроительного завода, а уже через полгода первый экземпляр ДТ-54 начал бороздить просторы Советского Союза. Именно трактор ДТ-54 прослужил без каких-либо дополнительных доработок сельскому хозяйству и промышленности СССР последующие 40 лет.
Завод имени Кирова в городе Ленинград выпускал знаменитые трактора КТ-12, которые позже в 1951 году были сняты с производства, доработаны и выпущены уже на колесах под знаменитым именем «Кировец».
Так же свой вклад в развитие тракторостроения в СССР внесли тракторные заводы: Липецкий и Владимирский, выпустив модели КДП-35 и Т-38, Т-40.
Механизмы трансмиссии трактора и их назначение
Строительные машины и оборудование, справочник
Механизмы трансмиссии трактора и их назначение
В том случае, если трансмиссия состоит только из одних механизмов с шестернями, она называется механической трансмиссией. Если же в состав трансмиссии входят механизмы с шестернями и гидродинамические преобразователи (гидротрансформатор, устройство его будет описано ниже), она называется гидромеханической трансмиссией.
Рис. 62. Схемы трансмиссий: а, б, в, г, д — типы; 1 — конечная передача; 2— дифференциал; 3 — сцепление; 4 — коробка передач; 5 — главная передача; 6 — промежуточное соединение; 7—механизмы поворота; 8, 9— специальные механизмы; Ю — карданные валы.
Механическая трансмиссия устанавливается на большинстве тракторов, что объясняется ее относительно простым устройством и надежностью в работе.
Механическую трансмиссию составляют следующие механизмы.
Промежуточное соединение 6 предназначено для передачи вращения от вала сцепления к другим механизмам трансмиссии, даже в том случае, если оси валов этих механизмов имеют некоторую несоосность с валом сцепления, появившуюся в результате недостаточно точной сборки трактора, деформации или износа деталей несущей системы трактора.
Коробка передач — агрегат, преобразующий крутящий момент по величине и направлению, т. е. коробка передач позволяет изменять передаточное число трансмиссии, в результате чего меняется скорость движения трактора и его тяговое усилие. Коробка передач позволяет также изменять направление движения трактора, а в некоторых конструкциях, кроме того, и осуществлять его плавный поворот. Наконец, при помощи коробки можно отъединить вал, передающий вращение от двигателя на ведущие колеса, на любое по продолжительности время.
Главная передача — механизм, который уменьшает частоту вращения валов, передающих вращение, и увеличивает крутящий момент. С помощью главной передачи вращение передается также с продольно расположенных валов на поперечные, т. е. происходит разделение потока мощности, идущего от двигателя, на каждое из ведущих колес.
Дифференциал — механизм, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между выходными валами и позволяющий им, а следовательно, и колесам вращаться с разной частотой, что необходимо при поворотах трактора. Дифференциал устанавливают только на колесных тракторах.
Конечные передачи понижают частоту вращения и увеличивают передаваемый крутящий момент.
Механизм поворота служит для поворота гусеничного трактора, а также для передачи крутящего момента от главной к конечной передаче.
Специальные механизмы не всегда устанавливают на трактор. В их число входят увеличители крутящего момента, ходоуменьшители, раздаточные коробки и др.
Карданная передача — устройство, состоящее из одного или двух карданных валов и шарниров, предназначенных для передачи крутящего момента между агрегатами трансмиссии, оси валов которых несоосны или приобретают несоосность во время работы.
Про назначение тракторов, их устройство
В начале девятнадцатого века был выпущен трехколесный трактор. Его использовали для обработки земли и в коммерческой деятельности. Увеличение численности населения и быстрое развитие сельского хозяйства привели к необходимости применения таких сельскохозяйственных машин. Они представлены в нескольких вариантах, которые отличаются между собой спецификациями.
Разновидности тракторов
Назначение и общее устройство позволяют классифицировать машины.
Рассматривая этот вид транспорта поближе, можно понять, что тракторы стоит рассматривать в 3 категориях.
В первой категории можно выделить 2 типа трактора.
В зависимости от типа привода можно выделить:
Типы тракторов в третьей классификации рассматривают в зависимости от цели назначения. Они подразделяются на категории.
Колесный трактор или гусеничный?
По мере увеличения технологических процессов и нюансов в обработке земли, потребность в использовании надлежащего оборудования растет. Цель каждого фермера получить максимальную прибыль с обрабатываемой земли. Но существуют и риски.
Например, уплотнение земли может привести к ненужной деградации почвы. Грунтовые частицы измельчаются. Это уменьшает поровое пространство для проникновения воды, воздуха, дренажа и питательных веществ. На уплотнение почвы влияют повторяющиеся проходы выполненные трактором, комбайном. Это может привести к интенсивному повреждению корневой системы посаженных культур.
Когда почва обрабатывается, существует потенциал уменьшения защитных остатков в зависимости от типа обработки почвы. Многие фермеры пытаются ограничить уплотнение, перейдя на использование гусеничного оборудования. Устойчивость почвы для будущих поколений является важным аспектом для фермы. Для того чтобы выжить аграрии ищут способы улучшения техники.
Преимущества гусеничного трактора:
Недостатки:
Рассматривая назначение и особенности колесного трактора, не обойтись без учета его преимуществ.
Недостатки
Вызывают высокое уплотнение из-за выступов на шине.
На колесных тракторах используют.
Фермер, который предпочитает колесный трактор, выбирает радиальную шину, чтобы минимизировать след (и вред) на земле от использования оборудования. Стандартная радиальная шина оснащена большой воздушной камерой внутри, которая обеспечивает низкое давление при тяжелой нагрузке. Это уменьшает последствия уплотнения грунта. Некоторые исследования предполагают, что лучшая шина обеспечивает широкий плоский протектор, чтобы увеличить тягу, уменьшить проскальзывание и повысить эффективность использования топлива.
Невзирая на то, что многие традиционно продолжают выбирать гусеничные тракторы для минимизации уплотнения земли, будущее разработки шин для колесной сельскохозяйственной техники выглядит многообещающе. В настоящее время многие производители работают над новой системой. Она позволяет шине контролировать тягу и след, а также улучшать качество езды оборудования.
Роль сельскохозяйственных тракторов
Тракторы традиционно используются на фермах для механизации нескольких сельскохозяйственных задач.
Назначение сельскохозяйственных тракторов разнообразно. Современные тракторы используются для:
Тракторы выгодно использовать на больших фермах, а также при регулярных работах на небольших участках. Они доступны в диапазоне мощности от 15 до 40 л.с., идеально подходят для выполнения тяжелых работ по озеленению, рытью канав, вспашки на полях и пастбищах.
Меньшая версия компактных тракторов, малолитражные. Обладают мощью и универсальностью для выполнения большого объема задач садоводства, включая кошение, перемещение мульчи. Компактные тракторы – это малогабаритные тягачи, идеально подходят для озеленения.
Также известны дизельные тракторы. Они утилитарные рекомендуются для механизации сложных сельскохозяйственных задач и выпускаются в разных моделях с диапазоном мощности от 45 до 110 л.с. Широкий спектр сельскохозяйственных орудий может быть подключен к тракторам, которые могут выполнять различные работы.
Видео
Общее устройство тракторов и автомобилей
Основные части трактора и автомобиля: двигатель, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование.
Устройство гусеничного трактора
Расположение основных частей и сборочных единиц гусеничного трактора показано на рисунке.
Рисунок. Схема расположения основных частей, механизмов и деталей гусеничного трактора:
1 — двигатель; 2 — гидравлическая навесная система; 3 — прицепное устройство; 4 — ведущее колесо; 5 — планетарный механизм; 6 — конечная передача; 7 — коробка передач; 8 — соединительный вал; 9 — сцепление; 10 — гусеничная цепь; 11 — направляющее колесо; 12 — главная передача.
Двигатель 1 преобразует химическую энергию топлива и атмосферного воздуха во вращательное движение и переносит его к потребителям — ведущим колесам и ВОМ.
Трансмиссия трансформирует вращательное движение, распределяет его и переносит к ведущим колесам (звездочкам гусениц). Трансмиссия состоит из сцепления 9, соединительного вала 8, коробки передач 7, механизмов поворота 5, главной 12 и конечных 6 передач.
Ходовая часть объединяет все сборочные единицы в одно целое и служит для перемещения трактора по опорной поверхности. В состав ходовой части входят остов (рама), подвеска и движитель, включающий в себя ведущие колеса 4 (звездочки), направляющие колеса 11, поддерживающие ролики и гусеничные цепи 10. Движитель взаимодействует с опорной поверхностью (почвой) и преобразует подведенное трансмиссией вращательное движение в поступательное движение трактора.
Механизмы управления, воздействуя на ходовую часть, изменяют траекторию движения трактора, останавливают и удерживают его неподвижно.
Рабочее оборудование трактора состоит из механизма навески 2 с гидроприводом, прицепного устройства 3, ВОМ и приводного шкива. Навесная система предназначена для крепления навесных машин на трактор и управления их работой. С помощью прицепного устройства буксируют различные прицепные машины и транспортные средства. ВОМ используют для приведения в действие рабочих органов агрегатируемых машин.
Вспомогательное оборудование трактора — это кабина с подрессоренным сиденьем, капот, приборы освещения и сигнализации, системы отопления и вентиляции, компрессор и др.
Устройство колесного трактора
Назначение составных частей колесного трактора то же, что у гусеничного.
Рисунок. Схема расположения основных частей, механизмов и деталей колесного трактора:
1 — управляемое колесо; 2 — передний мост; 3 — двигатель; 4 — механизм навески; 5 — ведущее колесо; 6 — конечная передача; 7 — дифференциал; 8 — главная передача; 9 — коробка передач; 10 — сцепление.
Ходовая часть и механизмы управления колесного трактора состоят из остова, переднего моста 2, ведущих 5 и управляемых 1 колес, рулевого управления. Между главной 8 и конечной 6 передачами установлен дифференциал 7.
Устройство автомобиля
Основные части автомобиля — двигатель, шасси и кузов. Принципиальная схема расположения основных частей и механизмов автомобиля мало отличается от схемы их расположения у колесного трактора.
Рисунок. Расположение основных механизмов автомобиля:
1 — направляющее колесо; 2 — передняя подвеска; 3 — сцепление: 4 — коробка передач; 5 — карданная передача; 6 — главная передача; 7 — дифференциал; 8 — задняя подвеска; 9 — ведущее колесо; 10 — рама; 11 — рулевое управление; 12 — двигатель
Вспомогательное оборудование автомобилей — это тягово-сцепное устройство, лебедка, системы отопления и вентиляции, компрессор и др.
Шасси автомобиля состоит из трансмиссии, ходовой части и механизмов управления. На шасси устанавливают кузов для размещения пассажиров или груза.
Компоновочная схема легковых переднеприводных автомобилей отличается от классической тем, что двигатель расположен поперек кузова и ведущими являются передние колеса. Это позволяет уменьшить массу автомобиля, эффективнее использовать его пространство, повысить устойчивость и проходимость.
Рисунок. Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля: I — двигатель; II — сцепление; III — коробка передач; IV — главная передача и дифференциал; V — правый и левый приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей; VI — ведущие (передние) колеса.