Міністерство аграрної політики України

Державний вищий навчальний заклад

«ДЕРЖАВНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНІЗАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Кафедра механізації

землеробства

Методичні вказівки для виконання лабораторної роботи №7

з дисципліни « Гідропривід сільськогосподарської техніки»

на тему:

«Гідросистема об’ємного рульового керування»

для студентів спеціальності «Механізація сільського господарства»

6.091 900.

Житомир 2007

Укладачі:

О.Ю. Романишин - доцент кафедри механізації землеробства.

М.Л. Заєць- асистент кафедри механізації землеробства.

Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні кафедри механізації землеробства, протокол №6 від 12 січня 2007р.

Зав. кафедрою В.А. Мамчур

Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні методичної комісії факультету механізації сільського господарства, протокол № 4 від 12 січня 2007р.

Голова методичної комісії Г.П. Водяницький

Рецензенти: к.т.н., доцент кафедри загально-технічних дисциплін

Кухарець С.М.

Завідувач лабораторії Інституту сільського господарства

Полісся к.т.н. Бармаков М.С.

Лабораторна робота №­7

Тема: Гідросистема об’ємного рульового керування

Мета: Ознайомитись з будовою і роботою гідрооб’ємного рульового керування тракторів та комбайнів.

Завдання:

1. Ознайомитись з методичними та літературними джерелами;

2. Вивчити будову деталей та агрегатів гідрооб’ємного рульового

керування комбайнів ДОН-1500, КС-6Б-02, КЗР-9 «Славутич» по макетах та обладнанні кафедри;

3. Ознайомитись з розміщенням агрегатів рульового керування

на комбайнах;

4. Оформити звіт по роботі.

Завдання для оформлення звіту:

1. Подати принципову гідравлічну схему роботи рульового керування комбайна РСМ-10 “ДОН-1500“ КС-6Б-02,описати призначення, будову та принцип роботи його складових частин.

2. Додаткове завдання: за вказівкою викладача.

Питання для самопідготовки:

1. Будова гідрооб’ємного рульового керування комбайнів ДОН-1500, СЛАВУТИЧ, КСК-100, СК-5“НИВА“, КС-6Б, МКК-6,

косарки КПС-5Г, тракторів ХТЗ-121, Т-16МГ, МТЗ-1025,МТЗ-100, МТЗ-82.1

2. Будова і робота насосів-дозаторів НД-80, ГА-36000А, ХУ-85.

Рекомендована література:

1. Гідропривід сільськогосподарської техніки: Навчальне видання \ О.М. Погорілець, М.С. Волянський, В.Д.Войтюк; За ред. О.М. Погорільця. -К.: Вища освіта,2004.-368с.

2.Зерноуборочные комбайны “ДОН” Песков В.М. Мещеряков М.В.- М.: Агропромиздат, 1986,333с.

Загальні відомості

На збиральних машинах РСМ-10, КС-6Б, КСК-100, СК-5М, КЗС-9, сучасних тракторах ХТЗ-121 МТЗ-1221 та ін. застосовується гідрооб’ємне рульове керування. Переваги гідрооб’ємного рульового керування полягають в зменшенні маси, спрощенні системи, полегшення умов роботи оператора.

Роботу гідросистеми відобразимо на прикладі рульового керування комбайна РСМ-10 “ДОН-1500”.

Гідросистема працює за рахунок переміщення робочої рідини по маслопроводах та агрегатах. Система має чотири потоки: подачі до насоса, нагнітання, керування та зливу.

При працюючому насосі 23 (рис.1) праворуч олива подається насос-дозатором 17 під тиском по трубопроводу 15 в корпус підсилювача потоку, переміщуючи золотник 6 ліворуч. При цьому його канал 8 з’єднується з каналом 3 корпуса. Олива по каналах 8 і 3 ,відкривши клапан 2,поступає по каналу 33 до клапана 27, переміщує його праворуч. Канали 28 і 34 з’єднуються. Частина оливи , яку нагнітає насос 23 рухається по трубопроводу 24 і відкриває запірний клапан 25. Потім рухається по каналах 34,28,31 і трубопроводам 9 та 12 в порожнини гідроциліндрів 11 і 14.

За допомогою гідроциліндрів колеса стають в положення для повороту праворуч. Олива із протилежних порожнин по трубопроводам 13 і 10 попадає в кільцеву порожнину золотника 6, а потім по трубопроводам 26 та 18 в бак..

При обертанні рульового колеса (рис.2,б) ліворуч, олива подається насосом-дозатором 17 під тиском по трубопроводу 7 та каналу 3 в корпус підсилювача потоку переміщаючи золотник 6 праворуч. Далі олива поступає по каналу 33 до клапана 27 і переміщає його праворуч. Канали 28 і 34 з’єднуються.

Далі частина оливи, яку подає насос 23,спрямовується по трубопроводу 24 і відкриває запірний клапан 25.Далі по каналах 34,28 і 31 та трубопроводам 10 і 13 в порожнини циліндрів 11 і 14.

Поршні циліндрів повертають керовані колеса в положення для повороту ліворуч. Олива з протилежних порожнин гідроциліндрів по трубопроводах 9 і 12 проникає в кільцеву порожнину золотника 6, потім по трубопроводах 26 і 18 зливається в бак.

При відказі насоса 23 підсилювача або при буксируванні комбайна з непрацюючим двигуном насос-дозатор діє як ручний насос, перекачуючи оливу із однієї порожнини гідроциліндрів в іншу.

Схема дії гідросистеми без підсилювача при повороті ліворуч зображена на рисунку 2в.

При обертанні рульового колеса ліворуч, олива від насоса-дозатора поступає по трубопроводу 7 в корпус підсилювача потоку і переміщує золотник 6 праворуч. Трубопровід 7 і канал 3 корпуса з’єднуються. Робоча рідина, пройшовши по трубопроводу 7 і каналу 31 та трубопроводах 10 та 13 в порожнини циліндрів.

Поршні циліндрів повертають колеса для повороту ліворуч. Олива з протилежних порожнин по трубопроводах 9 та 12 проникає в кільцеву порожнину золотника 6, і потім по трубопроводам 26 і 18 в бак. Для обертання рульового колеса необхідно прикласти значно більше зусилля.

Припинивши обертати кермо олива перестане діяти на торець золотника 6, він зміститься в нейтральне положення під дією пружин 5 і 29. Олива, заперта в порожнинах гідроциліндрів, стійко втримує керовані колеса в заданому положенні.

Рис.1 Схема дії гідросистеми рульового керування (нейтральне положення) при нерухомому рульовому колесі

1-підсилювач потоку; 2,25-запірні клапани; 3,28,31,33,34 - канали підсилювача потоку; 4-корпус підсилювача потоку; 5,29-пружини; 6-золотник;7,9,10,12,13,15,18,24,26-трубопроводи; 8-канал золотника; 11,14-гідроциліндри; 16-рульове колесо; 17-насос-дозатор; 19-запобіжний клапан; 20-фільтр; 21-гідробак; 22-запобіжний клапан запобіжно-переливного пристрою; 23-насос; 27-клапан підсилювача потоку; 30,32-дроселі підсилювача потоку.

Рис.2 Схема дії підсилювача потоку при обертанні рульового колеса

а-праворуч; б-ліворуч; в-ліворуч, без підсилювача потоку.

Рис.3 Принципова гідравлічна схема гідроприводу рульового керування комбайна РСМ-10 “ДОН-1500“

1-підсилювач потоку; 2,25-зворотні клапани; 6-золотник; 11,14-порожнини гідроциліндрів; 16-рульове колесо; 17-насос-дозатор; 19-фільтр; 20-запобіжний клапан фільтра; 21 - бак; 22 - насос НШ-10-Е-3; 23-запобіжний клапан гідроприводу; 27-запірний клапан; 30 - дросель.

Шестеренчастий насос НШ-10-Е-3 призначений для нагнітання робочої рідини в гідросистему рульового керування Він встановлений на двигуні, приводиться через шестерню, що входить в зачеплення з розподільчою шестернею двигуна .Вал насоса постійно з’єднаний з валом приводу.

Запобіжно-переливний клапан призначений для захисту гідросистеми від надвисоких тисків. Запобіжний клапан регулюється на тиск відкриття в межах 12,5 МПа. Він змонтований на рамі двигуна.

Підсилювач потоку пропорційно збільшує потік оливи від насоса-дозатора до гідроциліндрів керованих коліс з метою зменшення зусилля на рульовому колесі і прискорення дії системи.

В корпусі 1(рис.4) встановлено золотник 17 з чотирма поясками. Пояски взаємодіють із кільцевими порожнинами.

В штуцері 29 вмонтовано запірний клапан, який складається із кульки 26, що прижимається до сідла 27 пружиною25, і двох хрестовин 24 та 31. Золотник в нейтральному положенні втримується пружинами 18 і 22.

В корпусі знаходиться клапан 2, який може переміщатись (під дією робочої рідини) між кришкою 3 та упором 13. Клапан являє собою кульку 10, що прижимається до сідла 11 пружиною 9.

Для запобігання витікання оливи встановлені ущільнювальні кільця.

Гідроциліндри повороту коліс встановлені на балці керованих коліс. Їх будова аналогічна будові поршневих гідроциліндрів.

Рис.4 Підсилювач потоку

1-корпус;2-клапан; 3,12-кришки; 4-болт; 5.15,30-ущільнювальні кільця; 6,8-дроселі; 7-заглушка; 9,18,22,25-пружини; 10,26-кульки; 11,27-сідла; 13-упор; 14-втулка; 16-шайба; 17-золотник; 19,23-отвори для з’єднання з насосом-дозатором; 20,21-отвори для з’єднання з гідроциліндрами; 24,31-хрестовини; 28-отвір для з’єднання зі зливом; 29-штуцер подачі рідини; 32-стопорне кільце.

Насос-дозатор аксіально-поршневого типу розміщений під кабіною і з’єднаний з рульовим колесом.. Він забезпечує керування поворотом як з підсилювачем потоку, так і без нього.

Насос дозатор НД-80 застосовують у гідроприводі рульового ке­рування зернозбирального комбайна РСМ-10 «Дон-1500», а НД-80К-РСМ-10 «Дон-1500А» та РСМ-12 «Дон-2600 ВД».

Насос дозатор НД-80 складається з двох основних частин: дозу­вального пристрою 3 (рис 5) та золотникового розподільника 10.

Дозувальний пристрій має два блоки циліндрів 7, між якими встановлено проставку 4 та кулачковий диск 6. До фігурної поверх­ні кулачкового диска за допомогою пружини притиснуті сім пар кулькових поршнів 2. Кулачковий диск на своїй фігурній поверхні має чотири виступи і чотири впадини. Завдяки цьому при обертанні кулачкового диска три пари поршнів будуть сходитись під дією пружини, три пари розходитись і одна знаходиться в «мертвому по­ложенні». Деталі дозувального пристрою закриті бандажем 5 і при­кріплені до корпусу розподільника 8 за допомогою болтів 16 та 17. Болти 17 зі сторони вала 1 мають різьбу для кріплення насоса-дозатора на комбайні.

Золотниковий розподільник має: золотник 9, зворотний кулько­вий клапан 19, два противакуумних клапани 20 та оливопровідну кришку 11, котра прикріплена до корпусу чотирма болтами 13.

Рис.5. Насос-дозатор НД-80

1-привідний вал; 2-кульковий поршень; 3-дозувальний пристрій;4- проставка; 5-бандаж; 6-кулачковий диск; 7-блок циліндрів; 8-корпус; 9-золотник; 10-розподільник; 11-кришка; 12,18-центрувальні пружини;13,16,17-болти; 14-палець; 15-вісь; 19-зворотній клапан; 20-противакуумний клапан.

Рис.6 Робочий комплект насоса-дозатора

1-палець; 2-золотник; 3-кулачковий диск; 4-вісь; 5-кульковий поршень; 6-привідний вал; А-проточка; Б,Г - лиски золотника; В - овальні пази.

При працюючому двигуні комбайна робоча рідина насосом НШ-10Е-3 нагнітається в канал Е насоса-дозатора.

Коли оператор не обертає колесо, золотник 9 знаходиться у нейт­ральному положенні (див. рис. 5). Робоча рідина з каналу Е над­ходить у розточку Г, в розточку В золотника, і в розточку 3, а з неї — в зливний канал Є, далі по трубопроводах через фільтр у бак.

Якщо оператор почне обертати рульове колесо, наприклад впра­во, буде обертатись і вал 1. Палець 14, ковзаючись по гвинтовому пазу вала 1, перемістить золотник 9 угору. При цьому розточка Г корпусу та розточка В золотника роз'єднаються (рис. 7), кулька зворотного клапана 11 (див. рис.7) під дією тиску робочої рідини роз’єднає канали Є та Е (рис.8), і робоча рідина з каналу Е надійде у розточку Й, по овальних пазах К, F- подібних каналах корпусу, робочі камери Н дозувального пристрою. Тиск рідини на кулькові поршні 2 змусить їх скочуватись з виступів диска 6, обертаючи його.

Кулачковий диск через палець 14 почне обертати золотник 9, що в свою чергу, овальними пазами К сполучає через Р- подібні канали робочої камери Н дозувального пристрою так, щоб робоча рідина надходила з напірного каналу Е в ті робочі камери, об'єм яких збі­льшується, а з тих камер, де об'єм зменшується, робоча рідина через пази надійде в кільцеву розточ­ку Б.

З неї робоча рідина по ка­налу Ж через підсилювач пото­ку надходить до порожнини гідроциліндрів. Штоки гідро­циліндрів, переміщуючись, по­вернуть керовані колеса впра­во. З інших порожнин робоча рідина витіснятиметься в ка­нал Д насоса-дозатора, далі через розточку 3 і зливний ка­нал Є, а з нього через підсилю­вач потоку безпосередньо в бак.

Узгодження швидкості обер­тання кулачкового диска і швидкості обертання вала 1 забезпечується так: якщо шви­дкість обертання вала буде ме­ншою за швидкість обертання золотника 9, палець 14, ковза­ючи по гвинтовому пазу вала, перемістить золотник 9 униз і робоча рідина з каналу Е почне перепускатися в зливний ка­нал Є (див. рис.7). Швид­кість обертання кулачкового диска 6, а з ним і золотника 9 зменшиться. Якщо кутова швидкість золотника стане ме­ншою, ніж кутова швидкість вала 1, палець 14, ковзаючись по гвинтовому пазу вала, пере­містить золотник 9 угору.

Золотник, в свою чергу, пе­репустить робочу рідину з на­пірного каналу Е в робочі ка­мери дозувального пристрою.

Отже витрата рідини через дозувальний пристрій насоса-дозатора, відповідно і швидкість повороту керованих коліс, будуть пропорційними швидкості обертання рульового колеса.

Якщо двигун комбайна не працює, поворот керованих коліс мож­ливий завдяки мускульній силі оператора. При обертанні вала 1, на­приклад вправо, золотник переміститься в крайнє верхнє положення і робоча рідина зі зливного каналу Є через розточку 3, зворотний клапан 11, канал Е, розточку Й корпусу, овальні пази золотника 9 F- подібні канали всмоктуватиметься кульковими поршнями, що збли­жуються під дією зусилля пружини, збільшуючи об'єм робочих камер. Інші кулькові поршні розходитимуться під дією виступів кулачкового диска 6, що обертається разом з валом 1. Робоча рідина, що витісня­ється цими поршнями, надходитиме по Р-подібних каналах, оваль­них пазах, розточці Б в канал Ж, а далі через підсилювач потоку — в гідроциліндри. Робоча рідина, що витісняється з інших порожнин у канал Д насоса-дозатора, далі в розточку І корпусу, по лисках И золотника в розточку 3 та через відкри­тий зворотний клапан 11 в канал Е, а далі через під­силювач потоку в зливну лінію.

Коли оператор обертає рульове колесо вліво, золо­тник 9 насоса-дозатора зміститься вниз від нейт­рального положення. В іншому робота насоса-дозатора аналогічна.

З 1991 р. комбайни «Дон» комплектують насосами-дозаторами НД-80К. Відмінність цього агрегата полягає в тому, що у його нижній кришці 12 (див. рис.7.) вмонтовано за­побіжний клапан прямої дії 6 (рис.9), відрегу­льований на 12,5 МПа, та два протиударних клапа­ни 3 і 4, відрегульовані на 16 МПа.

.

. Рис.7 Схема насоса-дозатора НД-80К

1-привідний вал; 2-кулькові поршні; 3-дозувальний пристрій; 4-проставка; 5-бандаж; 6-кулачковий диск; 7-блок циліндрів; 8-корпус; 9-золотник; 10-розподільник;11-зворотній клапан; 12-кришка; 13,16-центруючі пружини; 14-палець;15-вісь; А,Б,Г,З,І,Й-розточки корпусу; В-розточка золотника;

И,Л-лиски; Д,Ж-канали для з’єднання з гідроциліндрами; Е-напірний канал; Є-зливний канал; І-F-подібний канал; К-овальні пази; Н-робочі камери; М-з’єднувальний канал

Рис.8 Схема роботи насоса-дозатора НД-80 при повороті праворуч