книги из ГПНТБ / Корниенко А.Г. Конструктивные схемы автомобилей, тракторов и принцип действия их агрегатов и механизмов лекция

-10 -

Вкачестве основной базовой модели выпускается автомобиль обыч­ ной проходимости с бортовой платформой, а на основе ее выпускают­ ся остальные разновидности машин (седельные тягачи, самосвалы,

автомобили повышенной и высокой проходимости).

В табл.2 приведены данные, количественно характеризующие типаж

У современных автомобилей существует несколько компоновочных схем. . .м компоновкой понимается размещение и взаимная связь от­ дельных механизмов автомобиля.

Ее основу составляют расположение двигателя и направление оси его коленчатого вала, а также расположение места водителя. Обыч­ ной компоновочной схемой автомобиля является расположение двигате­ ля впереди кабины водителя, по которой строятся большая часть оте­ чественных автомобилей (ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, "Урал"-375 и др.). Дру­ гой компоновочной схемой является схема, когда двигатель распола­ гается под кабиной, а сиденье водителя - сбоку двигателя.

- II -

По этой схеме изготавливаются автомобили Горьковского, Ульянов­ ского, Минского и Кутаисского автомобильных заводов (УАЗ-452, ГАЗ-66, МАЗ-500 и др.). Имеется еще компоновочная схема, когда двигатель располагается сзади автомобиля; она применяется для легковых автомобилей и автобусов (ЗАЗ-965, ЛАЗ-695 и др.)*

В последнее время для большегрузных автомобилей высокой прохо­ димости компоновка выполнена по схеме, когда двигатель располага­ ется за кабиной.

Автомобиль и трактор являются сложными машинами, состоящими из различных групп механизмов, находящихся между собой в определен­ ном взаимодействии. Конструкция и расположение этих механизмов мо­ гут быть различными, но принципы их устройства и действия одина­ ковы.

Автомобиль состоит из большого количества деталей, приборов, узлов и агрегатов, которые можно распределить по группам в зави­ симости от назначения, рода выполняемой работы и т.д.

В основном автомобиль состоит из трех основных частей: двига­ теля (силовой установки), шасси, кузова и кабины.

,Двигатель является силовой установкой автомобиля, источником механической энергии, приводящей автомобиль в движение.

Основным типом двигателя для автомобилей является поршневой дви­ гатель внутреннего сгорания, устройство и принцип работы которого рассматривается далее по курсу. Шасси автомобиля состоит из трех частей: трансмиссии (силовой передачи), ходовой части и механиз­ мов управления, поэтому оно предназначено для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, для передвижения автомо­ биля и управления им. Кузов служит для перевозки людей, грузов иди специального оборудования, а кабина является рабочим местом водителя автомобиля.

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля, т.е. получения тяговой силы на ведущих колесах.

Ходовая часть предназначена для установки и крепления всех частей, агрегатов и механизмов автомобиля.

Механизмы управления автомобилем включают рулевое управление и тормозную систему и предназначены для производства маневриро­ вания автомобилем при движении и торможении.

- 12 -

Трансмиссия, ходовая часть и механизмы управления состоят из агрегатов, механизмов и узлов, которые рассматриваются более под­ робно нике.

Кузов автомобиля устанавливается на шасси и предназначен для размещения водителя, пассажиров, груза,специального оборудова­ ния. Устройство кузова зависит от предназначения автомобиля и ви­ да перевозимых грузов. Кузова применяются открытого, закрытого, опрокидывающего, раздвижного, утепленного и специального типа. У грузовых и специальных автомобилей применяется отдельная от ку­ зова кабина для водителя и нескольких пассажиров. Кабины на авто­ мобилях располагаются перед двигателем, над ним и после него. В настоящее время кабины делают более комфортабельными и просторны­ ми, с вентиляцией и обогревателями, с улучшенной регулировкой си­ дений. Расположение кабины над двигателем позволяет увеличить площадь платформы, разместить запасное колесо за кабиной, улуч­ шить маневренность автомобиля, обзорность и освещение кабины.

Кабины изготавливаются цельнометаллические, с цельным пано­ рамным неоткрывающимся ветровым стеклом и снабжаются термоизоля­ цией.

В некоторых кабинах предусматривается подвесное спальное мес­ то для отдыха водителя.

Сиденье водителя оборудуется рычажно-пружинной подвеской и гидравлическим амортизатором для поглощения колебаний.

Конструкция сидений позволяет регулировать его по высоте, из­ менять наклон спинки и перемещать в продольном направлении.

3. ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТРАКТОРА

Трактором называется самодвижущаяся колесная или гусеничная машина, выполняющая различные работы с использованием прицепных или навесных механизмов и приспособлений.

Начало серийного тракторного производства в СССР считается с пуска двух крупных тракторных заводов в Волгограде (1930 г.) и в Харькове (1931 г.), которые выпускали колесные тракторы, типа СТЗ-ХТЗ. С 1933 г. приступил к выпуску гусеничных тракторов Че­ лябинский тракторный завод.

-13 -

Входе Великой Отечественной войны и после нее восстанавлива­ ются на новой технической базе Волгоградский и Харьковский заво­ ды, вступают в строй Алтайский (1943 г.), Липецкий (1944 г.).

Владимирский (1945 г.), Минский, Онежский, Кишиневский, Ленин­ градский и Брянский тракторные заводы. Кроме того, созданы спе­ циализированные заводы (в Минске, Владимире, Харькове и Барнау­

ле) по выпуску тракторных дизельных двигателей.

Тракторная промышленность переходит полностью на выпуск трак­ торов с дизельными двигателями. Создаются новые модели высоко­ производительных тракторов, работающих на повышенных скоростях.

Широкий диапазон тракторов, выпускаемых промышленностью, пол­ ностью обеспечивает потребность народного хозяйства страны.

Пятилетним планом развития народного хозяйства СССР на 1966/70 г. предусмотрено дальнейшее развитие производства трак­ торов. К 1970 г. их выпуск достигнет 600-625 тыс. При этом бу­ дут повышены технико-экономические показатели: производитель­ ность, надежность, долговечность, топливная экономичность при значительном снижении веса. Кроме того, предусматривается широ­ кая унификация агрегатов механизмов и деталей тракторов, кото­ рая сокращает номенклатуру запасных частей, облегчает освоение и использование тракторов, а также облегчает специализацию про­ изводства и создает предпосылки для увеличения массовости вы­ пуска, повышения качества и снижения себестоимости.

Механизмы гусеничного трактора можно разделить на следующие основные группы: двигатель (силовая установка), трансмиссия (си­ ловая передача), ходовая часть, механизмы управления, кабина, рабочее и вспомогательное оборудование.

Двигатель предназначен для преобразования химической энергии сгорающего в нем топлива в механическую энергию.

Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам и состоит из муфты сцепления, карданной передачи, короб­ ки передач, заднего моста и конечных передач. В корпусе заднего моста размещаются главная передача и муфты управления.

Ходовая часть служит для передачи веса трактора на грунт и преобразования вращательного движения ведущих колес в поступа­ тельное движение трактора. Она состоит из ведущих колес, гусе­

ниц, направляющих колес, поддерживающих роликов, опорных катков, амортизирующих устройств и подвески.

При помощи ведущих колес и опорных катков подвесок трактор перекатывается по гусеницам, состоящим из шарнирно соединенных сталышх звеньев.

Механизмами управления трактора являются бортовые фрикционы и тормоза, которые вместе с главной передачей монтируются в зад­

нем мосту. Вместо бортового фрикциона поворот может осуществлять­ ся планетарным механизмом.

Рабочее оборудование трактора включает гидравлическое навес­ ное оборудование, прицепное буксирное устройство, приводной шкив, вал отбора мощности для привода рабочих органов прицепных машин. К вспомогательному оборудованию трактора относятся сиденье,

капот, освещение, инструментальный ящик и др.

В кабине трактора расположены рычаги управления и контрольно­ измерительные приборы.

Трансмиссия колесного трактора состоит из сцепления, коробки передач, главной передачи, дифференциала и полуосей, которые мон­ тируются в заднем мосту. Ходовую часть составляют мосты и колеса. В механизмы управления входят руль и тормоза.

Назначение отдельных частей и механизмов трактора такое же, как у автомобиля, но компоновка их в некоторых случаях существен­ но отличается.

Схемы трансмиссий автомобилей и тракторов имеют свои отличи­ тельные особенности, вытекающие из различия в их назначении и режимах работы. Применение тракторов для большого круга работ, отличных по скоростям движения и тяговым усилиям,требует большо­ го количества передач от семи до шестнадцати. Автомобиль выпол­ няет только транспортные работы и в основном работает с большими резервами мощности, что позволяет регулировать скорости движения коробкой передач с четырьмя-пятью ступенями в сочетании с воздей­ ствием на скоростной режим двигателя. Эти различия обусловили и кинематические схемы трансмиссии тракторов и автомобилей.

У тракторов двигатель и агрегаты трансмиссии составляют более компактные узлы, соединенные между собой более простыми устрой­ ствами .

- 15-

Трансмиссия колесного трактора отличается от трансмиссии авто­ мобиля тем, что отсутствует карданная передача (за исключением тракторов-тягачей типа К-700 Т-125 и др.).

Отличительной особенностью трансмиссии гусеничного трактора от колесного является наличие фрикционных муфт управления или пла­

нетарного механизма поворота вместо дифференциала у колесного трак­ тора.

В задних мостах гусеничных тракторов размещаются главная пере­ дача и механизм поворота, а колесных тракторов - коробка передач, главная передача, дифференциал с механизмом блокировки, тормоза и конечные передачи.

Конечные передачи являются последней ступенью трансмиссии, так как передают крутящий момент непосредственно на ведущие колеса.

Конечные передачи тракторов-тягачей типа К-700, Т-125 и других выполняются в виде планетарных редукторов с внутренним зацеплени­ ем шестерен.

Поворот гусеничного трактора происходит за счет разницы скорос­ тей движения гусениц и выполняется механизмом поворота. Этот механизм используется также для остановки трактора на уклоне.

В качестве механизма поворота гусеничного трактора применяются фрикционные, шестеренчатые и электромагнитные устройства, основу которых составляют фрикционные муфты управления, одноступенчатые планетарные механизмы и электромагнитные муфты.

Муфты управления и планетарные механизмы в одинаковой степени обеспечивают прямолинейность движения трактора и равноценны по затратам мощности, необходимой для поворота трактора.

Механизм управления поворотом состоит из тормозов и устройств для выключения муфт управления, т.е. для отъединения гусениц от трансмиссии. Эти устройства представляют систему тяг и рычагов, воздействующих на муфты при выключении.

Тормоза необходимы для замедления движения одной гусеницы при крутом повороте или двух гусениц при остановке трактора на уклоне.

Планетарный механизм поворота состоит из двух симметрично рас­ положенных одинаковых планетарных механизмов с внутренним зацепле­ нием шестерен. Один механизм предназначен для управления правой гусеницей, а второй - левой.

- 16 -

Планетарный механизм поворота и муфты управления поворотом весь крутящййчмомент при отключении одной гусеницы передают на другую. Когда трактор двинется прямолинейно, то планетарный механизм яв­ ляется понижающим редуктором.

Колесные тракторы марки "Беларусь" относятся к тяговому классу 1,4 т, являются универсальными тракторами, предназначенными для работы с навесными и прицепными механизмами, могут выполнять транспортные работы и приводить в движение различные навесные механизмы. Выпускаются Минским тракторным и Днепропетровским ма­ шиностроительными заводами.

Тракторы "Беларусь" выпускаются основных базовых марок МТЗ-5, МТЗ-50, МТЗ-52 и их модификаций МТЗ-5М, МТЗ-5К и МТЗ-5Л, МТЗ-5МС, МТЗ-5ЛС, МТЗ-50Л, МТЗ-50ПЛ, МТЗ-52Л и имеют между собой много об­ щего.

Осто е трактора состоит из корпусов агрегатов силовой передачи и полурамы, скрепленных между собой болтами. Полурама выполнена из двух швеллеров, прикрепленных болтами к переднему брусу.

В передней части остова на полураму установлен дизельный дви­ гатель, который закреплен на переднем брусе при помощи шарнирной опоры, а сзади - к корпусу муфты сцепления.

На переднем брусе полурамы установлены радиаторы системы ох­ лаждения и масляной системы, жалюзи.

Дизельный двигатель четырехтактный, четырехцилиндровый с раз­ деленными камерами сгорания типа Д-40, Д-48ПЛ, Д-50. Двигатели тракторов различных модификаций отличаются как по конструкции, так и по мощности. В качестве пускового устройства на некоторых двигателях применяется пусковой двигатель внутреннего сгорания

типа ПД-ЮМ, ПД-МУ (карбюраторный, двухтактный, одноцилиндровый), на других - электрический стартер.

В корпусе, прикрепленном к полураме и к корпусу маховика, ус­ тановлена фрикционная муфта сцепления постоянно замкнутого типа, внутри которой расположена гибкая муфта, соединяющая вал силовой передачи с первичным валом коробки передач.

йади к корпусу муфты сцепления прикрепляется болтами корпус коробки передач и заднего моста. В корпусах коробки передач и заднего моста расположены узлы коробки передач, глазная передача, дифференциал, механизм блокировки дифференциала, конечные пере­ дачи и вал отбора мощности.

-19 -

В1870 г. появились четырехтактные газовые двигатели внутрен­ него сгорания Э.Лангена и Н.Отто (в г.Дейтце близ Кельна), кото­ рые были значительно компактнее и экономичнее существовавших тогда паросиловых установок.

Эти двигатели не могли найти применения для транспортных уста­ новок вследствие громоздкости, большого удельного веса и затруд­ нений с перевозкой большого запаса газового топлива.

Двигатели внутреннего сгорания наиболее широко начали распро­ страняться в конце 19 в., когда развитие нефтяной промышленности обеспечило получение из нефти керосина и бензина. Использование жидких топлив позволило создать двигатели с малым удельным весом

иповышенной экономичностью, которые могли применяться не только

вкачестве стационарных установок, но и для транспортных машин. Принцип двигателя внутреннего сгорания получил практическое

осуществление в 1877 г., когда Н.Отто*) (Германия) построил газо­ вый двигатель, сохранивший свои особенности в конструкциях газовых керосиновых и бензиновых двигателей до настоящего времени.

Идея Н.Отто заключалась в том, что горючая смесь получалась вне цилиндра двигателя, затем производилось сжатие смеси в цилиндре

В России первый двигатель внутреннего сгорания, работавший на легких топливах, был спроектирован в 1879 г., а затем построен в Петербурге ^ 1835 г. капитаном русского флота И.С.Костовичем. Дви­ гатель предназначался для воздухоплавательных аппаратов и имел мощность 80 л.с. при массе 240 кг.

Инженер Р.Дизель **) в 1892 г. (Германия) предложил другой прин

газовый двигатель, получивший высокую оценку на Парижской всемир­ ной выставке 1878 г. Выпускался заводами "Отто-Дейтц" и обладал всеми основными элементами современных двигателей этого типа.

двигатель с впрыском топлива (керосина). После конструктивных усовершенствований в 1898-1899 гг. двигатель был построен на заводе Нобеля в Петербурге.