Коммутационная и защитная аппаратура тракторов

Схемы электрооборудования. Для тракторов устанавлены два типа схем: принципиальная и соединений (монтажная). Принципи-альная схема дает представление о способе включения различных электропотребителей к источникам тока, принципе действия потреби-телей в системе электрооборудования и их взаимодействии между со-бой, позволяет проследить пути тока в электрических цепях, облегча-ет поиск неисправностей. Схема соединений показывает фактическое расположение потребителей электроэнергии на тракторе, облегчает монтаж и ремонт электрооборудования. На схеме соединений показа-ны реальные пучки проводов с указанием мест выхода из пучка каж-дого провода.

При выборе мест подключения потребителей необходимо со-блюдать следующие основные положения. Приборы электрооборудо-вания, потребляющие ток большой силы и работающие кратковре-менно, а также приборы, работа которых необходима в аварийных случаях, подключают к линии указатель тока -аккумуляторная бата-рея. К этой группе потребителей относятся электростартер, звуковой сигнал, подкапотная лампа, штепсельная розетка переносной лампы. Остальные потребители подключают к линии указатель тока -генера-тор: через выключатель потребителей и стартера, если они использу-ются только при работающем двигателе; непосредственно к линии указатель тока -генератор, если они потребляют ток небольшой силы и используются в течении длительного времени как при работающем, так и неработающем двигателе.

Цепи электроснабжения всех потребителей, кроме цепи системы пуска, защищают предохранителями. Правую и левую стороны сис-темы освещения и сигнализации рекомендуется защищать отдельны-ми предохранителями.

Номинальное напряжение систем электрооборудования тракто-ров 12 или 24 В. Применение напряжения 24 В связано с необходимо-стью обеспечения надежного пуска дизеля. При мощностях электро-стартеров для тракторных дизелей от 4 до 12 кВт сила тока в стартер-ной сети при номинальном напряжении 12 В достигает 500…1000 А. Переход на 24 В позволяет примерно в 2 раза уменьшить силу тока и в 4 раза -потери мощности в стартерной сети при тех же площадях сечения стартерных проводов. Снижение потребляемой мощности по-зволяет уменьшить емкость и размеры аккумуляторной батареи.

В системах электрооборудования применяют провода низкого напряжения (до 48 В) и высокого (для систем зажигания от магнето

на пусковых двигателях). В качестве изоляции автотракторных про-водов используют резину или поливинилхлоридный пластик.

Провода с пластиковой изоляцией масло-, бензино-и кислото-стойки, работоспособны при высоких и низких температурах, обла-дают способностью к нераспространению горения. Провода имеют различную расцветку для удобства нахождения их в пучке. Концы проводов в пучках имеют наконечники под винтовые зажимы.

Максимально допустимая сила тока в одиночно проложенном проводе зависит от сечения провода, типа изоляции и температуры окружающей среды. В пучке, содержащем от двух до семи проводов сечением 0,5…4,0 мм2, допустимая сила тока должна быть снижена до 55% допустимой силы тока в одиночном проводе.

Надежность работы системы электрооборудования существенно зависит от состояния и переходного сопротивления контактных со-единений.

Сечения проводов для отдельных участков подбирают в соот-ветствии с токовой нагрузкой из условия максимально допустимого нагрева и проверяют по допустимому падению напряжения. При этом особое внимание уделяется цепям электроснабжения приборов осве-щения и световой сигнализации и других систем, работа которых су-щественно зависит от уровня подведенного напряжения.

На рис. 3.44 приведена принципиальная схема электрооборудо-вания трактора.

Коммутационная и защитная аппаратура. К ней относятся выключатели, переключатели, реле, контакторы, электромагниты, предохранители (блоки предохранителей), соединительные панели, разъемные соединения, вилки и розетки.

Выключатели предназначены для включения приборов освеще-ния, световой сигнализации, тормозных сигналов (стоп-сигналов), звуковых сигналов, двигателей отопителей и вентиляторов, электро-стартера, контрольно-измерительных приборов, отключения от массы аккумуляторной батареи и т.д.

По конструктивным признакам выделяют выключатели кнопоч-ные, клавишные, поворотные, перекидные, рычажные, электромаг-нитные, гидравлические, поворотные со съемной рукояткой. Номи-нальное напряжение выключателей 12 и 24 В.

Переключатели отличаются от выключателей большим числом положений при переключении (от 2 до 16), тогда как выключатели выполняются на два положения “выключено” и “включено”. По кон-струкции переключатели подразделяют на перекидные, ножные на-жимные, вытяжные, вытяжные с реостатом, рычажные, поворотные, клавишные, клавишные с символами, вытяжные с предохранителями.

Рис. 3.44. Принципиальная схема электрооборудования трактора:

1-передняя фара; 2 -реле стартера; 3 -электрофакельный подогреватель; 4 -звуковой сигнал; 5, 16, 34 и 35 -соединительные панели; 6 -датчик сигнали-затора температуры; 7 -генератор; 8 -датчик сигнализатора давления; 10 -электродвигатель вентилятора; 11 -громкоговоритель; 12 -антенна; 13 -стек-лоочиститель; 14 -радиоприемник; 15 -предохранитель радиоприемника; 17 -выключатель стеклоочистителя; 18 -выключатель электродвигателей вен-тилятора; 19 -выключатель задних (рабочих) фар; 20 -указатель уровня топлива; 21 -лампы освещения щитка приборов; 22 -тахоспидометр; 23 и 58 -штепсельные разъемы щитка приборов; 24 -плафон; 25 -переключатель света; 26 -выключатель электродвигателя омывателя ветрового стекла; 27 -элек-тродвигатель омывателя лобового стекла; 28 -центральный переключатель света; 29 -добавочное сопротивление; 30 -контрольный элемент; 31-выклю-чатель подогревателя и стартера; 32 -выключатель стоп -сигнала; 33 -штепсельная розетка; 36 -задний фонарь; 37 -задние фары; 38 -фонарь освещения номерного знака; 39 -датчик указателя уровня топлива; 40 -выключатель контрольной лампы стояночного тормоза; 41 -выключатель блокировки пуска; 42 -реле блокировки электродвигателей вентилятора; 43 -переключатель указателей поворота; 44 -реле указателей поворота; 45, 47 и 52 -контрольные лампы включателя дальнего света, указатель поворота стояночного тормоза; 46 -указатель температуры воды; 48 -указатель силы тока; 49 и 50 -кон-трольные лампы сигнализаторов аварийной температуры воды и аварийного давления в смазочной системе дизеля; 51 -выключатель звукового сигнала; 53 -выключатель ”массы”; 54 -блоки предохранителей; 55 -аккумуляторные батареи; 56 -переносная лампа; 57 -розетка переносной лампы; 59 -соеди-нительная штекерная колодка; 60 -стартер; 61 -датчик указателя температуры воды; 62 -выключатель пускового приспособления; 63 -пусковое при-способление для впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости.

Сила номинального тока переключателей 0,5…25 А.

Для коммутации тока большой силы (10…25 А) и в случаях, ко-гда место коммутации расположено далеко от пульта управления ре-жимом включения или переключения применяют реле. Реле пред-ставляет собой электромагнитный аппарат с одной или несколькими парами контактов, управляемых электромагнитом, потребляющим ток небольшой силы. Реле применяют в системах электростартерного пуска, контроля заряда аккумуляторной батареи, для обеспечения прерывистой работы указателей поворота и сигнализатора включения стояночного тормоза, в электромагнитных клапанах и т.д. На ряде тракторов применяют контакторы, сила номинального тока которых составляет 50…150 А. Основными параметрами реле и контакторов является сила тока нагрузки, напряжение срабатывания и отпускания. Предохранители предназначены для защиты потребителей элек-троэнергии и их цепей от токов короткого замыкания и токов пере-грузки, неправильного включения приборов, замыкания проводов на массу и во многих других случаях. На тракторах применяют термо-биметаллические кнопочные и плавкие предохранители, одиночные

или в блоке.

Плавкие предохранители имеют проволочную или ленточную вставку, которая при нагреве до температуры плавления металла рас-плавляется и отключает неисправную цепь от источника тока. Время срабатывания предохранителя зависит от соотношения сил токов на-грузки и номинального. Среднее время срабатывания предохранителя должно быть меньше времени нагрева изоляции провода до макси-мально допустимой температуры.

Биметаллические предохранители могут быть многократного и однократного использования. При коротком замыкании или коротком замыкании в защищаемой цепи контакты предохранителя многократ-ного действия периодически замыкаются и размыкаются.

Для соединения проводов при монтаже электрооборудования на тракторах используют соединительные панели, розетки, вилки. Соедини-тельные панели имеют от 2 до 12 выводов и допускают силу тока до 50 А. Розетки могут иметь до семи выводов. Максимальная сила тока розеток и вилок составляет до 40 А.

Глава 4 ‌

Общие сведения о трансмиссии трактора

Назначение, классификация и требования к трансмиссиям

Трансмиссия в целом представляет собой комплекс устройств для передачи и преобразования энергии от ее источника к потребите-лю (или потребителям) в удобном для них виде.

Современные трансмиссии можно классифицировать по способу изменения их передаточных чисел на бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные.

Б е с с т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и позволяют в задан-ном интервале передаточных чисел иметь любое их значение, вслед-ствие чего работа МТА всегда может быть наиболее производитель-ной и экономичной.

С т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и имеют определенные интервалы (ступени) передаточных чисел в пределах которых работа МТА достаточно производительная и экономичная.

К о м б и н и р о в а н н ы е т р а н с м и с с и и отличаются со-четанием интервалов передач, в которых возможно бесступенчатое изменение передаточных чисел.

По способу преобразования крутящего момента их можно классифицировать на механические, гидравлические, электрические и комбинированные.

Б е с с т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и по этому признаку подразделяются на м е х а н и ч е с к и е (фрикционно-тороидные, клиноременные и импульсные - инерционные), г и д р а в л и ч е с-к и е (гидродинамические и гидрообъемные), э л е к т р и ч е с к и е (электромеханические).

С т у п е н ч а т а я т р а н с м и с с и я по этому признаку явля-ется механической, в которой преобразование крутящего момента происходит в шестеренных редукторах, в одном из которых – к о р о-б к е п е р е д а ч (КП) -производится изменение передаточных чи-сел, ограниченных числом возможных сочетаний зубчатых пар.

Не зависимо от классификации трансмиссий, они должны соот-ветствовать определенным эксплуатационным и производственным требованиям:
- должны обеспечивать надежную связь с двигателем и отсоеди-нение от него, в зависимости от технологии работы МТА;
- иметь возможность изменения общего передаточного числа в зависимости от изменения тягового сопротивления движению тракто-ра (его загрузке);
- должны иметь возможность изменения направления вращения ведущих колес трактора при неизменном направлении вращения вала двигателя для получения заднего хода, а также соотношения частот вращения левого и правого ведущих колес при движении на повороте, по неровностям пути и для поворота соответственно колесного и гу-сеничного трактора;
- обеспечивать отбор части мощности двигателя на привод ра-бочих органов прицепных или навесных машин -орудий во время движения МТА или его работы в стационарных условиях, а также систем по обслуживанию гидравлических систем трактора;
- конструктивно быть компактными, иметь ограниченные габа-ритные размеры корпусов сборочных единиц (агрегатов), способных передавать большие мощности, иметь достаточно высокие КПД и долговечность, низкую трудоемкость технического обслуживания и хорошую ремонтопригодность.
Ступенчатые трансмиссии

На большинстве сельскохозяйственных и значительной части промышленных тракторов применяют ступенчатые шестеренные трансмиссии, как наиболее отработанные конструктивно, относитель-но простые, удобные и надежные в работе, имеющие довольно высо-кий КПД, более низкую стоимость. Основным их недостатком являет-ся ступенчатое регулирование крутящих моментов, что довольно час-то приводит к неэффективному использованию мощности двигателя.

Кинематические схемы ступенчатых трансмиссий могут быть двух типов. По первой традиционной схеме (рис. 4.1,а,б) мощность двигателя на ведущие колеса трактора разделяется после КП, что обу-словливает наличие одной центральной передачи (ЦП), размещае-мой, как правило, в корпусе заднего моста трактора (гусеничного или колесного с задними ведущими колесами). Такая схема относительно проста, хорошо компонуется, обладает достаточно высоким механи-ческим КПД и приемлимыми показателями материалоемкости.

По второй кинематической схеме (рис. 4.1,в) трансмиссии мощ-ность от двигателя разделяется перед КП или в ней, что обусловлива-ет наличие двух ЦП. Положительным качеством этой схемы является меньшая силовая нагруженность деталей КП и ЦП и возможность

уменьшения размеров механизма поворота гусеничного трактора, ус-тановка их на менее нагруженной части трансмиссии до ЦП. Особен-ностью этой схемы является невозможность четкого разграничения функций КП и механизма поворота и выполнение одним агрегатом совмещенных функций. Этот тип трансмиссии устанавливается толь-ко на гусеничных тракторах.

В традиционных схемах трансмиссии типового колесного трак-тора с задними ведущими колесами и гусеничного трактора (рис. 4.1,а,б) источником энергии является ДВС 1, с коленчатого вала ко-торого неразделенный поток мощности поступает в первый агрегат трансмиссии -сцепление 2. Сцепление служит для соединения транс-миссии с двигателем и отсоединения ее от него. После сцепления по-ток мощности поступает в КП 3 -редуктор, в котором обеспечивается ступенчатое изменение подведенного крутящего момента за счет раз-личного сочетания работающих шестерен, образующих необходимые передаточные числа. Как правило, тракторная КП является понижаю-щим редуктором, хотя в ней может быть прямая и повышающая транспортные передачи.

Пара конических шестерен 4 образуют ЦП, соединяющую КП с поперечными валами заднего ведущего моста трактора. Она разделяет поток мощности от КП на два самостоятельных потока по бортам трактора и является понижающим редуктором с постоянным переда-точным числом.

У колесного трактора ведомая шестерня ЦП обычно устанавли-вается на корпусе дифференциала 7 -механизме трансмиссии, кине-матически соединяющем ЦП с ведущими валами конечных передач 5 (рис. 4.1,а). Дифференциал позволяет ведущим колесам 6 вращаться с разными частотами при повороте трактора или их движении по не-ровностям пути. Конечная передача является последним понижаю-щим редуктором трансмиссии с постоянным передаточным числом и в ряде случаев определяет величину дорожного просвета (клиренса) трактора.

Для отбора части мощности двигателя для посторонних ее по-требителей, рассмотренных ранее, колесный трактор, как правило, имеет не менее двух приводов ВОМ -заднего 8 и бокового 9.

У гусеничного трактора разветвленные потоки мощности после ЦП 4 (рис.4.1,б) вначале поступают в механизм поворота 5, а затем в конечные передачи 6 и ведущие колеса 7, иногда называемые звез-дочками. Механизм поворота обеспечивает передачу разных ведущих моментов и частот вращения левого и правого колес 7, благодаря чему производится поворот гусеничного трактора. Некоторые меха-

низмы поворота выполняются как понижающие редукторы (плане-

тарные).

в)

Рис. 4.1. Принципиальные структурные кинематические схемы ступенчатых трансмиссий тракторов:

а – традиционная типового колесного трактора; б – традиционная гусеничного трактора; в – гусеничного трактора с разделением потока мощности перед КП

У гусеничного трактора, как правило, должно быть не менее од-ного заднего привода ВОМ 8.

В трансмиссии гусеничного трактора с разделением потока мощности перед КП (рис. 4.1,в) поток мощности от дизеля 1 поступа-

ет в сцепление 2 и далее в раздаточный шестеренчатый редуктор 3, выходные валы которого являются приводными валами двух парал-лельных КП 4. Отличительной особенностью этих КП является пере-ключение передач на ходу трактора, без разрыва потока мощности, с применением обычных фрикционных гидроподжимных муфт.

На концах выходных валов КП последовательно установлены тормоз 5 и ведущая коническая шестерня отдельной ЦП 6.

Тормоза 5 и блокировочные муфты КП являются одновременно агрегатами механизма поворота гусеничного трактора с данным ти-пом трансмиссии.

Конечная передача 7 и ведущие колеса 8 аналогичны рассмот-ренным выше. Привод ВОМ 9 обычно отводится от раздаточного ре-дуктора 3.
Передаточное число трансмиссии, КПД и ведущие моменты

Общее передаточное число трансмиссии uo можно представить как отношение частоты вращения nд или угловой скорости д колен-чатого вала двигателя к среднему значению частоты вращения nк или угловой скорости к ведущих колес трактора.

u  nд



 д 

n



o (4.1)

к к

Средние значения nк и к принимаются исходя из неравномерно-сти вращения правого и левого ведущих колес.

Поэтому

nк 

nпр
2 и

  

  пр лев

к 2

, где индексы "пр" и

"лев" – соответственно для правого и левого колеса.

Общее передаточное число рассмотренных ступенчатых трансмиссий можно представить как произведение передаточных чи-сел составляющих их агрегатов:

для колесного трактора uок = uкп uцп uкон;

для гусеничного трактора uог = uкп uцп uмп uкон ,

где uкп, uцп, uмп и uкон -передаточные числа соответственно КП, ЦП, механизма поворота и конечной передачи.

Изменение передаточного числа трансмиссии в основном про-изводится в КП. Однако в ряде трансмиссии ЦП и механизм поворота

выполняются как двухступенчатые редукторы, удваивающие общее число передач трактора.

При передаче мощности от двигателя к ведущим колесам часть ее теряется на трение в зацеплении зубчатых пар промежуточных ре-дукторов трансмиссии, в подшипниках их валов, их уплотнениях и на разбрызгивание масла в корпусах. Все эти потери учитываются механическим КПД трансмиссии м, который определяется как отно-шение мощности Nк, подведенной к ведущим колесам трактора, к эф-фективной мощности Nе двигателя.

  Nк 

N

м

е

Заменяя значения мощностей их составляющими и используя выражение (4.1), имеем

м

  Мкк

 Мк

, (4.2)

Мдд

Мдuо

где Мд -крутящий момент двигателя; Мк -ведущий момент на коле-сах.

С помощью зависимости (4.2) ведущий момент на колесах трак-тора Мк определяется как

Мк = Мд uо м . (4.3)

Таким образом, моменты подведенные к ведущим колесам трак-тора зависят от крутящего момента, развиваемого двигателем, переда-точного числа трансмиссии и ее механического КПД.
Тяговый баланс трактора и лучевой график

Для того чтобы получить представление о силе тяги, развивае-мой трактором и экономичности работы двигателя, рассмотрим ус-ловную принципиальную схему установившегося движения трактора по горизонтальной поверхности с нагрузкой на крюке. При этом от-сутствуют силы инерции и составляющие силы тяжести, возникаю-щие при движении по наклонной поверхности. Примем, что нагрузка на крюке и сопротивление качению трактора постоянны, а сцепление движителя с почвой обеспечено.

На рис.4.2 представлена условная схема движения колесного трактора классической компоновки с задними ведущими колесами 6, радиусом rк, с постоянной скоростью V.

Крутящий момент Мд двигателя 1 подводится через агрегаты трансмиссии -сцепление 2, КП 3, ЦП 4 и конечную передачу 5 -к ве-

дущим колесам 6, на которых создается ведущий момент Мк. Вслед-ствие надежного сцепления ведущих колес с почвой под действием момента Мк в почве образуются касательные реакции, равнодейст-вующая которых сила Рк направлена в сторону движения трактора. Эта сила Рк, называемая касательной силой тяги, передается через де-тали движителя остову трактора и двигает его вперед. Часть этой си-лы расходуется на преодоление сопротивления качению трактора со стороны почвы, условно представленной силой Рf перед направляю-щими колесами 7. При работе МТА основная часть силы Рк использу-ется для полезной силы тяги Ркр на крюке трактора и тоже направлена в сторону противоположную его движению.

Рис. 4.2. Схема движения колесного трактора классической компоновки на горизонтальной поверхности пути

Проецируя внешние силы, действующие на трактор, на горизон-таль, имеем

Рк = Рf + Ркр . (4.4)

Это уравнение называют тяговым балансом трактора при ус-тановившемся его движении по горизонтали. Оно показывает на что расходуется касательная сила тяги Рк . Если трактор движется холо-стым ходом без нагрузки на крюке, то Рк =Рf. Здесь касательная сила тяги Рк расходуется только на преодоление сопротивления движе-нию трактора со стороны почвы.

Связь между силой Рк и моментом двигателя Мд определяет за-висимости (4.3).

При обеспеченности сцепления движителя с почвой Мк можно определить через касательную силу тяги Рк и радиус ведущего коле-са rк:

Мк = Рк rк . (4.5)

Приравнивая значения Мк по зависимостям (4.3) и (4.5) и решая новое уравнение относительно Рк, получим

Рк  Мдuом / rк .

Принимая С = uо м /rк, окончательно получим Рк = Мд С.

Коэффициент С с достаточной степенью точности может быть принят постоянным ввиду незначительности колебаний значений м и rк, а uо -величина постоянная для данного передаточного числа.

Таким образом, касательная сила тяги Рк прямо пропорциональ-на крутящему моменту двигателя Мд, а коэффициент С зависит от общего передаточного числа трансмиссии uо, которое изменяется в зависимости от включенной передачи в КП.

При установившемся движении МТА сила тяги Ркр равна силе сопротивления Rм, вызываемой машиной-орудием, т.е. Ркр = Rм.

Для наглядного представления необходимости применения КП в трансмиссии трактора рассмотрим случай его работы без нее (рис. 4.3). Допустим, что трактор имеет только одну передачу с большим передаточным числом, позволяющую при номинальном крутящем моменте двигателя Мдн и минимальном удельном крюковом расходе топлива qкрmin получить наибольшую силу тяги Ркmax , но при относи-тельно небольшой скорости движения МТА. В данном ограниченном тяговом диапазоне Ркрmax работа МТА будет весьма эффективна.

Рис. 4.3. Лучевой график

Посмотрим, как будет работать трактор с машиной-орудием, имеющей небольшое тяговое сопротивление Rм.

Для определения эффективности работы МТА с Rм построим так

называемый лучевой график (рис. 4.3), на котором по оси абсцисс от-кладываются значения: Рf , Ркр , Рк и Rм, а по оси ординат -Мд , Мдн и qкр. Отсчет Рf и Рк осуществляется из точки О, а Ркр и Rм – из точки О’. Возведя в точке Ркрmax перпендикуляр до пересечения с горизонта-лью, проведенной через точку Мдн, получаем точку А. Луч ОА харак-теризует известную пропорциональность Рк = Мд . С. Его наклон за-висит от коэффициента С, отражающего величину передаточного числа трансмиссии uо. Чем оно меньше, тем меньше наклон луча ОА. На этом же перпендикуляре откладываем значение qкрmin и строим график его зависимости от Ркр.

Для того чтобы определить момент двигателя Мд и крюковой удельный расход топлива qкр при работе МТА с силой сопротивления Rм восстановим перпендикуляр из точки Rм. Точки его пересечения 1 и 1’ соответственно с графиками Мд и qкр на первой передаче указы-вают соответственно на недостаточную загрузку двигателя и большой крюковой расход топлива. Это свидетельствует о малопроизводи-

тельной и неэкономичной работе МТА, так как он движется с не-большой скоростью и большим расходом топлива.

А можно ли повысить эффективность работы данного МТА с силой сопротивления Rм на крюке?

Предположим, что на этом тракторе имеется КП с несколькими

передачами и произведем аналогичные построения графиков еще для трех передач, с меньшими значениями Ркр (Ркр2, Ркр3 и Ркр4), но боль-шими скоростями движения (показаны штриховыми линиями).

Из анализа этих графиков видно, что при переходе работы МТА на вторую передачу загрузка двигателя (Мд) стала больше (точка 2), а крюковой расход топлива qкруменьшился (точка 2’ ). При переходе на третью передачу загрузка двигателя близка к номинальной (точка 3), а крюковой расход топлива (точка 3’ ) близок к минимальному. Однако попытка перехода на четвертую передачу приводит уже к ос-танову двигателя и остановке трактора, так как Ркр4 < Rм.

Таким образом, благодаря КП можно всегда выбрать такую пе-редачу (в данном случае третью), на которой МТА будет работать с высокой производительностью и экономичностью.
Гидродинамические передачи и гидромеханические трансмиссии

В гидродинамических передачах в отличие от механических от-сутствуют жесткие связи между источником энергии и ее потребите-лями. В них лопастные колеса находятся в общей полости, заполнен-ной рабочей жидкостью, получающей и отдающей энергию потреби-телю.

Г и д р о д и н а м и ч е с к у ю п е р е д а ч у только передаю-щую крутящий момент без его преобразования называют гидродина-мической муфтой (гидромуфтой), а преобразующую его -гидро-трансформатором.

Принципиальная схема гидромуфты показана на рис. 4.4. Ос-новными элементами гидромуфты являются два лопастных колеса -ведущее 2 (насосное) с кожухом 3 и ведомое 4 (турбинное). Ведущий вал 1 соединен с источником энергии -двигателем трактора, а ведо-мый 5 -с приводным валом трансмиссии. Рабочие колеса гидромуфты обычно имеют радиальные лопасти, причем число лопастей в насосе и турбине несколько отличается во избежание возможных резонансных вибраций. Рабочая полость гидромуфты, заполненная рабочей жидко-стью, образована пространством между лопатками колес и внутрен-ней поверхностью кожуха 3.

При вращении насосного колеса его лопасти захватывают жид-кость, которая под действием центробежных сил с увеличивающейся скоростью устремляется от центра к периферии, создавая гидродина-мический напор. С этим напором жидкость поступает на периферий-ную часть лопаток турбинного колеса и, устремляясь к центру, отдает энергию на его вращение, завершая очередной круг ее циркуляции, показанный на схеме штриховой линией со стрелками.

Чем быстрее вращается насосное колесо, тем больший крутящий момент передается гидромуфтой. Поэтому включение гидромуфты производится автоматически, когда передаваемый момент становится больше момента сопротивления на турбинном колесе.

Отличительной особенностью работы гидромуфты является не-обходимость некоторой пробуксовки колес. Это связано с тем, что ра-венство частот вращения обусловливает равенство центробежных сил в насосном и турбинном колесах, а следовательно, прекращение цир-куляции жидкости и передачи крутящего момента. Наибольшая про-буксовка (100%) при трогании с места, наименьшая при установив-шемся движении (порядка 2…4%). Величина пробуксовки оценивает-ся коэффициентом скольжения

S  (nН  nТ ) / nН ,

где

nН и

nТ -частота вращения соот-

ветственно насосного и турбинного колес.

При этом

S  ГМ

 1 ,

где

ГМ

-КПД гидромуфты.

Момент, передаваемый гидро-муфтой,

М= 

Н

n 2 D5,

Рис. 4.4. Принципиальная схема гидромуфты

где  -удельный вес рабочей жидко-сти;  -коэффициент пропорциональ-ности (коэффициент момента); D – ак-тивный диаметр гидромуфты (наи-

больший диаметр рабочей полости).

Внешняя характеристика гидромуфты, представленная на рис.