|
|
|
содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..
Ходовые системы гусеничных тракторовХодовая система гусеничного трактора служит для обеспечения его движения и преобразования крутящего момента, подводимого от двигателя к ведущим колесам, в касательную силу тяги, а также для поддержания его остова, являясь его опорой. Ходовая система состо-ит из гусеничного движителя и подвески. Первые две функции выполняются двумя гусеничными движителями, расположенными по обеим сторонам трактора, а последняя -подвеской, соединяющей движители с остовом. Гусеничный движитель в отличие от колесного обеспечивает передвижение трактора не непосредственно по грунту (почве), а по промежуточной замкнутой гусеничной ленте -гусеничной цепи (гу-сенице). Гусеница имеет значительно большую опорную поверхность, чем площадь контакта колеса, что обеспечивает небольшое давление трактора на грунт (0,025...0,07 МПа). На опорной поверхности гусеницы имеются грунтозацепы (почвозацепы), повышающие ее сцепление с грунтом. Внутреняя поверхность гусеницы представляет собой достаточно твердый гладкий путь, по которому опорные катки движителя катятся с меньшим сопротивлением, чем колеса по грунту. Все это обеспечивает гусеничному трактору высокие тяговые качества при значительно меньшем буксовании его движителей, проходимость по мягким и влажным грунтам, меньшие потери мощности на самопередвижение, а следовательно, большую эконо-мичность его работы. Гусеничные тракторы по сравнению с колесными более матери-алоемки, их движители конструктивно сложнее, металлические гу-сеницы создают более высокий уровень шума, а срок их службы в большинстве случаев меньше. Они менее универсальны при исполь-зовании в сельскохозяйственном производстве и на транспортных работах, так как имеют более низкие транспортные скорости и в ряде случаев движение с металлическими грунтозацепами по дорогам с твердым покрытием запрещено. Помимо общих требований, предъявляемых к ходовой системе трактора, гусеничные движители должны иметь: относительно небольшую шумность движения; самоочищаемость гусеницы от залипания и наволакивания час- тиц влажных грунтов (грязи) и снега; хорошую защиту узлов и механизмов от проникновения в них абразива и влаги; небольшие потери на трение в зацеплении ведущих колес с гусеницей. Гусеничный движитель традиционного типа содержит следую-щие основные элементы (рис. 13.1): заднее ведущее колесо 1 (звездочку); гусеничную цепь (гусеницу), состоящую из шарнирно соеди-ненных звеньев 2 (траки) с шагом t; переднее направляющее колесо 3; натяжное и амортизирующее устройства 4; опорные катки 5 и поддерживающие катки 6 (ролики).
Компоновка элементов движителя на тракторе во мно-гом зависит от типа его подвески.
Рис. 13.1. Схема гусенич-ного движителя
Обычно на тракторе устанавливают движитель с двумя гусени-цами. Существуют конструкции сочлененных тракторов с четырьмя гусеницами. Гусеницы служат для создания большой опорной поверхности, обеспечивающей необходимое давление на почву при значительном весе трактора и надежное сцепление его с почвой, а также для созда-ния бесконечных рельсовых путей для перекатывания опорных катков движителя и преобразования крутящего момента, подводимого к ве-дущим колесам, в силу тяги, перемещающую тракторный агрегат. Учитывая назначение гусениц и тяжелые внешние условия их работы, к ним предъявляют ряд дополнительных требований: они должны обладать повышенной прочностью и износостой-костью при возможно меньшей материалоемкости; быть предельно простыми и недорогими в изготовлении, экс-плуатации и ремонте. Современные гусеницы классифицируют: по типу их общей конструкции -традиционные, состоящие из отдельных металлических шарнирно соединенных звеньев; моно-литные резиноармированные (РАГ), на отечественных тракторах ранее не применявшиеся; по конструктивному выполнению металлических звеньев – сос-тавные и цельнолитые; по типу беговой дорожки опорных катков -рельсовые и плос- кие; ный; по расположению шарнира на звене -приподнятый и опущен-по типу шарнира – закрытый, открытый, упругий (резинометал- лический). Необходимо отметить, что конкретной конструкции звена обыч-но присущи сразу несколько квалификационных признаков. Составные звенья гусениц. Составное звено гусеницы рель-сового типа с приподнятым закрытым шарниром на сельскохозяй- ственных тракторах появилось раньше литого плоского звена. Оно состоит из двух отдельных штампованных щек (рельсов) 6 и 7 зеркальной конфигурации, соединительных деталей -втулки 11 и пальца 12, опорной профильной плиты 8 (башмака) и болтов 5 с шайбами 9 и гайками 10 (рис. 13.6,а). Обработанные механически и термически щеки 6 и 7 имеют по два отверстия: большое для запрессовки втулки 11 и малое для соединительного пальца 12 звеньев. Втулки и пальцы выполняют, как правило, из малоуглеродистых сталей, с последующей цементацией и закалкой поверхностей трения. На внутренней обработанной плоскости щеки у малого отверстия сделана небольшая кольцевая выточка А (рис. 13.6,б). При сборе гусеницы вначале на концы втулки 11 напрессовы-вают правую 6 и левую 7 щеки так, чтобы ее края несколько выступали за внешние обработанные плоскости щек. При последую-щей сборке соединительный палец 12 свободно проходит через отвер-стие втулки 11, а на его выступающие концы последовательно на-прессовывают следующую пару щек с соединительной втулкой и т. д. Соединенные таким образом щеки звеньев образуют беговую дорож-ку для опорных катков в виде рельс. Поэтому такие звенья и получи-ли название -"рельсового типа". К нижней поверхности каждой пары щек посредством болтов 5, гаек 10 и стопорных шайб 9 крепится башмак 8 с поперечным грунто-зацепом Б, выполненный из стали фасонного профиля.
Рис. 13.6. Составная гусеница рельсового типа с приподнятыми закрытыми шарнирами
Шарниры рельсовых звеньев обычно закрытого типа и припод-няты над поверхностью башмака. В закрытом шарнире выступающие концы втулок 11 входят в кольцевые выточки А сложных наружных щек 6 и 7, образуя лабиринтное уплотнение В, препятствующее попаданию внешнего абразива в его внутреннюю часть. Так как звенья спрессовываются большим усилием, порядка 1000 кН, для установки гусеницы или ее снятия с движителя одно из ее звеньев делается легкозамыкающим. В этом звене (рис. 13.6,а) втулку 3 делают более короткой, чтобы она не выходила за пределы отверстий щек, в которые она запрессована, а концы соединительного пальца 2 чаще всего делают с коническими отверстиями и продоль-ным разрезом. При замыкании гусеницы соединительный палец 2 свободно входит в малые отверстия наружных щек и соединительную втулку 3, после чего в его концы запрессовывают стопорные конусы 1, заклинивающие концы пальца в отверстиях щек. Для того чтобы выпрессовать конусы 1 при разборке гусеницы в них выполнены резьбовые отверстия Г, закрытые во время работы деревянными пробками. Дополнительные кольца (шайбы) 4, заменяющие отсут-ствующие выступающие концы соединительной втулки 3, создают лабиринтное уплотнение закрытого шарнира замыкающего звена. Рассматриваемая гусеница имеет цевочное зацепление с веду-щим колесом движителя, где роль цевки выполняет наружная поверх-ность соединительной втулки звена. Достоинствами составных гусениц рельсового типа являются: наличие закрытого шарнира, изолирующего его внутренние по- верхности трения от попадания на них абразива, что значительно снижает их износ и повышает долговечность его работы; приподнятость шарнира над башмаком, что также в известной степени предохраняет его от попадания в него абразива; приподнятый над грунтом более чистый рельсовый путь, ока-зывающий меньшее сопротивление качению опорных катков; лучшая ремонтопригодность, позволяющая заменять изношен-ные детали составного звена и, при необходимости, увеличивать (уменьшать) площадь опорной поверхности башмаков или устанавли-вать на них дополнительные резиновые подкладки для движения тра-ктора по дорогам с твердым покрытием. Основными недостатками этих гусеничных звеньев являются: большая металлоемкость (достигающая до 25% от массы трак- тора); большая сложность и трудоемкость их изготовления по сравне-нию с цельнолитыми гусеничными звеньями; сложность в эксплуатации, требующая специальных прессовых приспособлений для их разборки и сборки во время ремонта. Однако несмотря на отмеченные недостатки составные рельсо-вые гусеницы имеют весьма широкое применение на промышленных тракторах, особенно больших тяговых классов, работающих на песча-ных грунтах, главным образом из-за высокой долговечности шарни-ров закрытого типа и ремонтопригодности составных звеньев гусе-ниц. Для повышения долговечности шарниров и снижения в них по-терь мощности на трение в лучших их конструкциях применяют жидкостное смазывание пар трения и дополнительные уплотнения (рис. 13.7). В этих шарнирах соединительная втулка 2 по длине такая же, как в замыкающем звене, не выходящая за пределы отверстия щеки 3, но с тщательно обработанными торцами, используемыми как поверхности трения торцового уплотнения. К ним и к торцу расточки в щеке 5 поджаты стороны резиновых уплотнительных колец 4 с рас-жимным резиновым кольцом 8. Одновременно уплотнение 4, нахо-дясь на поверхности полиуретановых упорных колец 9, дополни-тельно защищает внутреннюю полость шарнира от проникновения в него абразива. Соединительный палец 6 делается полым для заправки смазоч-ного материала и с отверстием 10 для ее подачи на поверхности трения шарнира. В торцы пальца 6 запрессовываются резиновые заглушки 7 с отверстием для закачки смазочного материала, закры-тым пластиковой пробкой.
В некоторых конструкциях подобного шарнира вместо уплот-нения 4 применяют уплотнительное нажимное кольцо 11 из плотной резины, закрепленное в металлической обойме 12, которая запрессовывается в расточку щеки 5 так, чтобы торец кольца 11 был поджат к торцу втулки 2.
Рис. 13.7. Шарнир звена составной гусеницы с жидкостным смазыва-нием пар трения Составные рельсовые звенья позволяют значительно увеличи-вать опорную поверхность гусеничного движителя (рис. 13.8,а) путем замены обычных башмаков более широкими. Для этого к обычной гусеничной цепи 2 посредством болтов 3 и гаек 4 крепятся уширен-ные башмаки 5. С целью повышения жесткости гусеницы по краям башмаков закрепляют тем же способом одинарные гусеничные цепи 1 и 6, закрытый шарнир которых показан на рис. 13.8,б. Он состоит из короткой втулки 7 и пальца 8, запрессованных в соответствующие отверстия щек 9 и 10. Внутренний конец втулки 7 входит в расточку отверстия смежной щеки 9, образуя уплотнительный лабиринт закры-того шарнира, а другой ее конец с заглушкой 11 несколько выступает за плоскость щеки. Во втулке образована полость для закладки смазочного материала на весь срок службы шарнира.
а) б) Рис. 13.8. Гусеница с уширенными башмаками
Цельнолитые звенья гусениц. Их изготовляют отливкой из высокомарганцовистых сталей. По типу беговой дорожки они могут быть плоскими или рельсовыми. Плоские необработанные звенья гусениц для цевочного зацепле-ния (рис. 13.9,а) представляют собой литые фасонные плиты с бего-выми дорожками 1, которые в средней части соединены широкой перемычкой -проушиной 2, являющейся цевкой для зацепления с ведущим колесом. Чтобы гусеница не соскакивала во время работы, на звеньях отлиты направляющие гребни 3 для качения опорных катков. Звенья соединены между собой цементованными и закален-ными стальными пальцами 6, свободно вставленными в отверстия 4 соединительных проушин и закрепленными в них посредством шайб 7 и шплинтов 8. Число проушин зависит от ширины звена. При боль-шем их числе уменьшается концентрация напряжений на кромках проушин из-за изгиба пальца, что несколько повышает долговечность шарнира открытого типа. Обычно применяют пяти -и семипроу-шинные шарниры. Для лучшего сцепления звеньев с грунтом на стороне проушин обращенных к нему выполнены приливы -грунтозацепы в виде шпор 5.
Плоские литые звенья гусениц для гребневого зацепления (рис. 13.9,б) имеют беговые дорожки 1, аналогичные рассмотренным. Ос-новные отличия этого звена от предыдущего состоят в наличии цент-рального гребня 2, расположенного между беговыми дорожками и служащего для зацепления звена с ведущим колесом и направления движения опорных катков, и в наличии одного сплошного поперечно-го грунтозацепа 3.
б)
а) Рис. 13.9. Гусеницы с цельнолитыми звеньями: а – с цевочным зацеплением; б – с гребневым зацеплением
Преимуществом литых плоских звеньев по сравнению с состав-ными рельсовыми, являются простота их изготовления и обслужи-вания, небольшая стоимость и относительно малая масса. Основным недостатком этих звеньев является низкая долговеч-ность, не превышающая на обычных почвах 1200...2000 ч., а на песча-ных даже 250...350 ч. Объясняется это тем, что открытый шарнир низкого расположения позволяет абразиву свободно проникать в проушины и в результате быстрого изнашивания их и соединитель-ных пальцев звено становится неремонтопригодным. Недостатком гусениц с цельнолитыми звеньями является повышенное сопротивление качению опорных катков по плоским беговым дорожкам, покрытым землей, при работе трактора на мягких и рыхлых грунтах. Чтобы повысить срок службы шарниров плоских литых гусениц предложено много способов, среди которых наиболее перспективным является применение резинометаллических шарниров (РМШ). Рас-смотрим схему РМШ с ограничителями радиальной деформации резиновых втулок (рис. 13.10). На соединительный палец 2 предва-рительно поочередно устанавливают ограничительные металлические втулки 4 с наружным диаметром меньше, чем отверстие в проушине, и резиновые втулки 3 с внешним диаметром на 35...40% больше диа-метра отверстия в проушине, которые затем вулканизируются. После этого обычно комплект палец -втулки впрессовывается в предвари-тельно расточенные проушины соединяющихся звеньев 1 и 5. В обычных условиях эксплуатации под действием тягового уси-лия сжимаются только резиновые втулки 3. Когда сила тяги приближается к максимальной в контакт в проушиной вступают и ме-таллические втулки 4, предотвращая тем самым разрушение резиновых. Поворот звена 1 относительно звена 5 приводит к закру-чиванию резиновых втулок 3. При этом втулки, запрессованные в проушины звеньев 1 и 5, закручиваются в разные стороны. Чтобы уменьшить деформацию скручивания резиновых втулок при перегибах гусеницы в ее движении с ведущим и направляющим колесами движителя, звенья гусеницы предварительно соединяют друг с другом под углом 12…14о.
Рис. 13.10. Схема РМШ с ограничите-лями радиальной деформации резино-вых втулок Таким образом, в гусени-цах с РМШ возможность скла-дывания звеньев друг относи-тельно друга в точках перегиба обвода обеспечивается исполь-зованием упругого элемента. Наибольшее распространение в качестве упругих элементов в гусеницах получили резиновые втулки, работающие на сжатие и кручение. При этом в зависимо-сти от схемы расположения ре-зиновых втулок различают два вида упругих шарниров: с после-довательным расположением упругих элементов и с параллельным расположением упругих элемен-тов, или, как принято сокращенно называть, последовательный и па-раллельный РМШ. В последовательном РМШ (рис. 13.11,а) звенья 1 и 3 гусеницы соединены между собой соединительным пальцем 2. При этом сила тяги Р от одного звена к другому передается через резиновые втулки 4, которые в точках перегиба обвода скручиваются на угол /2 в каж- дой проушине (где -угол относительного поворота звеньев 1 и 3 гу-сеницы). В собранном виде резиновые элементы соседних звеньев гу-сеницы составляют один блок из последовательно расположенных вдоль оси пальца втулок чередующихся проушин. В параллельном РМШ (рис. 13.11,б) растягивающее усилие Р от звена 1 на звено 3 передается посредством двух соединительных пальцев 2 и скоб 5. Резиновые втулки 4 каждого звена, как и у после-довательного РМШ, скручиваются в точках перегиба на угол /2. У параллельного РМШ в собранном виде упругие элементы смежных звеньев гусеницы составляют два блока.
а) б)
Рис. 13.11. Схема гусеницы с РМШ: а – с последовательным шарниром; б – с параллельным шарниром
В гусеницах с параллельными РМШ разборность конструкции обеспечивается при помощи соединительных скоб 5, которые обычно крепят к пальцам болтами с клиновыми головками. Для обеспечения разборности гусениц с последовательными РМШ приходится шарнир делать в виде составного блока из резино-металлических втулок (резиновое кольцо привулканизировано к ме-таллическому кольцу) и соединительного пальца. При этом непод-вижность втулок на пальце достигается тем, что палец и внутренние отверстия втулок делают фасонными, чаще всего шестигранными. Втулки стягиваются на пальце гайками. Длина резиновых втулок, через которые передается тяговое усилие Р у гусеницы с последовательными РМШ составляет 45…50% общей ширины гусеницы, а у гусеницы с параллельными РМШ – 60…70%.
Кроме того, они обладают хорошей самоочищаемостью от грязи при любой влажности и снабжены формами грунтозацепов, исключа-ющих сползание трактора при работе на косогорах. К недостаткам РАГ подобного типа следует отнести относи-тельную сложность производства и сложность установки гусеницы на трактор в полевых условиях.
содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..
|
|
|