Автомобили и тракторы
.pdfством маятникового типа для агрегатирования прицепных машин, имеет максимальное тяговое усилие – 130 кН.
6.Трактор классической компоновки массой 12 500 кг АТМ 7360
спередними управляемыми колесами меньших размеров. Производит ЗАО «Агромаш», г. Тамбов. Коробка передач фирмы ZF гидромеханическая. Распределение массы по осям: передняя/задняя – 55/45 %. Расход топлива – 0,12 кг/га. Удельная материалоемкость – 52,7 кг/кВт.
7.Трактор классической компоновки John Deere 8310R массой 13 005 кг с ее распределением по осям: передняя/задняя – 45/55 %
судельной материалоемкостью – 70 кг/кВт. Рулевое управление –
сдатчиком нагрузки и дозированием потока управления силовым цилиндром. Тракторы с классической компоновкой в сравненной с шарнирно-сочлененной рамой имеют меньшую материалоемкость.
Лидером на тракторном рынке для крупных хозяйств является FENDT 900 Vario с бесступенчатой трансмиссией. Благодаря бесступенчато изменяющейся скорости используются резервы мощности, которые недоступны современным коробкам передач, переключае-
мым без разрыва мощности. Vario позволяет работать двигателю в диапазоне постоянной мощности 1800–2000 мин1 с использованием 210 кВт. Силовой поток, идущий от двигателя в планетарной передаче разделяется на механическое и гидростатическое ответвления. Затем оба силовых потока объединяются снова на суммирующем валу. Гидравлическая часть привода состоит из насоса и гидромотора с уникальным большим углом отклонения – 45°. Положение синхронно управляемых частей гидростатического привода оказывает бесступенчатое воздействие на скорость движения. Используя интеллектуальные технологии управления, трактор имеет более высокую производительность. Встроенная система регулирования давления в шинах ходовой системы для работы в поле и для перемещения по шоссе с давлением от 0,6 бар до 2,5 бар в процессе движения позволяет оператору обрабатывать с культиватором на 8 % большую площадь, съэкономить до 8 % дизельного топлива при мощности двигателя 390 л. с. При этом масса трактора минимальная – всего 10,8 т с запасом грузоподъемности до 7,2 т с уникальной системой баластирования, допускающей суммарную массу трактора до 18 т. Испытания трактора FENDT на сдвоенных задних и передних колесах одинакового диаметра показал, что трактора со сдвоенными колесами имеют преимущества перед другими системами (табл. 1.1).
21
Таблица 1.1
Сравнительные показатели ходовых систем
Ходовая система |
Производительность, га/ч |
Расходы, % |
|
Широкая резина |
144 |
59 |
|
Сдвоенные колеса спереди и сзади |
181 |
55 |
|
Сдвоенные колеса сзади |
144 |
69 |
|
Стандартные шины с номиналь- |
112 |
90 |
|
ным давлением |
|||
|
|
||
Стандартные шины с высоким |
100 |
100 |
|
давлением |
|||
|
|
При движении колесных машин происходит перераспределение нагрузок между осями, которое зависит от параметров транспортного средства а также от условий и характера его движения. Указанное перераспределение происходит как в продольной плоскости между передней и задней осями автомобиля, так и в поперечной плоскости между левыми и правыми колесами.
При проектировании автомобилей и тракторов основные расчеты базируются на уточненном нами дифференциальном уравнении движения мобильного агрегата с учетом потерь от буксования движителя:
dv |
|
(D W )(1 |
)g |
|
V ( вр 1) |
|
d |
, |
|
dt |
вр q |
( вр q )(1 ) |
dt |
||||||
|
|
|
|
||||||
где D – динамический фактор тягача;
W – удельное тяговое сопротивление агрегата;
вр – коэффициент учета вращающихся масс тягача;
q – отношение массы прицепной машины к массе тягача; V – действительная скорость движения;
– потери от буксования тягача; g – ускорение силы тяжести;
t – текущее время.
Технико-экономические показатели тракторов по результатам сравнительного испытания сельскохозяйственной техники, выполненной ассоциацией испытателей сельскохозяйственной техники и технологий Росийской Федерации, приведены в табл. 1.2.
22
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.2 |
||
|
|
|
Технико-экономические показатели тракторов |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Испытываемые тракторы |
|
|
|
|||
№ |
Наименование |
Versatile |
New |
John Deer |
New |
|
Беларус |
DF |
|
Беларус |
|
показателя |
Holland |
Holland |
АТМ 7360 |
AGROTRO |
К–9430 |
||||||
|
|
535 |
T9.505 |
8310R |
T8.390 |
|
3522 |
N 265 |
|
3522 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
11 |
||
|
|
|
Ростовская облась |
Краснодарский край (Кубань) |
Самарская область |
||||||
2 |
Колесная |
4К4б |
4К4б |
4К4а |
4К4а |
4К4б |
4К4а |
4К4а |
4К4б |
4К4а |
|
формула |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Марка |
QSX15 |
F3BPA613 |
6090 RW |
F2CFA613C |
TCD 2013 |
ТСD 2013 |
BF6М1013 |
OM457LA/ |
TCD 2013 |
|
3 |
212 |
FIAT |
L06–4V |
L064VC3U |
FС |
E2/2 |
L06–4V |
||||
двигателя |
Cummins |
B FIAT |
POWER |
Mercedes– |
|||||||
|
John Deere |
Deutz |
T 261 Deutz |
Deutz |
Deutz |
||||||
|
|
|
|
|
TRAIN |
|
|
|
Benz |
|
|
|
Макс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
эксплуатац. |
399 |
385 |
251 |
264 |
245 |
252 |
216 |
281 |
254 |
|
|
мощность, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса трактора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
при одинарных/ |
25465 |
24210 |
13005 |
12464 |
12500 |
12850/1439 |
9870 |
16490 |
12380/1506 |
|
спаренных |
0 |
0 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
колесах, кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
материалоемко |
68,6 |
62,88 |
58,8 |
56,2 |
52,7 |
54,9/61,4 |
69,9 |
58,7 |
54,5 |
|
|
сть, кг/кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Распределение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
массы по осям: |
53/43 |
51/49 |
45/55 |
42/58 |
55,45 |
43,3/56,7 |
47,2/52,8 |
64/36 |
40/60 |
|
|
передняя/ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
задняя, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
24
Продолжение табл. 1.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
Габаритные |
8185/5215/ |
7370/ |
6375/ |
6380/3680/ |
6500/2750/ |
6470/2840/ |
5720/2650/ |
7552/3005/ |
7650/2830/ |
|
8 |
размеры: |
||||||||||
длина/ширина/ |
3650 |
4570/3970 |
3260/3300 |
3330 |
3750 |
3560 |
3220 |
3993 |
3475 |
||
|
высота, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Колея передних/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
задних колес, |
3330/3330 |
2930/2930 |
1890/1905 |
2350/2515 |
2010/2010 |
3690/3540 |
2020/1950 |
2100/2100 |
2000/2000 |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
тяговое усилие, |
130 |
111 |
83 |
86 |
89 |
99 |
55 |
106 |
87 |
|
|
кН |
|
|
|
|
Дискование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основная |
Основная |
Дискование |
Культивация |
Основная |
Основная |
||
|
|
Культивация |
Культивация |
стерни |
стерни |
||||||
11 |
Вид работы |
обработка |
обработка |
/основная |
обработка с |
обработка с |
|||||
|
|
полупара |
полупара |
дискование |
дискование |
озимой |
озимой |
обработка |
щелевание |
щелевание |
|
|
|
|
|
пшеницы |
пшеницы |
||||||
12 |
Агрегатируемая |
С–600 |
С–600 |
ПЧ–4.5/ |
ПЧ–4.5/ |
БД–9,3 |
БД–9,3 |
|
ОПО–8,5 |
ОПО–8,5 |
|
машина |
Krause820 |
Krause820 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Расход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
на номин. |
80,9 |
79,1 |
45,7 |
55,1 |
56,9 |
56,7 |
42,5 |
61 |
56,1 |
|
|
режиме, кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэф. запаса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
крут. момента, |
35 |
40 |
44 |
41 |
34 |
40 |
40 |
33 |
40 |
|
|
Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
Уровень звука |
82 |
76 |
72 |
73 |
74 |
79 |
78 |
82 |
80 |
|
шума, дБ |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
16 |
Макс. тяговое |
130 |
111 |
83 |
86 |
89 |
99 |
55 |
106 |
87 |
|
|
усилие, кН |
|
|
|
|
212,8 |
|
|
|
|
|
17 |
Мощность, кВт |
309,8 |
261 |
169,9 |
180,7 |
197,4 |
122,6 |
211,7 |
148,5 |
||
18 |
Тяговое |
84,5 |
89,5 |
54,6 |
55,6 |
58,4 |
78,4 |
37,7 |
80,2 |
69,4 |
|
усилие, кН |
Окончание табл. 1.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
13,1 |
|
|
|
|
|
19 |
Скорость, км/ч |
13,2 |
10,5 |
11,2 |
11,7 |
9,07 |
11,7 |
9,5 |
7,70 |
||
20 |
Буксование |
9,0 |
8,3 |
7,8 |
9,9 |
6,3 |
2,8 |
11,7 |
6,3 |
15,8 |
|
движителей, % |
|||||||||||
21 |
Условный |
– |
– |
0,68 |
– |
0,82 |
0,78 |
0,57 |
0,78 |
0,64 |
|
тяговый КПД |
|||||||||||
22 |
Марка сельхоз- |
С–600 |
С–600 |
ПЧ–4,5П |
ПЧ–4,5П |
БД–9,3 |
БД–9,3 |
ПРБ–3 |
ОПО–8,5 |
ОПО– 8,5 |
|
машины |
(Kr 8200) |
(Kr 8200) |
(КСУ–6) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
23 |
Рабочая |
10,38 |
10,19 |
8,42 |
9,58 |
8,5 |
12,3 |
9,0 |
8,8 |
7,4 |
|
скорость, км/ч |
(12,58) |
(11,16) |
(9,2) |
||||||||
24 |
Глубина |
8–10 |
40–45 (12– |
18,3–18,4 |
40–45(14– |
20,7 |
21,5 |
|
|
|
|
обработки, см |
14) |
16) |
|
|
|
||||||
|
Эксп. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
производитель |
12,13 |
11,83 |
3,12(7,62) |
3,21(6,25) |
10,81 |
7,33 |
1,94 (4,00) |
5,42 |
4,58 |
|
|
ность, га/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
Расход топлива |
4,36 |
3,72 |
12,14 |
13,3 |
5,9 |
7,8 |
16,67 |
7,88 |
9,19 |
|
кг/га |
(4,88) |
(36,3) |
(8,25) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
27 |
Затраты труда, |
0,082 |
0,084 |
0,32(0,13) |
0,31(0,16) |
0,12 |
0,12 |
0,51(0,25) |
0,175 |
0,207 |
|
чел.-ч/га |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В таблице приведены также показатели тракторов «Беларус-3522», один из которых собран на МТЗ, а вотрой – из тракторокомплектов в РФ. Трактора имели высокие технико-экономические показатели, не уступающие зарубежным аналогам.
25
1.2. Техническое обслуживание и ремонт
Для предупреждения преждевременного изнашивания и разрушений деталей, а также обеспечения нормального технического состояния в течение всего периода эксплуатации служит система технического обслуживания и ремонта. Она предусматривает комплекс работ, направленных на налаживание или восстановление технического состояния и работоспособности машин в течение всего периода использования. Система включает: техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт.
Техническое состояние и причины неисправностей машины в целом и ее составных частей определяют при помощи средств и методов диагностирования и по его результатам дают рекомендации о необходимости восстановления работоспособности путем регулировки механизмов, замены или ремонта отдельных составных частей.
Техническое обслуживание – это комплекс обязательных работ и мероприятий по поддержанию работоспособности в период эксплуатации, хранения и транспортирования. Оно предусматривает обкаточные, очистные, контрольные, диагностические, регулировочные, смазочно-заправочные, крепежные, монтажно-демонтажные работы по консервации машин.
Техническое обслуживание при обкатке проводят перед началом, в ходе и по окончании обкатки. Ежесменное техническое обслуживание выполняют перед началом работы или после окончания каждой смены. Номерное техническое обслуживание проводят на основе единой периодичности и контролируют по продолжительности работы в моточасах, в условных эталонных гектарах или по количеству израсходованного топлива.
Техническое обслуживание самосвалов должно проводиться в закрытых отапливаемых помещениях: размеры, техническое оснащение и оборудование которых обязаны обеспечивать бесперебойное выполнение всего предусмотренного руководством по ремонту комплекса работ для имеющегося парка мобильной техники.
Контрольные вопросы.
1.Назовите наших соотечественников-создателей колесных тракторов и автомобилей.
2.Перечислите модели типоразмерных рядов тракторов «Беларус» и автомобилей МАЗ.
26
3.Какими тяговыми классами определяются современные тракторы?
4.Назовите основные признаки классификации тракторов и автомобилей.
5.Перечислите основные составные части трактора и автомобиля и их вспомогательное оборудование.
27
ГЛАВА 2. ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Двигатель преобразует химическую энергию сгораемого топлива в механическую энергию вращения коленчатого вала.
В основном широко используют тепловые двигатели, внутри которых происходит сжигание топлива и преобразование части выделившейся теплоты в механическую работу. Их называют двигателями внутреннего сгорания. К ним относят поршневые, в которых весь рабочий процесс осуществляется полностью в цилиндрах; газотурбинные, в которых рабочий процесс последовательно совершается в воздушном компрессоре, камере сгорания и расширительной машине, газовой турбине, и реактивные, в которых расширение продуктов сгорания происходит в реактивном сопле.
На многих современных тракторах и автомобилях установлены поршневые двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели классифицируют по следующим основным признакам: способу воспламенения горючей смеси (смеси топлива с воздухом в определенных соотношениях) – с воспламенением от сжатия (дизели) и с принудительным воспламенением от электрической искры (бензиновые, газовые и инжекторные; способу смесеобразования – с внутренним (дизели) и внешним (бензиновые, газовые и инжекторные) смесеобразованием; виду применяемого топлива – работающие на жидком (бензин или дизельное топливо) и газообразном (сжатый или сжиженный газ) топливе, а также многотопливные; способу осуществ-
ления рабочего цикла – четырех- и двухтактные; числу цилиндров –
одно- и многоцилиндровые (двух-, трех-, четырехцилиндровые и т. д.); расположению цилиндров – однорядные или линейные (цилиндры расположены в один ряд), и двухрядные, или V-образные (один ряд цилиндров размещен под углом к другому); типу системы охлаждения – с жидкостным или воздушным охлаждением.
На отечественных тракторах и автомобилях большой грузоподъемности применяют четырехтактные многоцилиндровые дизели, а на автомобилях легковых, малой и средней грузоподъемности – четырехтактные многоцилиндровые бензиновые, инжекторные и газовые двигатели или дизели.
Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит их корпусных деталей (блок или блок-картер, головка цилиндров, поддон, крышки), кривошипно-шатунного и газораспределительного меха-
28
низмов, систем питания, охлаждения, смазочной, зажигания, пуска и регулирования частоты вращения.
2.1. Кривошипно-шатунные механизмы
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя.
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.
В кривошипно-шатунный механизм входят блок цилиндров с картером и головкой цилиндров, шатунно-поршневая группа и коленчатый вал с маховиком.
Элементы кривошипно-шатунного механизма условно можно разделить на две группы: неподвижные и подвижные.
К неподвижным элементам механизма относятся цилиндры, головки цилиндров, картер с подшипниками коленчатого вала и связующие детали. Все это образует корпус двигателя (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Неподвижные детали ДВС
Подвижные элементы механизма: поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны с подшипниками, коленчатый вал с маховиком и гасителем крутильных колебаний представлены на рис. 2.2.
29
Рис. 2.2. Подвижные детали КШМ
Блок цилиндров является основой двигателя. Большая часть навесного оборудования двигателя монтируется на блоке цилиндров.
По форме блока цилиндров ДВС классифицируют:
–рядный двигатель: цилиндры располагаются последовательно
водной плоскости; ось цилиндров вертикальна, под углом или горизонтальна; число цилиндров – 2, 3, 4, 5, 6, 8;
–V-образный двигатель: цилиндры располагаются в двух плоскостях с образованием конструкции V-образной формы; угол разва-
ла – от 30° до 90°; число цилиндров – 2, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 24;
–VR-образный двигатель: рядно-смещенное расположение цилиндров в шахматном порядке с углом развала 15°. Очень узкие V-образные двигатели такого типа долгое время делала итальянская фирма «Lancia», и ее опыт используется концерном «Volkswagen»;
–W-образный двигатель: два рядно-смещенных блока VR, объединенных в V-образную конфигурацию с углом развала 72° (W8-
30
