
книги из ГПНТБ / Морозов А.Х. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов
.pdfРис. 45. Принципиальная схема системы бокового вы |
|||
|
равнивания комбайна СК-4: |
|
|
/ — поплавок; 2— блок |
запорных клапанов; 3 — гндроцн' |
||
л индр |
выравнивания; |
4 — параллелограммнын |
механизм; |
|
5 — опорный брус; 6 — золотник. |
|
|
го сигнала |
в начальный |
момент. Помехи |
отрицательно |
сказываются и на его работе. Демпфирование маятника снижает быстродействие системы и ограничивает каче ство работы системы.
Комбайн КБК-1,0 для уборки зеленого горошка имеет систему для выравнивания молотилки в поперечной и про дольной плоскостях. Датчики вертикали выполнены в ви де гидростатических датчиков — д в а сообщающихся и за полненных ртутью сосуда, куда поставлены электроды. Ес ли молотилка комбайна занимает горизонтальное положе ние в обеих плоскостях, электроды не касаются поверхнос ти ртути. При наклоне ртуть, сохраняя неизменное поло жение по отношению к горизонту, переливается в один из концов сосуда и замыкает контакт, связанный с электро
гидравлическим |
реле, |
управляющим соответствующим |
гидроцилиндром. |
Надо |
иметь в виду, что скорость дви |
жения комбайнов для уборки зеленого горошка не пре вышает 2 км/ч. Поэтому в данном случае можно прене бречь влиянием инерционных свойств ртути на. переход ные процессы, возникающие в датчике при ее перетека нии.
120
Догружатели ведущих колес трактора
Известно, что колесные тракторы подвержены повы шенному буксованию. Заводы в прошлом прилагали съемные грузы для догрузки ведущих колес или реко мендовали заполнять шины водой при работе в опреде ленных условиях. Этими способами удавалось увеличить сцепной вес не более чем на 150—200 кг. Кроме того, процесс заполнения водой шин (а после слива воды надо
было |
просушить |
шину) |
был весьма трудоемкий. |
В |
настоящее |
время в |
связи с широким применением |
навесных машин догружают ведущие колеса трактора за счет части вертикальной нагрузки на опорные колеса на весной машины. Главное назначение таких устройств— уменьшить буксование ведущих колес за счет большего сцепного веса, приходящегося на них. Поэтому эти уст ройства иногда называют антислипами (противобуксование).
На отечественных тракторах догружают ведущие ко леса либо изменением положения мгновенного центра вращения'навесной машины в рабочем положении в сто рону понижения и приближения к оси ведущих колес (механические догружатели ведущих колес тракторов МТЗ-5МС/ЛС, Т-40, Т-28, Т-25), либо за счет специаль ных гидравлических устройств, создающих постоянное давление подпора в рабочем гидроцилиндре (гидроувеличители сцепного веса тракторов МТЗ-50 и МТЗ-52).
За мгновенный центр вращения навесной машины в вертикальной плоскости принимается воображаемая точ ка пересечения геометрических осей верхней тяги навес ки и нижних тяг. На рисунке 46 показана схема дейст вия механического догружателя ведущих колес. Верхняя тяга / может быть соединена пальцем с различными от верстиями в кронштейне 2. Обычно палец крепления вер
хней тяги вставляют в самое верхнее отверстие |
кронш |
|||||
тейна, тогда мгновенный центр вращения машины |
будет |
|||||
в точке О ь |
суммарная сила |
сопротивления Р |
будет при |
|||
ложена на |
плече а,\ и соответственно этому |
будут |
реак |
|||
ции на колесах трактора Nx |
и Fx |
и на опорных |
колесах |
|||
машины R\. Если переставить палец крепления верхней |
||||||
тяги в нижнее отверстие кронштейна, центр |
вращения |
|||||
перейдет в точку 02, плечо |
силы Р |
уменьшится |
до |
а2 и |
||
соответственно уменьшатся |
реакции на передних |
коле |
||||
сах до N2 |
и на опорных колесах машины до R2, |
а |
реак- |
121
- |
Рис. |
46. Схема |
механического |
догружателя |
ведущих |
колес: |
|
/ — в е р х н я я |
тяга; |
2 — кронштейн; О,. 02 — положения |
мгновенного центра вра |
||||
щения; /' — суммарная |
сила сопротивлений на рабочих органах; |
Nu N«, F\. Fi, |
|||||
Ri, |
RU — опорные |
реакции на колесах |
трактора п рабочей машины; в|, о 2 — |
||||
|
|
|
|
плечо |
силы Р. |
|
|
ция на ведущих колесах увеличится до F2. Понижение точки крепления верхней тяги к кронштейну (ступенча тая установка за счет шести отверстий) увеличивает до грузку ведущих колес.
Принцип действия гидравлического увеличителя сцеп ного веса в том, что при работе агрегата в полости си лового цилиндра, обеспечивающей подъем машины (для МТЗ-50 задняя полость цилиндра), поддерживается гид роаккумулятором постоянное (заданное ручной настрой кой) давление рабочей жидкости. Это давление создает подъемную силу, стремящуюся выглубить рабочие орга ны навесной машины из почвы, за счет такого относи тельно небольшого постоянного давления подпора (8—28 кгс/см2 ) часть веса машины и часть суммарного сопро тивления почвы догружает задние ведущие колеса, раз гружая передние колеса трактора и опорные колеса ма шины.
Устройство пружинного гидроаккумулятора трактора МТЗ-50 показано на рисунке 47. Аккумулирующий энер гию элемент пружина 2. Шток 1 поршня жестко закреп лен в передней крышке, в торец штока ввернут штуцер для подвода масла в пидроаккумулятор. Масло проходит по сквозному сверлению в штоке в полость между ци линдром 3 и поршнем 4. Давлением масла цилиндр сжи мает пружину и отодвигается от крышки, накапливая
Рис. 47. |
Пружинный гидроаккумулятор трактора МТЗ-50: |
|
/ - ш т о к |
поршня; 2 - п р у ж и н а ; |
3 - цилиндр; •> — поршень; 5 - п р о б к а . |
тем самым |
энергию. На |
корпусе гидроаккумулятора |
пробка 5 для слива накопившихся утечек масла в сопря жении поршень — цилиндр.
Схема работы гидравлической системы трактора МТЗ-50 с гидроувеличителем сцепного веса (ГСВ) пока
зана |
на рисунке 48. |
В обычную |
систему |
дополнительно |
|||||||
включены ГСВ |
(его |
корпус обозначен цифрой |
12) |
и |
|||||||
гидр о аккумулятор 15. |
В |
корпусе 12 |
ГСВ, |
закрытом |
с |
||||||
двух |
сторон крышками, |
поставлены |
ползун |
4, |
золотник |
||||||
9 с большим плунжером 8 и малым плунжером |
11, |
об |
|||||||||
ратный клапан 7 и запорный клапан 6. |
|
|
|
|
|||||||
Снаружи корпуса |
ГСВ |
рычат 2 управления |
и винт 3 |
||||||||
с маховичком. |
В корпусе |
ГСВ |
четыре |
штуцера, свя |
зывающие ГСВ с распределителем основной системы, силовым цилиндром, гидроаккумулятором и магистралью слива.
Нагнетательная полость А соединена с полостью К распределителя, сливная полость Г—со сливным трубо проводом, отходящим от распределителя. Полость Е за порного клапана-соединена с рабочей полостью И ос новного силового цилиндра, полость Ж обратного клапа на через сверление в золотнике, полость 3 соединена с
гидроаккумулятором. |
/ |
|
Ползун 4 перемещается рычагом 2 |
и может занимать |
|
три положения: «включено» |
(рис. 48, |
а ) , «выключено» |
(позиция в) и «заперто» (позиция г). |
Золотник-9 сов |
местно с большим плунжером 8, пружиной .13, гайкой / •и винтом 3 выполняет роль автоматического устройства для подзарядки гидроаккумулятора—поддержания в нем и полости И силового цилиндра постоянного давления
123
Рис. 48. Схема |
работы гидросистемы трактора |
МТЗ-50 |
с гидроувеличителем сцепного веса: |
|
||||||||||
с — в к л ю ч е н о; |
б — зарядка |
гндроаккумулятора; |
а —выключено; |
г —заперто; |
/ — гайка; 2 — рычаг управления; 3 — м а х о в и ч о к } |
|||||||||
4 —ползун; 5 — трубопровод |
подпитки; 6 |
— запорный клапан; |
7 — обратный |
клапан; |
8 — большой |
плунжер; |
9 — золотник; |
10—пру |
||||||
жина; 11 — малый плунжер; |
12 — корпус |
Г С В ; |
13 — пружина; |
14 |
— сливной |
клапан |
распределителя; 15 — гидроаккумулятор; А—на |
|||||||
гнетательная |
полость; |
Б — полость |
за обратным |
клапаном; В — полость золотника; |
Г —полость |
слива; |
Е — полость |
запорного |
||||||
клапана; Ж —полость |
обратного |
клапана; 3 — полость выхода; |
И — рабочая |
полость силового |
цилиндра; |
К — полость |
распреде |
|||||||
|
|
|
|
|
|
лителя. |
|
|
|
|
|
|
|
подпора. Сам гидроаккумулятор предназначен для ком пенсации утечек и создания подпора в рабочей полости основного силового цилиндра в пределах степени нечув ствительности автомата подзарядки.
Предохранительный клапан 10 срабатывает в |
том |
случае, если в полостях И силового цилиндра и Л |
гад- |
роаккумулятора давление резко повышается (на |
8—15 |
кгс/см2 ) против давления, установленного винтом 3. |
Ма |
лый пруижер 11 способствует быстрому возврату золот ника в исходное положение.
Порядок управления работой ГСВ следующий: перед началом работы винт с маховичком вращают влево (про тив хода часовой стрелки) до упора, чем будет задано мак симальное давление подзарядки, равное 27—28 кгс/см2 , после заезда в борозду золотник распределителя уста навливают в плавающее положение, навес-ная машина опускается под действием своего веса. После заглубле ния рабочих "органов включают ГСВ переводом рукоят ки вверх до установки на фиксатор, затем переводят зо лотник распределителя из плавающего в положение подъем. При работе в борозде нужно проверить копиро вание рельефа опорными колесами-навесной машины и в случае необходимости уменьшить давление подпора вра щением винта 3 по ходу часовой стрелки. После дости жения удовлетворительного копирования рельефа окон чательно регулируют глубину хода рабочих органов ус тановкой колес или изменением длины тяг навески.
В конце гоиа рукоятку ползуна ГСВ достаточно пос тавить в среднее положение (выключено), машина пере водится в транспортное положение, так как распредели тель уже стоит в положении подъем. После окончания подъема золотник распределителя должен автоматиче ски стать в нейтральное положение.
Рассмотрим работу ГСВ при положении рукоятки ползуна — включено. Масло из напорной полости К рас пределителя по трубопроводу поступает в полость А, пол зун в это время в левом крайнем положении и сообщает полость гидроаккумулятора с рабочей полостью И
силового цилиндра через |
трубопроводы и полости 3, |
Ж, |
Е. Масло из полости А проходит через сверление В, |
сед |
|
ло золотника в полость Г |
слива. Золотник автоматиче |
ской подзарядки удерживается в определенном положе нии с одной стороны силой пружины 13, а с другой— давлением масла на торец золотника со стороны боль-
125
шого плунжера (это давление |
масла |
равно давлению |
||
масла в гидроаккумуляторс). Как только |
упадет давле |
|||
ние масла в полости |
И (и в соединенной |
с ней полости) |
||
'пружина сдвигает |
золотник |
влево |
и |
закрывает им |
проход из полости В в полость Г (рис. 48, б). Повышение
давления масла |
в полости В и сообщающейся с ней по |
|
лости Б откроет |
обратный клапан 7, масло начнет пода |
|
ваться через полости Ж, 3, Е в силовой цилиндр |
и гид |
|
роаккумулятор. Подзарядка гидроаккумулятора |
прекра |
|
тится при достижении заданного давления подпора, так |
||
как повышенное давление на торец золотника |
сожмет |
|
пружину 13, переместит золотник вправо и откроет про |
ход маслу из полости В в полость Г. Обратный |
клапан 7 |
|||||||||
в этот момент закроется. |
|
|
|
|
|
|
||||
При установке ползуна в среднее положение |
(вык |
|||||||||
лючено) |
масло |
из полости А |
через запорный |
клапан |
||||||
6, полость Е направляется по трубопроводу |
в полость Я |
|||||||||
силового цилиндра. Масло в гидроаккумуляторе |
в этом |
|||||||||
положении |
заперто. Управление силовым |
цилиндром— |
||||||||
золотником |
распределителя. |
|
|
|
|
|
|
|||
При установке рычага ползуна в крайнее |
нижнее по |
|||||||||
ложение |
(заперто) после подъема машины в |
транспорт |
||||||||
ное положение масло в силовом цилиндре |
|
запирается |
||||||||
(запорный |
клапан сел на гнездо), цилиндр |
отключен от |
||||||||
О С Н О В Н О Й |
ГИДрОСНСТеМЫ |
(П О П О Л О С Т И И), |
П О Л О С Т Ь |
ГИ'Д - |
||||||
роаккумулятора |
через |
полости |
3, Ж, осевое |
|
отверстие |
|||||
ползуна соединяется с полостью Г слива. Этой |
установ |
|||||||||
кой рычага управления ГСВ пользуются |
при длительных |
|||||||||
переездах трактора с навесной |
машиной. |
|
|
|
|
|
||||
На рисунке 49 показана функциональная |
схема ав |
томатического поддержания постоянного давления под пора в гидроаккумуляторе (в силовом цилиндре)? Наст
ройка системы |
винтом |
3\ его вращением одновременно |
|
|
|
предохранительный |
• Слив масла |
|
|
клапан |
|
|
|
|
|
|
|
Подвод масла |
Возмущения |
-<э- |
Золотник |
Обратный |
Гидроакку |
клапан |
мулятор |
Настройка]
Рис. 49. Функциональная схема поддержания задан ного' давления подпора в силовом цилиндре.
126
изменяется предварительное сжатие пружины 13 и пру жины предохранительного клапана'. На золотнике и ша рике предохранительного клапана сравниваются усилие предварительного сжатия пружины и сила давления мас ла (точнее усилие, равное произведению давления масла на площадь). Есть два исполнительных устройства: об ратный клапан, обеспечивающий подвод масла в гидро
аккумулятор |
(за счет этого |
повышающий |
давление |
под |
|
пора), |
и предохранительный клапан, |
сбрасывающий |
|||
часть |
масла |
и снижающий |
давление подпора. Зона |
не |
чувствительности системы и составляет как раз те 8—15
кгс/см2 , на которые все время |
больше затянута |
пружина |
|||||
предохранительного клапана |
по сравнению с |
настрой |
|||||
кой |
пружины |
золотника. При диаметре |
основного |
ци |
|||
линдра в 100 мм по усилию н'а штоке эта разница |
соста |
||||||
вит 628—1177 |
кгс (усилие на штоке при рабочем |
давле |
|||||
нии |
100 кгс/см2 равно 7850 кгс). |
|
|
|
|
||
Рассмотрим' связь рабочей |
машины с |
трактором. |
В |
||||
одну сторону |
(в сторону выглубления) перемещение ма |
||||||
шины гидравлической системой не сдерживается |
(если не |
||||||
считать сопротивлений масла при сливе из левой |
|
полости |
силового цилиндра). В другую сторону необходимо прео
долеть разницу указанных выше |
усилий, да и масло бу |
||||
дет сливаться |
через |
меньшие сечения. Это приведет, как и |
|||
подтверждает |
опыт |
применения |
ГСВ, к |
некоторому |
|
уменьшению |
среднего значения |
глубины |
обработки |
||
почвы. |
винта 3 не имеет градуировки, но |
|
|||
Маховичок |
грубо |
||||
можно считать, что при заворачивании влево до |
отказа |
можно получить максимальное давление подпора 27—28 кгс/см2 , а каждый полный оборот маховичка вправо уменьшит давление на 3,5—4 кгс/см2 . Надо иметь в виду, что давление подпора устанавливается не сразу после поворота маховичка. Поэтому надо после каждой перес тановки проехать 50—100 м.
Насколько же эффективно применение ГСВ? По дан ным Кубанского научно-исследовательского института. испытания тракторов и сельскохозяйственных машин, по-
чвышение давления подпора с 8 до 20 кгс/см2 при вспашке уменьшает буксование с 28 до 13% и увеличивает часо вую производительность с 0,43 до 0,7 га. В других опы тах измерялось перераспределение опорных реакций и подъемной силы на концах продольных тяг навески. При изменении давления подпора от 8 до 28 кгс/см2 подъем-
127
наЯ'Сйла увеличилась со 155 до 545 кгс, догрузка задних
колес увеличилась с 224 до 785 кгс, а разгрузка |
перед |
них колес — с 68 до 240 кгс. |
|
Применение ГСВ уменьшает установленную глубину |
|
вспашки (в зависимости от давления подпора) |
на 2,5— |
6 см, увеличиваются колебания глубины. После удовлет ворительного на глаз копирования рельефа опорными ко
лесами при настройке |
ГСВ |
надо |
проверить |
глубину |
|||
обработки линейкой и повторно настроить машину |
(при |
||||||
пахоте уменьшить длину верхней тяги). Наиболее |
эф |
||||||
фективно применение ГСВ |
при вспашке с давлением |
под |
|||||
пора, около 15—17 |
кгс/см2 |
(когда еще не наступает |
рез |
||||
кое ухудшение качества |
выполнения |
работы), на |
посеве |
||||
и культивации—не |
выше |
8—13 |
кгс/см2 . Пользование ту |
пыми лемехами или лапами культиватора ухудшает ка чество работы. Поэтому надо особо тщательно следить за состоянием лезвий рабочих органов. Нужно иметь в виду, что пружина гидроаккумулятора поджата до уси
лия |
200 |
кгс (поэтому и нельзя отрегулировать давление |
|
подпора |
меньше 8 кгс/см2 ) и при |
снятии крышки корпу |
|
са |
гидроаккумулятора надо быть |
осторожным. |
Поддержание заданного давления газов и жидкостей
Поддержание постоянного давления газов и жидкос тей вызывается в одних случаях требованиями качества выполнения работы (например, опрыскивание, работа рассмотренного выше Г С В ) , в других случаях обеспече нием определенного расхода масла (система смазки) или необходимой подачи топлива (подкачивающие насосы).
Постоянное давление можно установить за счет пере менной производительности насоса в соответствии с рас ходом жидкости или газа и за счет использования насо сов, обеспечивающих максимально необходимую произ водительность, при работе с устройствами, сбрасываю щими излишнюю подачу и поддерживающими за счет этого нужное давление. Второй случай с учетом затрат мощности не экономичен, но сама конструкция таких устройств проще.
Известный пример автоматической системы, обеспе чивающей постоянство давления при переменных расхо дах за счет изменения производительности насоса—ра ботаподкачивающих помп топливной системы трактор ных дизелей.
128
На рисунке 50 пока зана схема работы под качивающей помпы, впер вые примененной на на сосах типа ТН, затем на насосах Ногинского и Ярославского заводов топливной аппаратуры. Привод помпы от кулач кового вала 19 топливно го насоса через толкатель 13 с пружиной 14. Пор шень 10 помпы и толка тель не имеют жесткой кинематической связи, ме жду ними установлен стержень 16 толкателя. Пружина 17 поршня пом пы, упираясь в пробку 3, прижимает поршень помлы к стержню толка теля.
Пусть |
при |
вращении |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
кулачкового |
.валика |
тол |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
катель |
|
пройдет |
вниз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(рис. |
50, |
а). |
Поршень |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
помпы под действием пру |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
жины, |
|
прижимаясь |
к |
Рис. 50. Схема работы подкачива |
||||||||||
стержню |
толкателя, |
пой |
||||||||||||
ющей |
ломпы топливного |
насоса |
||||||||||||
дет также вниз. В полости |
|
|
типа |
ТН: |
|
|
|
|||||||
4 под поршнем |
будет |
соз |
а — ход |
вниз; |
б — ход |
вверх; |
/ — кла |
|||||||
даваться |
разрежение, вса |
паны; |
2 — канал; |
3— |
пробка; |
4 — по |
||||||||
лость; |
5 — клапан |
ручного |
насоса; |
б—1 |
||||||||||
сывающий |
клапан 7 |
от |
корпус; |
7 — всасывающий |
клапан; |
8 — |
||||||||
корпус помпы; 9— канал; 10— поршень |
||||||||||||||
кроется и по каналу 9 кор |
помпы; |
// — сливной |
канал; |
12 — по |
||||||||||
пуса |
8 |
помпы |
топливо |
лость; |
13 — толкатель; |
14 — пружина |
||||||||
толкателя; 15 — полость; |
16—толкатель; |
|||||||||||||
начнет заполнять полость. |
П — пружина; |
18 — канал; |
19—эксцент |
|||||||||||
рик кулачкового |
вала; |
20 — поршень |
||||||||||||
Внизу в полости 12 будет |
ручного |
насоса; |
21 — гайка. |
|
||||||||||
создано |
давление, |
кла |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
пан / закроется, топливо по каналу 18 |
будет поступать |
в |
фильтр тонкой очистки топлива. При движении поршня помпы вверх топливо из полости 4 через канал 2 и от крытый клапан 1 будет перепускаться в полость 12 (кла пан 7 при этом закрыт). Давление в полости 12 опреде лится расходом топлива. При малых расходах давление
9. А. X. Морозов |
129 |