2.2. ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО МИНИ-ТРАКТОРОВ

Конечные передачи мини-тракторов

Конечные передачи предназначены для увеличения вращающего момента и снижения частоты вращения при передаче его непосредственно на ведущие колеса. На мотоблоках применяют шестеренные или цепные конечные передачи. Шестеренные конечные передачи широкое распространение получили на мотоблоках европейского производства, в которых применяется межко-лесный дифференциал (мотоблоки фирм «Гольдони» и «Гутброд», «Беларусь» МТЗ-05). Цепная передача наибольшее распространение получила на японских мотоблоках. При этом очень часто вращающий момент на правое и левое колеса передается самостоятельными цепными передачами («Кубота Т720», «Хонда F600»). Такая же цепная передача с самостоятельным приводом правого и левого колес была ранее использована на мотоблоке СОТ. Это позволило расположить механизм раздельного включения ведущих колес на валу ведущих звездочек. На микротракторах получили распространение исключительно шестеренные конечные передачи, причем шестерни выполняются прямозубыми.

Типичные кинематические схемы механических трансмиссий современных отечественных и зарубежных мотоблоков и микротракторов представлены на рис. 2.8—2.11 [22]. В трансмиссии мотоблока «Беларусь» МТЗ-05 (рис. 2.8, а) применено многодисковое сцепление 6 «мокрого» типа. Коробка передач 1 трехвальная, имеет четыре передачи переднего и две —заднего хода. Используется межколесный дифференциал 3 с принудительной блокировкой. Передача вращающего момента от коробки передач на дифференциал осуществляется с помощью главной передачи 2, .представляющей собой пару конических шестерен, а от дифференциала — на ведущие колеса с помощью шестеренной конечной передачи 5. Вал отбора мощности 4 имеет заднее расположение. На рис. 2.9, а

представлена схема трансмиссии мотоблока «Хонда F400». Силовая связь двигателя с трансмиссией осуществляется с помощью клиноременной передачи, которая одновременно выполняет функцию сцепления. Ведомый шкив 1 этой передачи жестко закреплен на первичном валу 2 коробки передач. Коробка передач трехвальная, имеет четыре передачи переднего хода и две — заднего. Переключение передач осуществляется с помощью скользящих шестерен. Блок шестерен заднего хода 5 свободно вращается на подшипниках на вторичном валу 4. Межко-лесный дифференциал, или механизм принудительного поворота отсутствует. Передача на ведущие колеса осуществляется цепной передачей 3. Ведомая звездочка zl0 жестко закреплена на оси ведущих колес.
 

На мотоблоке «Хонда F600» (рис. 2.9, б) вращающий момент от двигателя передается с помощью клиноременной передачи двухручьевыми шкивами 10 разного диаметра, обеспечивающими удвоение числа передач. Шкивы жестко закреплены на первичном валу 7 коробки передач. Трансмиссия мотоблока обеспечивает шесть передач переднего и две —заднего хода. Переключение передач производится с помощью скользящих шестерен 6 (кареток). Для облегчения поворота применяется механизм принудительного поворота, позволяющий отключать при повороте отстающее колесо. Передача на ведущие колеса осуществляется с помощью двух цепных передач 8, отдельно на каждое колесо. Отключение колес осуществляется с помощью скользящих шестерен г'ю и zw, расположенных на валу 9.

Кинематическая схема трансмиссии мотоблока «Кутаиси Супер-600» приведена на рис. 2.10 [17]. Для отключения трансмиссии от двигателя 1 на мотоблоке применено сухое коническое сцепление 2 с ручным управлением. Коробка передач механическая, имеет три передачи для движения мотоблока передним ходом и одну — для движения задним ходом с реверсом на всех передачах. В качестве главной передачи 3 применена червячная пара, ведущим звеном которой является червяк Zчерв, а ведомым — червячное колесо г9. Характеристики шестерен коробки передач и главной передачи приведены ниже:

Взаимодействующие пары шестерен при включении 1-, 2- и 3-й передач, заднего хода и реверса таковы:

Для облегчения управления при поворотах агрегата в трансмиссии мотоблока применены механизмы отключения колес, выполненные в виде шариковых муфт 4. Вал отбора мощности (ВОМ), зависимый от заднего расположения и принудительного включения (через шестерни z2 и Zj), имеет частоту вращения 790 мин-1. В корпусе ползунов управления коробкой передач и ВОМ имеется специальное устройство, которое предотвращает одновременное включение заднего хода и ВОМ, что повышает безопасность работы оператора.

Схема трансмиссии мотоблока «Мондиал 108Д» дана на рис. 2.8, б. Конечная передача 8 представляет собой червячную пару. В трансмиссии мотоблока отсутствует дифференциал, а также механизм принудительного поворота. Это упрощает конструкцию, но затрудняет управление мотоблоком.

Коробка передач трехвальная и состоит из ведущего 10, ведомого 7 и заднего хода 9 валов. Трансмиссия мотоблока М-3 размещена в алюминиевом корпусе и состоит из муфты сцепления, коробки передач с механизмом переключения, главной передачи и вала отбора мощности (ВОМ). Принципиальное устройство трансмиссии можно уяснить из ее кинематической схемы, представленной на рис. 2.11 [20]. Вращающий момент от коленчатого вала двигателя передается на замкнутую

многодисковую муфту сцепления, работающую в масле; затем от ее ведомого барабана —на шестерню z3 и через шестерни z4 и z5 —к зубчатому венцу z2. При включении первой передачи на коническую шестерню z10 вращающий момент передается через зубчатый венец и венец z6 каретки переключения передач, перемещающейся по шлицам вторичного вала, а при включении второй передачи — через зубчатую муфту, ведущая часть которой выполнена заодно с шестерней. Вращающий момент от коробки передач к колесам передается через две конические пары (z9/z10 и z7/z8). Передаточные числа трансмиссии мотоблока составляют на первой передаче 122,24, на второй — 34,39. Привод ВОМ осуществляется от промежуточного блока шестерен коробки передач, а его включение производится специальной рукояткой; частота вращения ВОМ составляет 1000 мин-1.

Кинематическая схема трансмиссии микротрактора «Раба-15» изображена на рис. 2.12. Она состоит из сцепления 1, коробки передач 2, карданной передачи 3, главных передач 6 и 9, дифференциалов 7 и 10 и конечных передач 8 и 11 заднего и передних мостов. В трансмиссии применено однодисковое сцепление постоянно замкнутого типа с ножным управлением. Коробка передач 2 трехвальная, обеспечивает микротрактору четыре передачи переднего и четыре —заднего хода. Привод осуществляется на все четыре колеса, причем передние колеса

приводятся постоянно, а привод задних колес 5 может отключаться. Дифференциал имеет блокировку. Вал отбора мощности 4 шлицевого типа при работе на стационаре имеет постоянную частоту вращения 825 мин-1, а при движении микротрактора скорость вращения ВОМ зависит от включения соответствующей передачи.

На зарубежных микротракторах и микропогрузчиках последние 10—15 лет широкое применение находит гидрообъемная трансмиссия, которая принципиально отличается от механических трансмиссий, рассмотренных выше. В гидрообъемной трансмиссии основным рабочим звеном является поток жидкости, который по трубопроводам передает движение от ведущего рабочего элемента к ведомому. Впервые подобная трансмиссия на микротракторах была использована фирмой «Кейс». В настоящее время гидрообъемные передачи применяются на микротракторах «Боуленс-Хаски» (Bolens- Husky s), «Интер-нэйшнл-Харвестер», «Массей Фергюсон», «Аллис-Чалмерс» (Allis-Chalmers), «Миннеаполис-Молин» (Мinniepolice-Мо-lin, США) и др., а также на микропогрузчиках ряда фирм, в частности «Кейс» и «Бобкет».

Гидрообъемная трансмиссия микротрактора «Кейс» (рис. 2.13) состоит из шестеренного гидронасоса 5, приводимого от двигателя, гидромотора 3, закрепленного на заднем ведущем мосту 2, главная передача которого совмещена с двухступенчатой коробкой передач, и муфты отключения привода ведущих колес 1, масляного бака 6, клапанно-распределительного регулирующего устройства 10, рычага 4 для управления скоростью и направлением движения микротрактора, масляного радиатора 7 змеевикового типа и трубопроводов 8 и 9. При работающем двигателе микротрактора гидронасос воздействует на рабочую жидкость, находящуюся в замкнутом контуре «гидронасос —трубопровод—клапан распределителя — гидромотор», в результате чего в трубопроводе 11 возникает высокое давление, которое передается в гидромотор. В гидромоторе энергия потока жидкости преобразуется во вращающий момент, который передается ведущим колесам микротрактора. Рычаг управления имеет три положения: нейтральное, когда рабочая жидкость перепускается в обратный трубопровод и не попадает в гидромотор; поворот вперед, при котором рабочая жидкость, попадая в гидромотор, сообщает микротрактору движение вперед (при этом, чем больше рычаг повернут вперед от нейтрального положения, тем быстрее движется микротрактор); поворот назад, когда рабочая жидкость вращает гидромотор в обратном направлении, вызывая движение микротрактора задним ходом. В последнем случае также, чем больше угол поворота рычага, тем выше скорость, с которой микротрактор движется задним ходом.

Гидрообъемная трансмиссия обладает рядом достоинств, основными из которых являются [3, 6] следующие.

1. Бесступенчатость и плавность регулирования передаточного числа в широком диапазоне скоростей микротрактора.

2. Сокращение числа агрегатов трансмиссии и облегчение компоновки их на микротракторе.

3. Легкость изменения передаточного числа, достижения реверсивности, а также возможность полной автоматизации управления скоростью движения и реверсом.

4. Простота предохранения машины от перегрузок, которые могут вызвать поломки.

5. Возможность управления агрегатом оператором, имеющим низкую квалификацию.

К недостаткам объемной гидропередачи относятся более низкий КПД (примерно на 10—15 %), по сравнению со ступенчатой механической трансмиссией, более высокая стоимость. Однако достоинства гидрообъемных трансмиссий, а также создание гидромашин, работающих на повышенных давлениях (32—40 МПа), привели к снижению материалоемкости мобильных агрегатов, способствовали переходу на массовый выпуск микротракторов с гидрообъемными трансмиссиями.
 

Рис. 2.13. Компоновочная схема гидрообъемной трансмиссии на микротракторе «Кейс»