содержание .. 20 21 22 23 24 ..
Компоновки и остовы тракторов
-
Требования, предъявляемые к компоновке трактора
Компоновка трактора -относительное размещение основных агрегатов и рабочего оборудования трактора, отвечающее его функ-циональному назначению и позволяющее использовать трактор с наибольшей эффективностью. Компоновка в полной мере подчинена функциональному назначению трактора и характеризуется размерами и типом движителей, расположением агрегатов и систем, наличием свободного пространства для навески машин, орудий и установки технологических емкостей, базой, колеей, величиной дорожного и аг-ротехнического просвета, координатами центра масс.
Компоновка трактора независимо от назначения должна обеспе-чивать:
-
высокие тяговые показатели при хорошей управляемости и ус-тойчивости с учетом перераспределения нагрузки под действием на-вешиваемых машин и орудий и их тягового сопротивления;
-
удобство посадки тракториста, хорошую обзорность фронта работ и рабочих органов машин и орудий;
-
минимальные затраты труда при соединении трактора с маши-нами и орудиями и возможность составления и управления ими од-ним трактористом;
-
удобное обслуживание в процессе эксплуатации и при ремон-
те;
- необходимые транспортные габариты или технологическую
разборку перед транспортировкой и сборку после нее.
Компоновка сельскохозяйственных тракторов должна обеспечи-вать конструктивную увязку габаритов по ширине движителей с агре-гатируемыми машинами и орудиями: для тракторов общего назначе-ния таким образом, чтобы по возможности исключить асимметричное расположение тяговой нагрузки и возникновение разворачивающего момента; для пропашных -обеспечить вписываемость в междурядья пропашных культур и сохранение необходимых защитных зон, тре-буемый агротехнический просвет для движения над рядками расте-ний.
Дополнительными требованиями к компоновкам винограднико-вых тракторов являются малая габаритная ширина при достаточной устойчивости или высокий просвет для движения над шпалерными столбами (портальный трактор), к компоновкам садоводческих трак-торов -ограниченная габаритная высота и возможность асимметрич-
ной навески орудий для обработки части междурядий и приствольных полос.
Рисоводческие тракторы, работающие в чеках, заполненных во-дой, должны иметь высокий, не менее 0,8 м, дорожный просвет, по-вышенную герметичность силовой передачи.
Для хлопководческих тракторов дополнительными требования-ми являются, кроме агротехнического просвета 0,8 м, минимальный радиус поворота до 3 м и возможность навески уборочных машин.
Компоновка чаеводческих и табаководческих тракторов должна обеспечить агротехнический просвет не менее 1,1 м, регулируемую колею, возможность работы с машинами фронтальной, задней и ме-жосевой навески.
Компоновка горных тракторов должна обеспечивать их статиче-скую и динамическую устойчивость и возможность работы на скло-нах с углом уклона до 16о(для тракторов равнинных модификаций), до 20о (для склоноходов с автоматической стабилизацией остова трак-тора в вертикальном положении).
Компоновка промышленных тракторов должна обеспечивать равномерное распределение давления на грунт, незначительно ме-няющееся при установке различных видов оборудования, пост управ-ления должен быть расположен в безопасной зоне. При работе с бульдозером центр масс должен быть смещен назад относительно се-редины опорных поверхностей гусениц, передняя часть трактора не должна выступать значительно за габариты гусеничного обвода, мас-са агрегата должна полностью использоваться для заглубления и вы-глубления рабочего оборудования.
Компоновка трактора-погрузчика должна обеспечивать смеще-ние центра масс назад с тем, чтобы уравновешивать массу загружен-ного ковша, обеспечивать хорошую обзорность фронта работ. Перед-ний мост колесного погрузчика должен иметь жесткую установку для предотвращения раскачивания груза, а задний -балансирную.
Тракторы-трубоукладчики должны иметь широкую колею, вы-сокую устойчивость в поперечном направлении, гусеничную ходо-вую систему с жесткой подвеской, воспринимающей нагрузку на один борт, блок-противовес с регулируемой стрелой вылета.
Болотоходные тракторы должны иметь компоновку, обеспечи-вающую низкое давление на грунт (увеличенную опорную поверх-ность), а мелиоративные -равномерное распределение давления по длине гусениц независимо от устанавливаемого рабочего оборудова-ния, что достигается с помощью перемещаемого блок-противовеса.
Подземные тракторы должны иметь низкогабаритную компо-новку, исключающую применение кабины.
Компоновка лесопромышленных и лесохозяйственных тракто-ров должна обеспечить свободную площадку за кабиной для уста-новки технологического оборудования и трелевочного щита, а спере-ди -толкателя, обеспечить высокую проходимость и маневренность. Все агрегаты должны быть надежно защищены от повреждений при работе по бездорожью, при наличии пней, камней, поваленных де-ревьев и других предметов.
-
-
Компоновка сельскохозяйственных тракторов
Компоновки сельскохозяйственных тракторов подразделяют на традиционные и нетрадиционные.
Колесные тракторы. Универсально-пропашные и универсаль-ные колесные тракторы имеют наиболее распространенную традици-онную (классическую), компоновку с передним расположением дви-гателя, последовательным рядным расположением агрегатов транс-миссии, задним расположением кабины, управляемыми передними колесами с диаметром значительно меньше диаметра задних (рис. 10.1,а). Трансмиссию (сцепление, коробку передач и задний мост) выполняют в одном блоке и жестко соединяют с двигателем. При та-кой компоновке до 70...75% массы трактора в статическом положении приходится на задние ведущие колеса, которые обеспечивают тяго-вое усилие трактора, передние ведущие колеса (если их привод пре-дусмотрен конструкцией) выполняют вспомогательную роль при ра-боте на влажной рыхлой почве.
Классическая компоновка появилась на заре тракторостроения и доказала свою жизнеспособность благодаря таким преимуществам, как относительная простота конструкции, максимальное использова-ние силы тяжести при заднем ведущем мосте, хорошая обзорность прицепных или навешенных сзади орудий, возможность регулирова-ния навесного устройства непосредственно с рабочего места тракто-риста, хорошая маневренность, высокий агротехнический просвет и др. Такую компоновку имеют все отечественные тракторы классов 0,6 -1,4 (Т-25А; Т-30А80; ЛТЗ-55; ЮМЗ-6; МТЗ-80/82).
За последние годы классическая компоновка претерпела модер-низацию (рис. 10.1,б): увеличена роль переднего ведущего моста в создании суммарной касательной силы тяги трактора путем увеличе-ния доли массы трактора, приходящейся на него с 25...30% до
35...40%; увеличен типоразмер шин передних ведущих колес; перед-ний портальный мост заменен на более мощный автомобильного ти-па; угол поворота передних управляемых колес для повышения ма-невренности увеличен до 50...55о; устанавливается переднее навесное устройство.
Рис. 10.1. Типы компоновок колесных сельскохозяйственных тракторов:
а -классическая; б -улучшенная классическая; в -с шарнирной рамой; г -тракторное самоходное шасси; д – трактор со свободным обзором; е -несущее самоходное шас-си; ж и з -интегральные тракторы
Модернизация классической компоновки позволила значитель-но сместить границу по мощности таких тракторов до 180...220 кВт (245...300 л. с.) и потеснить в этой группе мощности тракторы со все-ми ведущими колесами одинакового размера.
К середине 90-х г. более 70% предлагаемых на рынке Германии универсальных колесных тракторов имели улучшенную классиче-скую компоновку (рис. 10.1,б).
Колесные сельскохозяйственные тракторы общего назначения 4К4б имеют переднее расположение двигателя, кабина размещена за двигателем (ближе к середине колесной базы), передние и задние ко-леса одинакового размера и грузоподъемности (рис. 10.1,в), жесткую или шарнирно сочлененную раму. За кабиной имеется свободное про-странство для установки емкостей или другого технологического оборудования. На передний мост в статическом положении приходит-ся 55...60% массы трактора. Такую компоновку имеют отечественные тракторы класса 3 и 5 (Т-150К / 151К, К-701М / К-734 / К-744).
Нетрадиционной компоновкой отличаются самоходные шасси, тракторы со свободным обзором, интегральные тракторы.
Самоходные шасси по компоновке занимают особое место среди универсальных тракторов. Тракторное самоходное шасси характери-зуется тем, что двигатель, трансмиссия, пост управления с кабиной образуют единый блок, расположенный над задним мостом шасси, передняя часть представляет свободную раму для установки кузова или навески машин и орудий (рис. 10.1,г). Для самоходных шасси Т-16МГ, выпускаемых Харьковским заводом тракторных самоходных шасси, характерно заднее расположение двигателя за кабиной, а для шасси, выпускаемых фирмой Фендт (Германия), -горизонтальное расположение двигателя перед кабиной в межбазовом пространстве.
Тракторы со свободным обзором (рис. 10.1,д) предложены фир-мой Фендт в начале 90-х г. как промежуточная компоновка между са-моходным шасси и интегральным трактором, направленная на увели-чение роли переднего ведущего моста в реализации тягового усилия, на увеличение массы орудий, навешиваемых спереди.
Несущее многоцелевое самоходное шасси (рис. 10.1,е) предна-значено для агрегатирования с уборочными машинами (силосоубо-рочным и свеклоуборочным комбайнами и др.) и орудиями общего назначения (передне-и задненавесной плуги, культиваторы), что уве-личивает его годовую загрузку. Рама шасси может быть цельной или состоять из двух полурам, соединенных вертикальным шкворнем. Для улучшения управляемости шасси передняя полурама может быть вы-полнена несколько короче задней. Кабина имеет возможность пере-мещаться вдоль продольной оси, что улучшает обзорность и облегча-ет навеску орудий и машин от почвообрабатывающих до уборочных.
Модульная компоновка агрегатов двигателя и трансмиссии обеспечивает свободный доступ к ним для технического обслужива-ния и ремонта.
Основные признаки интегральной компоновки, определившиеся в первых образцах таких тракторов следующие: наличие трех зон свободного пространства (передней, средней, задней) для установки орудий или технологических емкостей; наличие разветвленной сис-темы ВОМ; переднее или центральное расположение кабины с круго-вым обзором; четыре ведущих и управляемых колеса одинакового размера; наличие разветвленной гидросистемы управления орудиями; реверсирование хода трактора; высокие тягово-сцепные и транспорт-ные качества; необходимый запас мощности двигателя. Такая ком-поновка способствует более тесному функциональному объединению трактора с машинами и орудиями (рис. 10.1,ж). Это еще в большей мере относится к "симметричной" интегральной компоновке (рис. 10.1,з).
Гусеничные тракторы. Гусеничные сельскохозяйственные тракторы общего назначения при традиционной (классической) ком-поновке имеют переднее расположение двигателя и сцепления. Ко-робка передач и задний мост расположены сзади и соединены с дви-гателем карданным валом (рис. 10.2,а). Кабина расположена сзади над ведущими колесами (звездочками). Такая компоновка обеспечи-вает в статике некоторое смещение центра давления вперед относи-тельно середины опорных поверхностей гусениц и характерна для отечественных тракторов ДТ-75М, ДТ-175М и Т-4А.
У гусеничных тракторов традиционной компоновки возможно другое взаимное расположение агрегатов, когда двигатель, сцепление и коробка передач расположены в передней части трактора, а крутя-щий момент к заднему ведущему мосту передается через карданные передачи (рис. 10.2,б).
Появившаяся в последние годы нетрадиционная компоновка гу-сеничного сельскохозяйственного трактора с треугольным гусенич-ным обводом обеспечивает смещение центра масс трактора вперед, более равномерное распределение давления по длине опорной по-верхности, увеличение продольной устойчивости трактора, а следова-тельно, снижение опасности подъема его передней части при высоких тяговых усилиях.
Специализированные тракторы. Компоновки специализиро-ванных сельскохозяйственных тракторов отличаются разнообразием, что объясняется специфическими условиями их работы и требова-ниями технологий тракторных работ.
Компоновка трактора-склонохода для работы поперек склона крутизной до 20о отличается автоматической стабилизацией остова трактора в вертикальном положении одним из трех способов: уста-новкой колес относительно склона или поворотом корпусов конечных
передач, выравниванием остова в вертикальном положении, а также стабилизацией бортов с помощью шарнирной рамы. Первый способ стабилизации остова осуществлен в конструкции трактора МТЗ-82К, третий -в горном самоходном шасси СШ25Г.
Рис. 10.2. Расположение агрегатов в гусеничном сельскохозяйственном тракторе классической компоновки:
1 -двигатель; 2 -вентилятор; 3 -выхлопная труба; 4 -радиатор; 5 -сцепление; 6 -кар-данная передача; 7 -коробка передач; 8 -задний мост; 9 -навесная система; 10 -возду-хозаборник; 11-редуктор ВОМ
В некоторых странах Западной Европы с развитым горным зем-леделием (Австрия, Швейцария и др.) получили распространение тракторы-шасси для заготовки сена и транспортных работ в высоко-горных условиях. Эти тракторы имеют компоновку с низким распо-ложением центра масс, с увеличенной колеей и широкопрофильными шинами малого диаметра.
Портальная компоновка колесного и гусеничного тракторов ха-
Мобильные энергетические средства (МЭС). Их компоновка отличается модульным построением. Энергетическим модулем может служить либо универсальный трактор, либо силовой агрегат, обору-дованный передним и задним устройствами для соединения c техно-логическим модулем (рис. 10.3). В качестве технологических модулей может использоваться полунавесная сцепка с широко расставленны-ми ведущими колесами, активный ведущий мост с навесным устрой-ством, набор одноосных технологических модулей, из которых путем стыковки с энергетическим образуются самоходные агрегаты для уборки овощей, льна, кормовых трав и других культур.
Рис. 10.3. МЭС-0,6 и агрегатируемые с ним одноосные технологические модули: а -энергетический модуль; б -универсальное самоходное шасси; в -транспортное средство; г -самоходная корнеуборочная машина; д -агрегат для внутрифермерских работ; е -погрузочно-транспортный агрегат
-
Компоновка промышленных тракторов
Тракторы общего назначения. Традиционная компоновка гу-сеничного промышленного трактора общего назначения характеризу-ется передним расположением двигателя, средним -кабины и зад-ним -агрегатов заднего моста. Все сборочные блоки установлены на
раме или полураме, к передней части которой крепят ось шарнира ба-лансирной балки или рессоры, концами опирающейся на рамы гусе-ничных тележек. Тракторы с такой компоновкой оснащены защитны-ми каркасами (устройствами, защищающими тракториста соответст-венно при опрокидывании трактора и от падающих предметов) или кабинами с защитными каркасами.
Подобную компоновку имеют отечественные промышленные тракторы Т-130М, Т-170М, Т-10, а также их зарубежные аналоги.
Нетрадиционная компоновка промышленного трактора с распо-ложением ведущего колеса над гусеничной тележкой предложена фирмой "Катерпиллар" вначале для наиболее тяжелых тракторов, за-тем для промышленных тракторов средней мощности и для сель-скохозяйственных общего назначения. Треугольный обвод гусениц (рис. 10.4) обеспечивает ряд преимуществ:
конечные передачи, муфты управления поворотом и тормоза не подвержены воздействию вертикальной ударной нагрузки, вызывае-мой контактом с почвой;
центр масс перемещен ближе к передней части машины, что улучшает заглубление отвала;
наличие увеличенной опорной поверхности сзади предотвраща-ет подъем передней части трактора при больших нагрузках.
При такой компоновке применен блочно-модульный принцип построения сборочных единиц, т.е. все основные узлы (двигатель, коробка передач, механизм поворота, конечные передачи) выполнены в виде отдельных легко демонтируемых и монтируемых модулей.
Рис. 10.4. Компонов-ка тракторов с тре-угольным гусенич-ным обводом:
1 -отвал бульдозера; 2 -гидроцилиндры; 3 -радиаторы и вентиля-тор; 4 -механизм по-ворота и конечные пе-редачи; 5 -централь-ная передача; 6 -ко-робка передач; 7 -кар-данный вал; 8 -гидро-трансформатор; 9 -двигатель
Специализированные тракторы. Компоновка гусеничного трактора-погрузчика отличается от трактора общего назначения уве-личенной базой за счет введения дополнительного опорного катка,
установки жесткой или балансирной балки вместо рессоры и выпол-нения рамы трактора как одно целое с порталом погрузочного обору-дования. Для создания противовеса массе ковша с грузом в колесных тракторах-погрузчиках, выполненных с шарнирной рамой, двигатель, коробку передач и раздаточную коробку устанавливают на задней по-лураме, а портал погрузчика -на передней (рис. 10.5). Гидротранс-форматор крепят к двигателю или выполняют в блоке с коробкой пе-редач. Кабину размещают на передней или задней полураме. В пер-вом случае упрощается управление ковшом, а во втором -управление двигателем и трансмиссией.
Рис. 10.5. Компоновка мощного колесного трактора-погрузчика:
1 -радиаторы и вентилятор; 2 -двигатель; 3 -коробка передач; 4, 6 -центральные и конечные передачи; 5 -карданный вал
Конструктивной особенностью болотоходных тракторов явля-ются увеличенные размеры движителя из-за уширения гусеницы и увеличения продольной базы, например, за счет принудительного опускания направляющего колеса.
Для выравнивания эпюры давления на опорной поверхности в мелиоративных тракторах ТМЛ-4 и ТМЛ-220 (опытные образцы) был предусмотрен подвижной блок-противовес -кабина, который может быть устанавливаемый в регулируемых пределах расстояния l на ра-ме ходовой системы в зависимости от вида орудия (рис. 10.6).
Перемещение блок-противовеса может производиться автома-тически при силовом воздействии орудий или устанавливаться в оп-ределенном положении при перенавеске на трактор того или иного орудия.
Мелиоративные тракторы сочлененного типа могут иметь жест-кую или шарнирную раму. Поворот первых осуществляется путем
вращения одной или двух гусеничных тележек, шарнирно соединен-ных с рамой трактора вертикальным шарниром.
Рис. 10.6. Компоновка гусе-ничного мелиоративного трак-тора с блок-противовесом:
1 -рама; 2 -перемещаемый блок-противовес; 3, 5 -кардан-ные передачи; 4 -конечная пе-редача
Компоновка подземного трактора для работы в стесненных ус-ловиях горных разработок отличается: малыми размерами по высоте; вынесенным за пределы колесной базы двигателем; шарнирной рамой (рис. 10.7).
Рис. 10.7. Компоновка колесного подземного трактора:
1 -двигатель; 2, 6 -карданные передачи; 3 -гидротрансформатор; 4 -коробка передач;
5, 7 -центральные и конечные передачи
Для управляемого по радио земноводного трактора, работающе-го на глубине 6…7 м, типичным является отсутствие кабины, герме-тизация агрегатов и узлов, наличие мачты с системой забора воздуха, необходимого для работы двигателя.
Гусеничные лесопромышленные (трелевочные) тракторы (рис. 10.8) получили наибольшее распространение в России и странах СНГ. Они имеют ряд компоновочных особенностей.
Рис. 10.8. Компоновки гусеничных трелевочных тракторов:
а -со щитом; б -с челюстным погрузчиком; 1 -толкатель; 2 -кабина; 3 -двигатель; 4 -лебедка; 5 -коробка передач; 6 -карданный вал; 7 -задний мост; 8 -ведущее колесо; 9 – гидроманипулятор
Переднее расположение кабины обусловлено требованием пе-редней обзорности, необходимостью иметь площадку для установки различного технологического оборудования и размещения переме-щаемой пачки хлыстов за кабиной. Ходовая система с катками боль-шого диаметра в сочетании с рычажно-балансирной подвеской, уве-личенным дорожным просветом, высоко приподнятыми передними направляющими и задними ведущими колесами обеспечивает воз-можность преодоления препятствий при движении по лесному бездо-
рожью. Нижняя часть рамы закрыта днищем, предотвращающим воз-можность проникновения к двигателю и другим агрегатам трактора сучьев, порубочных остатков и других предметов. Наличие техноло-гической площадки сзади и сбоку кабины позволяет осуществлять протяжку деревьев при обрезке сучьев. Смещение центра масс трак-тора вперед позволяет устанавливать на площадке за кабиной челю-стной погрузчик.
Трелевочные тракторы с такой компоновкой были разработаны и освоены на АО “Онежский тракторный завод” (ТДТ-55/55А, ТЛТ-100, ТБ-1 и его модификации), на АО “Алтайский тракторный завод” (ТТ-4/4М). За рубежом гусеничная ходовая система получила значи-тельно меньшее распространение и используется в основном на спе-циализированных валочно-пакетирующих машинах.
Колесные лесопромышленные тракторы получили в нашей стране ограниченное распространение. Их создают на базе тракторов 4К4б, имеющих свободное пространство за кабиной.
Условиям использования колесных лесопромышленных машин с различным технологическим оборудованием наиболее полно отвечают компоновки многоосных тракторов 4К4б, 6К6, 8К8 (рис. 10.9), имеющие более высокие тяговые показатели и лучшую проходимость за счет мень-шего, чем у тракторов традиционных компоновок давления на грунт и глу-бины колеи.
За рубежом колесные лесопромышленные тракторы широко ис-пользуются с различным технологическим оборудованием: "Раума Репола, Локомо (Финляндия); "Кларк", "Райнджер Машинери" (Кана-да) и др. Для каждого вида технологического оборудования выбира-ется наиболее подходящая ему модификация компоновки и шасси.
Лесохозяйственный трактор работает с лесными плугами, куль-тиваторами, лесопосадочными машинами, покровосдирателями и фрезами, а также как трелевочный на рубке леса.
Компоновка гусеничных лесохозяйственных тракторов (рис. 10.10,а) практически не отличается от компоновки лесопромышлен-ных тракторов и позволяет получить различные модификации, в том числе для работы на грунтах с низкой несущей способностью.
Лесохозяйственный трактор для выполнения лесомелиоратив-ных работ (рис. 10.10,б), имеет увеличенную опорную поверхность за счет применения уширенных гусениц и опущенного ведущего колеса 11, выполняющего роль дополнительного опорного катка. При этом среднее давление на грунт снижается с 0,053 до 0,026 МПа, что по-зволяет использовать трактор на переувлажненных грунтах, осушен-ных болотах и на целине с глубиной снежного покрова более 1 м.
а -базовая модель 4К4; б, в -трелевочные тракторы 4К4 с пачковым захватом и с тро-сочекерной оснасткой соответственно; г -базовая модель 6К6; д -трелевочный трактор 6К6 с гидроманипулятором и коником; е -валочно-трелевочная машина 6К6 с гидро-манипулятором и коником; ж -сучкорезно-раскряжевочная машина 6К6; з -сортимен-товоз 6К6 с гидроманипулятором
Компоновка трактора для лесосплавных работ (рис. 10.10,в) приспособлена для движения по воде с помощью гребного винта 14 и по суше -с помощью гусеничного движителя. Трактор оборудован лебедкой 4, бревнотолкателем 13 или бульдозером с гидрозахватом грузоподъемностью до 1,5 т. Среднее давление на грунт на обычных гусеницах составляет 0,041 МПа, а на уширенных -0,027 МПа.
содержание .. 20 21 22 23 24 ..