Характеристика трансмиссии машины

 

В этом разделе дается описание всех агрегаты трансмиссии и назначения каждого агрегата, например, тип сцепления; коробки передач, передаточные числа переднего и заднего ходов; КПД коробки передач (хотя бы приблизительно); КПД карданной передачи (приблизительно); тип главной передачи; число ступеней главной передачи; КПД главной передачи (приблизительно); общее передаточное число трансмиссии.

Многодисковая муфта сцепления землеройно-транспортной машины показана на рис. 1.16. и дается краткое описание трансмиссии, например, фрикционная муфта коробки передач − механическая двухдиапазонная восьмиступенчатая с шестернями постоянного зацепления.

Муфты применяют в различных механизмах тракторов и устанавливают:

− между двигателем и коробкой передач для отключения двигателя от трансмиссии и плавного трогания трактора с места − главная муфта сцепления;

− в приводе к валу отбора мощности − муфта независимого вала отбора мощности;

− между центральной и конечными передачами в качестве механизма поворота − муфта поворота;

− в коробках передач, как блокировочные у планетарных коробок передач и как индивидуальные муфты для плавного включения шестерен, находящихся в постоянном зацеплении.

 

Рис.1.16. Многодисковая муфта сцепления и механизм привода:

1, 9, 23 – подшипники; 2 − вилка, 3, 7, 27 – пружины; 4 − картер; 5 − палец;

6, 11-13 – диски; 8− подпятник; 10 − ось; 14 – болт; 15 – маховик; 16 – кронштейн; 17− сухарик; 18 – гайка; 19 – крышка люка; 20 – стакан; 21 – рычаг; 22– крышка; 24 – масленка;

25 – корпус; 26 – вал; 28 – тяга; 29 – педаль; 30 – тормоз; I – муфта сцепления включена;

II – муфта сцепления выключена

 

Муфтасцепления должна удовлетворять следующим требованиям:

− позволять плавно соединять ведущий и ведомый валы с постоянным нарастанием передаваемого крутящего момента;

− полностью («частично») разъединять ведущий и ведомый валы при выключении;

− обеспечивать быструю остановку отключенного вала за счет небольшого момента инерции ведомых частей, а иногда за счет применения специального тормоза;

− надежно передавать заданный крутящий момент от ведущего к ведомому валу в течение установленного срока службы;

− предохранять силовую передачу от перегрузок, ограничивая максимальный передаваемый момент;

− быть удобной и легкой в управлении, простой и доступной в обслуживании (смазке, регулировке).

Каждый бортовой фрикцион состоит из ведущей и ведомой частей, механизма управления и корпуса. По виду связи между ведущими и ведомыми частями различают муфты сцепления фрикционные, электромагнитные и гидравлические.

Фрикционные муфты подразделяют:

1. По форме трущихся поверхностей и направлению сжимающей силы − на дисковые (однодисковые, двухдисковые, многодисковые) с осевой силой, барабанные (колодочные, ленточные) с радиальными силами, конусные с осевой и радиальными силами;

2. По способу создания нормальных сил на трущихся поверхностях − на пружинные, рычажные, полуцентробежные, электромагнитные, гидростатические с гидравлическим нажимом;

3. По конструкции нажимного механизма − на постоянно замкнутые и непосредственно замкнутые;

4. По роду трения − на сухие и работающие в масле;

5. По распределению передаваемой мощности − на однопоточные и двухпоточные, управляющие одним потоком мощности к коробке передач и другим к независимому валу отбора мощности.

Фрикционные электромагнитные муфты (рис. 1.17) представляют собой многодисковые муфты, у которых сцепление поверхностей происходит под действием магнитного притяжения.

Рис. 1.17. Конструкцияэлектромагнитной муфты сцепления:

1 − магнитопровод; 2 − катушка; 3 − щеткодержатель;

4 − якорь; 5 − ведущий барабан; 6 − набор дисков

Корпус (магнитопровод) с катушкой сидит на шлицах ведомого вала. При пропускании через катушку тока якорь притягивается, прижимая пакет ведущих и ведомых дисков к магнитопроводу.

В качестве индивидуальных муфт у шестеренчатых пар или планетарных рядов часто применяют многодисковые мокрые муфты сцепления с гидравличеким нажатием на диски − гидронажимные муфты, рис.1.18.

Рис. 1.18. Гидронажимная фрикционная муфта сцепления: 1– ведомый барабан;

1− набор дисков; 3 − нажимной диск; 4 − полость для масла; 5 − пружина выключения;

6 − маслоподводящий канал; 7 − разгрузочный клапан

 

Маслоподается в рабочую полость муфты через золотник управления от отдельного, обычно шестеренчатого насоса или от центральной гидравлической системы под давлением 0,8…1,2 МПа. Диски муфты облицовывают металлокерамическими накладками, что позволяет повысить удельное давление и уменьшить габариты муфты. Для обеспечения быстрого выключения нажимной диск оттягивается пружинами.

В трансмиссию входит коробка передач (КП). При помощи коробки передач можно изменить частоту вращения центральной передачи и соответственно передаваемый крутящий момент; изменять направление вращения центральной передачи для получения заднего хода трактора; отъединять центральную передачу от двигателя при длительной остановке трактора и пуске двигателя.

На тракторах применяют разнообразные типы передач, обеспечивающих трансформацию энергии и регулирования параметров движения, которые можно классифицировать по следующим признакам:

в зависимости от характера изменения преобразующих свойств − ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные; в зависимости от физической природы применяемых элементов трансформации энергии (ЭТЭ) − механические, гидравлические, электрические и комбинированные;

в зависимости от способа управления преобразующими свойствами − автоматические и неавтоматические.

Для оценки преобразующих свойств передач используют кинематическое и силовое передаточные отношения. Первое определяется отношением угловых скоростей входного (первичного) и выходного (вторичного) валов: , второе − отношением крутящих моментов на выходном и входном валах: . Ступенчатые КП классифицируют по следующим признакам: по типу используемых трансформаторов − вальные и планетарные; в зависимости от количества иерархических уровней структуры кинематической схемы корбки передач − простые (одноуровневые) и сложные (многоуровневые); по количеству потоков мощности − однопоточные, двухпоточные; по количеству основных валов простые КП разделяют на двухвальные (ЭТЭ с одной парой зубчатых зацеплений) и трехвальные (ЭТЭ с двумя парами зубчатых зацеплений) с соосным и несоосным расположением входного и выходного валов; по типу связей между зубчатыми колесами ЭТЭ − с подвижными шестернями (каретками) и с шестернями постоянного зацепления; по способу переключения ступеней − КП с переключением без нагрузки (с остановкой или без остановки машины) и КП с переключением под нагрузкой (с разрывом или без разрыва потока мощности).

Ступенчатые коробки передач выполняются шестеренчатыми, с неподвижными осями и планетарными. Основным показателем коробки передач является число передач переднего и заднего хода и диапазон изменения передаточных чисел. Гусеничные тракторы имеют большее число передач заднего хода, в основном 2…4, что связано с использованием их на землеройных работах при челночном движении. Схема коробки передач трактора показана на рис. 1.19.

Рис.1.19. Схемы коробки передач трактора:

а – 1 – первичный вал; 2 – рычаг переключения; 3, 6 – вилки; 4, 5, 7 – шестерни первой, второй и третьей передачи; 8 – шестерня заднего хода; 9 – коническая шестерня главной передачи; 10, 12, 13 – блок шестерен; 14 – картер коробки передач; б – схема включения первой передачи; в) – схема включения второй передачи; г – схема включения заднего хода

 

Большое число передач требует многовальной конструкции коробки. Для получения увеличенного числа передач при небольшом числе шестерен и коротких валах применяют коробки передач с двух-трехпарным зацеплением умноженного типа, рис. 1.20.

Рис.1.20. Коробка передачумноженного типа: 1– первичный вал; 2, 9, 10, 17, 19, 25,

27, 35 и 37 – подшипники качения; 3− блок шестерен первой и второй передач каждой группы; 4 – промежуточный вал; 5− шестерня промежуточного вала второй группы передач;

6− шестерня промежуточного вала первой группы передач; 7− шестерня третьей шестой и девятой передач; 8 – шестерня промежуточного вала третьей, шестой и девятой передач;

11− рычаг переключения передач; 12 – стопор; 13 – заливная горловина; 14 – пробка;

15 – вторичный вал; 16 – стакан подшипника; 18 и 20 – спускная пробка; 21 − регулировочные прокладки; 22 – сферическая шайба; 23 – корпус коробки передач; 24 – стакан упорных подшипников; 26 – сапун; 28 – шестерня вторичного вала первой группы передач (замедленных); 29 – ведущая шестерня группы замедленных передач; 30 − маслоразбрызгивающая шестерня; 31− промежуточная шестерня заднего хода; 32− шестерня вала замедленных передач; 33 – вал замедленных передач; 34− шестерня удвоителя – второй и третьей групп пере-

дач; 36 − шестерня промежуточного вала третьей группы передач

 

Такая коробка представляет собой двухвальную трех − четырехскоростную коробку, соединенную последовательно с редуктором, переключаемым на нормальный и ускоренный ряд передач. В коробке передач предусмотрен еще ряд замедленных передач, благодаря чему общее число передач переднего хода достигает 9, а заднего 3.

Недостатком коробки передач умноженного типа является трудность подбора скоростей (поскольку скорости замедленного ряда связаны со скоростями ускоренного ряда постоянным множителем − отношением передаточных чисел редуктора-удвоителя) и сложность переключения: требуется два рычага (один для передач, другой для удвоителя) или механизм со сложным движением.

В конструкцию трансмиссии входит центральная передача (или главная). Центральная передача служит для увеличения и передачи крутящего момента раздаточному механизму − механизму поворота гусеничного трактора или дифференциалу колесного трактора, распределяющему крутящий момент на правую и левую стороны трактора.

Самоходные скреперы оборудуют гидромеханическими коробками передач, приспособленными к введению автоматического переключения передач с помощью микропроцессорных систем управления. Применяемые гидротрансформаторы характеризуются сравнительно небольшим (2…2,5) коэффициентом трансформации крутящего момента, высоким КПД, доходящим до 0,91, применением муфт свободного хода для реакторного колеса трансформатора и наличием блокировки гидротрансформатора. Обычно в коробке передач бывает шесть передач переднего хода и две −заднего при возможности переключения без разрыва потока мощности. Все это позволяет получить большой диапазон регулирования транспортной скорости, высокие тяговые усилия и топливную экономичность.

Типовые схемы главной передачи гусеничных тракторов приведены на рис. 1.21. При наличии на тракторе дифференциала поворот его осуществляется притормаживанием одной из полуосей, отчего получается разная скорость вращения гусениц или колес, и происходит поворот трактора. Чашка 8 одинарного конического (рис. 1.27, а) или цилиндрического дифференциала получает привод от центральной передачи 5, усилие затем через крестовину 6 и полуосевые шестерни 4 передается полуосям 3 и на конечную передачу 2.

Рис. 1.21. Схемы механизмов главной передачи гусеничного трактора:

а – одинарный дифференциал: 1− ведущая звездочка; 2− шестерня бортовой передачи;

3 − полуось; 4 − полуосевая шестерня; 5 − ведущая шестерня; 6 − корпус дифференциала;

б − двойной дифференциал: 1− корпус дифференциала; 2,7− полуосевые тормоза; 3,10 − полуосевые шестерни; 4 − ведомая шестерня дифференциала; 5 − крестовина; 6 − сателлиты; 8− полуось; 9 – корпус дифференциала; в – планетарный одноступенчатый механизм; 3− полуосевой тормоз; 4− тормоз центральной шестерни планетарного редуктора; 5 – центальное колесо планетарного редуктора; 6− эпитрохоидная шестерня; 7− ведомая шестерня

дифференциала

 

При поворотах трактора притормаживают тормозом 9 одну из полуосей 3; при этом угловые скорости вращения их изменяются вследствие провертывания на осях крестовины 6 сателлитов 7, отчего создается разная скорость вращения полуосевых шестерен, а также полуосей 3 и ведущих органов 1 трактора, чем и осуществлятся его поворот.

Одинарные дифференциалы обладают следующими недостатками: при повороте трактора резко загружают двигатель и не обеспечивают прямолинейное устойчивое движение трактора, поэтому на современных тракторах они не применяются.

В двойном дифференциале коробка 1 (рис. 1.21, б) так же, как и в одинарном дифференциале, получает привод от центральной передачи 4. В коробке расположены полуосевые шестерни 10, находящиеся в зацеплении с малыми сателлитами 6, на осях которых находятся также и большие сателлиты 5, которые вращаются с ними за одно целое. Большие сателлиты 5 постоянно зацеплены с тормозными шестернями 11 и 9, к которым прикреплены тормоза 2 и 7. Для поворота трактора следует притормозить или полностью затянуть один из тормозов. При прямолинейном движении оба тормоза не затянуты. Если затормозить левый тормоз 2, то большие сателлиты 5 будут обегать тормозную шестерню 11. Так как малый 6 и большой 5 сателлиты изготовлены за одно целое, то они вращаются с одинаковой угловой скоростью на осях, и левая полуосевая шестерня 3 с полуосью при этом будут вращаться с меньшей частотой вращения, чем правая полуосевая шестерня 10 с полуосью 8; конечная передача 12 и ведущее колесо 13 начнут при этом вращаться медленнее, отчего начинается поворот трактора.

Планетарные механизмы поворота (рис.1. 27, в) обеспечивают прямолинейное устойчивое движение трактора и дают более выгодный баланс мощности при поворотах, их конструкция позволяет сузить колею трактора, что очень важно для правильного агрегатирования трактора. Механизмы поворота такого типа применены на тракторах ДТ-40, ДТ-75, Т-140 и др. От центральной передачи 7 крутящий момент передается коробке 8, внутри которой имеются две цилиндрические коронные шестерни 6, находящиеся в постоянном зацеплении с сателлитами 10, которые, в свою очередь, зацеплены с солнечными шестернями 5. Сателлиты 10 с помощью водила 9 связаны с шестерней конечной передачи 2. Солнечные шестерни 5 соединены с барабанами тормозов 4. Вторая пара тормозов 3 установлена на валах 11 конечных передач 2.

При прямолинейном движении трактора оба тормоза 4 солнечных шестерен затянуты, а тормоза 3 выключены. Для поворота трактора в зависимости от направления поворота следует растормозить один из тормозов 4 солнечных шестерен 5 и затормозить тормоз 3 на конечной передаче. При этом крутящий момент будет полностью передаваться на забегающее (неотключенное) ведущее колесо 1. Планетарные механизмы, обладая некоторым передаточным отношением, позволяют снизить передаточное число в конечной передаче трактора.

Для поворота трактора пользуются рычагами 8 и 9 управления муфт и педалями 7 и 10 тормозов, рис. 1.22

Поворот трактора без нагрузки можно произвести плавно или круто. Для осуществления плавного поворота перемещают на себя рычаг 8 или 9 управления муфтами поворота той стороны, в которую необходимо повернуть трактор.

При повороте трактора, например влево, перемещают рычаг 8 к себе, который с помощью тяги 11 и рычага 12 поворачивает отводящий рычаг 1 и отводку 2. Отводка 2, двигаясь вправо, оттягивает за ступицу нажимной диск 3, нажимные пружины, находящиеся в муфте поворота 13, при этом дополнительно сжимаются, а ведущие и ведомые диски муфты разъединяются, и трактор будет плавно поворачиваться влево, при этом будет происходить некоторая пробуксовка дисков муфты поворота.

 

Рис.1.22. Схема раздельного управления механизмом поворота трактора ДТ-54А:

1 − отводящий рычаг; 2 − отводка; 3 − нажимной диск; 4 − ленточный тормоз; 5 − коленчатый рычаг; 6, 11 − тяги; 7, 10 – педали управления; 8, 9 – рычаги управления;

12 – рычаг;13 − ведомый барабан муфты

 

В гусеничных тракторах применяют главные передачи (задние мосты) двух основных типов, показанных на рис.1.23. По этой схеме выполнены задние мосты тракторов Т−130М, ДЭТ−250М.

Корпус 14 заднего моста представляет собой три изолированных отсека. С боков к корпусу присоединены на фланцах конечные редукторы 2. В центральном отсеке размещена главная передача с коническим зацеплением шестерен. Состоит главная передача из ведущей 8 и ведомой 7 конических шестерен. Шестерня 8 выполнена за одно целое с выходным валом коробки передач или жестко насажена на нем. Шестерня 7 жестко установлена на ведущем валу 9 заднего моста, который вращается в конических подшипниках, расположенных в корпусе. С двух сторон на ведущем валу установлены левая 5 и правая 11 фрикционные муфты, размещенные в боковых изолированных отсеках корпуса 14. Это сухие, постоянно замкнутые муфты трения, отличающиеся от муфты сцепления большим количеством дисков, благодаря чему передают больший крутящий момент.

 

Рис. 1.23. Схемы задних мостов гусеничных тракторов: а − с фрикционными муфтами управления поворотом: 1− ведущая звездочка; 2− бортовой редуктор; 3, 13 – многодисковые фрикционные муфты поворота; 4, 12 – педали управления; 5, 11 − ведомые наружные барабаны; 6, 10 – рычаги управления фрикционными муфтами; 7, 8 – шестерня главной передачи; 14− корпус главной передачи; б − с планетарным механизмом управления поворотом:

16, 23 – бортовые тормоза планетарного редуктора; 17− корпус планетарного редуктора;

18 – полуось; 19, 22 – центральные колеса планетарной передачи; 20 – водило;

21− эпитрохоидная шестерня

 

Для выключения муфт на рабочем месте машиниста предусмотрены два рычага 6 и 10, с помощью которых через механизмы гидравлического серво управления сжимаются нажимные пружины, размыкаются диски и прекращается передача крутящего момента одной из ведущих звездочек.

Конструкциязаднего моста с планетарными механизмами поворота трактора ДТ-75 показана на рис. 1.24. Благодаря применению планетарных механизмов крутящий момент увеличивается в 1,42 раза.

Главная передача – пара зубчатых колес со спиральными зубьями. Механизмповорота – фрикционная муфта поворота. Тормоз – ленточный плавающего типа. Шаг гусеницы 203 мм, ширина – 500 мм. Число зубьев ведущей звездочки – 26. База машины –2478 мм, колея – 1880 мм.

Рис.1.24. Задний мост с планетарным управлением трактора ДТ-75:

1, 15, 21, 24, 26 – шестерни; 2− коробка управления; 3 – тяги рычага управления тормозами;

4 – чехол; 5, 10 – крышки; 6,14 – валы; 7 – роликоподшипники; 8, 9, 18 – пружины;

11, 12 – стаканы; 13 – корпус сальника; 14 – вал заднего хода; 16, 19 – шкивы;

17, 20, 30 – тормоза; 22– палец; 23– сателлиты; 25 – водило; 27 – прокладка;

28 − шарикоподшипник; 29 − пробка; 31 − корпус; 32, 33 − гайки

 

На мощных тракторах Т-3301 и одноосных тягачах БелАЗ - 5331 устанавливают гидромеханические передачи. В гидромеханических передачах наряду с механической коробкой передач используют гидравлический преобразователь крутящего момента − гидротрансформатор. Муфту сцепления в этом случае не применяют.

Простейший гидротрансформатор (рис. 1.25) состоит из насоса 2, реактора 3, турбины 5, выполненных в виде колес, снабженных лопатками. Внутри колес образуется замкнутый кольцевой объем, в котором циркулирует масло (показано стрелками). Лопатки 8 насоса 2, вращающегося вместе с валом 1 двигателя, отбрасывают масло в сторону лопаток 7 турбины 5, увлекая ее вслед за насосом. Из турбины масло за счет наклона ее лопаток 7 выходит в направлении, обратном направлению вращения насоса, и ударяется о лопатки 6 неподвижно закрепленного реактора 3. В результате этого удара создается ответная реакция потока жидкости на турбину.

Таким образом, турбина вращается под действием крутящего момента двигателя, передаваемого ей потоком масла от насоса, а также дополнительной силы от реактора, т. е. на валу 4 турбины (выходном валу гидротрансформатора) может быть получен крутящий момент .

Рис.1.25. Схема гидротрансформатора: а – конструктивная; б – гидравлическая;

1– вал двигателя; 2 – насос; 3- реактор; 4 – вал турбины; 5 – турбина; 6, 8 – лопатки

 

Гидромеханическая передача тягача БелАЗ - 5311 показана на рис.1.26, кинематическая схема на рис. 1.33. Передачавыполнена в едином блоке и включает в себя согласующий редуктор 1 (рис. 1.27), гидротрансформатор 3, коробка передач 4 и дополнительную коробку 7.

Рис.1.26. Гидротрансформаторс коробкой передач тягача БелАЗ-5311:

1− муфта; 2 – реактор; 3 – турбина; 4 – насос; 5 – муфта свободного хода; 6− ступица; 7, 21 ведущая и ведомая шестерни первой передачи; 8, 11, 20 – фрикционы первой, второй и третьей передачи; 9, 19 – ведущая и ведомая шестерни третьей передачи; 10, 18 – ведущая и ведомая шестерни второй передачи; 12, 15 – валы; 13, 16 – ведущая и ведомая шестерни зад-

него хода; 14 – шестерня дополнительной коробки; 17 – фрикцион заднего хода;

22, 28 – пружины; 23, 24, 25 – диски; 26- рычаг; 27 – поршень; 29− барабан;

30 – ролик; 31, 32 − обоймы

 

 

Рис. 1.27. Кинематическая схема гидромеханической передачи тягача БелАЗ -5311:

1− редуктор; 2 − вал; 3 − гидротрансформатор; 4 − коробка передач; 5,6.9, 10 – фрикционы первой- третьей передач и заднего хода; 7 – дополнительная коробка; 8 − зубчатая муфта

 

Коробка передачимеет три скорости вперед и одну заднего хода. Передачи в этой коробке включаются многодисковыми муфтами (фрикционами), управляемыми гидрораспределителями гидравлической системы. Схема секционных гидрораспределителей показана на рис.1.28. Секционные распределители состоят из отдельных секций с одним золотником. Унифицированные секционные распределители представляют собой набор секций, объединенных в один распределитель. На рис.1.34, а показано включение гидродвигателей, которое можно осуществить, используя рабочие секции без промежуточных. Поток от насоса разветвляется в соответствии с количеством включенных гидродвигателей.

При индивидуальном включении (рис.1.28, б) одновременно можно соединить с насосом только один гидродвигатель, с включенным первого по движению потока магистраль отключается от всех остальных. Если необходимо включить один из последующих, надо включить предыдущий гидродвигатель. Такая схема наиболее распространена в гидроприводах землеройных машин.

 

 

Рис. 1.28. Схемы секционных распределителей:

а – распределитель для параллельного включения гидродвигателей; б – распределитель для индивидуального включения гидродвигателей; в – распределитель для последовательного включения гидродвигателей; 1− насос; 2− напорная секция с обратным и предохранитель

ным клапаном; 3 и 4 – рабочие секции; 5 − сливная секция; 6 − бак;

7 и 8 − промежуточные секции

 

Последовательное включение гидродвигателей показано на рис. 1.34, в. давление в системе в этом случае определяется суммарной нагрузкой гидродвигателей. Давлениев системе определяется сопротивлением наименее нагруженного гидродвигателя, общий вид которого показан на рис. 1.29.

Рис.1.29. Аксиальныйроторно-поршневой гидродвигатель (гидронасос):

1− вал; 2,12 − крышки; 3− кольцо; 4,6 – подшипники; 5 – корпус; 7− подвижный

диск; 8− шатун; 9 – поршень; 10 – блок цилиндров; 11− болт; 13 – неподвижный

распределительный диск; 14− пружина тарельчатая; 15− уплотнительная манжета

 

По принципу действия гидравлические приводы (гидропередачи) подразделяют на гидростатические (объемные) и гидродинамические.

В гидростатических передачах используется гидростатическое давление, а движение передается за счет перемещения объема жидкости в замкнутом пространстве. Эти передачи включают насос и гидродвигатель объемного типа.

Гидродинамическая передача осуществляет передачу крутящего момента за счет изменения момента количества движения рабочей жидкости, протекающей в рабочих колесах. Рабочие колеса гидродинамической передачи заключены в общую полость и осуществляют функции центробежного насоса и

турбины.

По способу регулирования гидравлические передачи подразделяются на две группы: передачи с изменяемым передаточным отношением и неизменяемым коэффициентом трансформации. Коэффициенттрансформации в зависимости от характера движения звеньев имеет следующий вид:

,

где − момент на валу турбины; момент на валу насоса.

К передачам с изменяемым передаточным отношением и переменным коэффициентом трансформации относятся передачи с объемным регулированием, а также системы дроссельным регулированием с дросселем, включенным последовательно с гидродвигателем.

Системы гидропередач дроссельного регулирования с насосами постоянной производительности выполняют по схемам с постоянным расходом и с постоянным давлением.

Гидравлическое сопротивление, размеры проходного сечения которого не изменяются от воздействия проходящего через него потока жидкости, называется дросселем. Известны три основных способа включения дросселя в гидравлическую систему, рис. 1.30:

1. Дроссельна входе (см. рис. 1.30, а) допускает устойчивое регулирование скорости, если направление действия нагрузки не совпадает с направлением движения гидродвигателя.

Рис.1.30. Способы включения дросселя:

а − дроссель на входе; б − дроссель на выходе; в – дроссель на ответвлении;

1 − гидродвигатель; 2 − распределитель; 3 − дроссель; 4 – насос; 5 − бак

 

2. Дроссельна выходе, допускает устойчивое регулирование скорости при любом направлении приложения нагрузки. Нагрузканасоса определяется характеристикой предохранительного клапана. Нагретая при дросселировании жидкость отводится в бак.

3. Дроссельна ответвлении допускает устойчивое регулировании скорости, если направление нагрузки не совпадает с направлением движения гидродвигателя. Нагрузканасоса определяется нагрузкой гидродвигателя и ограничивается предохранительным клапаном.

При всех способах включения дросселя регулирование скорости гидродвигателя основано на отводе части потока жидкости, подаваемой насосом, на слив.

В дорожном машиностроении применяют главным образом первую схему. Ее отличительной особенностью является то, что при постоянном числе частоты вращения вала насоса расход жидкости в системе остается постоянным и независимым от нагрузки на гидродвигателе.

Для поддержания постоянной частоты вращения вала гидродвигателя при переменной нагрузке необходимо обеспечить постоянный перепад давления на дросселе. Это достигается регуляторами скорости (расхода).

Объемные или машинные способы регулирования основываются на изменении рабочего объема гидромашины. Существуют три типа систем, допускающих объемное регулирование:

1. С изменяемым рабочим объемом насоса.

2. С изменяемым рабочим объемом гидродвигателя.

3. С изменяемым рабочим объемом насоса и гидродвигателя.

Простейшие схемы указанных систем приведены на рис. 1.31. Наиболее распространенным принципом регулирования мощности гидропривода в дорожных машинах является такой, при котором в процессе регулирования сохраняется постоянная мощность.

Рис. 1.31. Схемы объемного (машинного) регулирования скорости выходного

звена гидропередачи: а− с изменяемым рабочим объемом насоса; б – с изме-

няемым рабочим объемом гидродвигателя; в− с изменяемым рабочим объемом

насоса и гидродвигателя; 1− насос; 2−предохранительные клапаны; 3− обратные

клапаны; 4− насос подпитки; 5− гидродвигатель

 

В системах с изменяемым рабочим объемом насоса диапазон регулирования по давлению осуществляется настройкой предохранительного клапана, а по расходу (скорости) − предельным значением рабочего объема гидромашины.

В этой связи постоянное передаточное отношение гидропередачи должно быть выбрано так, чтобы предельное значение усилия (соответствующее максимальному давлению жидкости) и предельная скорость гидродвигателя отвечали условиям работы машины.

В системе автоматического регулирования применяют преимущественно систему, которая обеспечивает возможность параллельного присоединения нескольких независимо управляемых нагрузок от одного насоса и создает большую линейность работы золотников.

В зависимости от конструктивных параметров трансмиссии зависит тяговое усилие, скорость движения, расход топлива, потери мощности на буксование, тяговый КПД. На рис. 1.32 приведена тяговая характеристика трактора Т-4.

 

Рис.1.32. Тяговая характеристика трактора Т-4

 

Коэффициентиспользования сцепления (отношение силы тяги на крюке к силе тяжести трактора на 5-й передаче, соответствующей максимальному значению крюковой мощности , равен 0,55. Буксованиена 5-й передаче равно .