Автомобили и тракторы

силового цилиндра 17, в результате чего поршень со штоком 16 перемещаются, поворачивая по часовой стрелке вал сектора с сошкой 14 (рис. 5.13), и через продольную тягу 15 поворачивает управляемые колеса влево. Из штоковой полости силового цилиндра рабочая жидкость по маслопроводу 8 и каналу «F» (рис. 5.13) в корпусе поступает в кольцевую расточку «D» и далее по маслопроводу 13 (рис. 5.13) в масляный бачок 10.

Рис. 5.13. Схема работы гидроусилителя при повороте влево:

1 – входной вал; 2 – торсион; 3 – втулка; 4 – подшипник; 5 – золотник; 6 – плунжеры; 7 – вал; 8 – маслопровод к передней полости цилиндра; 9 – обратный клапан; 10 – бачок; 11 – маслопровод от насоса;

12 – маслопровод к задней полости цилиндра; 13 – маслопровод отвода масла на слив; 14 – рулевая сошка;

15 – рулевая продольная тяга; 16 – шток; 17 – силовой цилиндр; 18 – насос; 19 – поршень;

n – зазор в шлицевом соединении вала 7 с валом 1

Работа гидроусилителя рулевого механизма при повороте вправо происходит с точностью наоборот, поскольку смещение золотника 5 вниз перенаправит поток масла от насоса по маслопроводу 8 в штоковую полость цилиндра 17.

Шестеренчатые масляные насосы высокого давления.

Шестеренчатые насосы высокого давления типов НШ, НШ-У и НШ-Е находят широкое применение в различных гидроприводах

293

сельскохозяйственной техники, в том числе и гидроприводах механизмов поворота тракторов.

Марка насоса, например, НШ-32-2-Л означает следующее: НШ – насос шестеренный; 32 – рабочий объем, см3 за один оборот; 2 – условное обозначение номинального давления 14 МПа; Л – левого (со стороны привода) вращения. Буквами У или Е после рабочего объема, например НШ-32-У-2, НШ-10-Е-2, обозначают тип конструкции торцового уплотнения между всасывающей и напорной полостями. Насосы правого вращения и круглой формы дополнительными буквами не обозначают (НШ-32-3).

Насосы типа НШ круглой формы отличаются от насосов НШ-У

иНШ-Е конструкцией осевого уплотнения и наличием радиального уплотнения между всасывающей и напорной полостями. Такие насосы применяются в гидросистемах задних навесных устройств тракторов «Беларус».

Качающий узел насоса круглой формы установлен в цилиндрической расточке (колодце) корпуса 9 (рис. 5.14) и состоит из ведущего 6 и ведомого 8 зубчатых колес, подшипниковой 2 и поджимной 3 обойм и двух зеркально симметричных платиков-замыкателей 7 с четырьмя манжетами в каждом.

Зубчатые колеса изготовляют из легированной стали как одно целое с цапфами и шлицевым валом и сортируют по ширине зубьев на девять размерных групп через каждые 5 мкм. Номинальная ширина зубьев и диаметр зубчатых колес всех насосов круглой формы одинаковые, а модуль и число зубьев разные. Зубчатые колеса насосов типов НШ-32, НШ-50 и НШ-100 имеют по девять, а насосов типов НШ-67, НШ-160 и НШ-250 – по десять зубьев.

Подшипниковую обойму 2 выполняют из алюминиевого сплава

иустанавливают в колодце корпуса 9 с натягом 0,03–0,05 мм. Она служит неподвижной опорой для цапф зубчатых колес. Отверстие 10 в ней и цилиндрические выточки под зубчатые колеса образуют всасывающую полость насоса. Поджимную обойму 3 также изготовляют из алюминиевого сплава и устанавливают в колодец корпуса с зазором 0,2–0,3 мм. За счет давления масла из напорного отверстия 12 на резиновую манжету 11 и ее стальную шайбу обойма 3 прижимается к вершинам зубьев колес 6 и 8, обеспечивая радиальное уплотнение

напорной полости насоса, компенсируя износы расточек обойм и поддерживая стабильность объемного КПД масляного насоса.

294

отверстиями с напорной полостью, а выточка в хвостовой части – с зоной запирания масла между зубьями колес. Давление масла в выточках вызывает плотное прижатие манжет 5 к обойме 3, а платиков 7 – к торцам зубчатых колес 6 и 8. При постоянном давлении масла в напорной полости сила осевого прижатия крыльев платиков к торцам зубчатых колес тоже постоянна. Давление же масла между зубьями колес варьирует, вызывая непрерывное изменение силы прижатия хвостовой части платиков.

При изменении давления масла поджимная обойма 3 поворачивается относительно подшипниковой обоймы 2 и перемещается в радиальном направлении. Для уменьшения трения при этом обойма 3 отжимается от дна корпуса 9 и крышки 1 маслом, подводимым из напорной полости через центральные отверстия в платиках 7, больших манжетах 5 и торцах обоймы. Уплотнение отверстий

вобойме 3 изнутри обеспечивают большие манжеты 5, а снаружи – манжеты, установленные в выточках дна корпуса 9 и крышки 1.

Вотличие от насосов переменной производительности, подача и давление масла насосами типов НШ, НШ-У и НШ-Е не регулируются. Поэтому в гидроприводах, требующих постоянной подачи и ограниченного давления масла, необходимо применять регуляторы потока и предохранительные клапаны.

Главное условие правильной работы ГОРУ – это чистота рабочей жидкости. Любая грязь и посторонние примеси (например, вода) являются вредными для гидроузлов и становятся причиной многочисленных неисправностей гидросистемы. Выяснено, что около 70–80 % всех отказов гидравлических систем связаны с загрязнением рабочей жидкости.

Высокая степень чистоты должна соблюдаться как при изготовлении гидроузлов и маслопроводов, так и при монтаже их на трактор, запуске в работу, в эксплуатации, при ремонте. При заправке масла рекомендуется применять специальный (вспомогательный) фильтр с тонкостью фильтрации 10–15 мкм.

Вобычных условиях работы допускается применение фильтра

всливной магистрали с тонкостью фильтрации 25 мкм. Наиболее подходящими для работы ГОРУ являются гидравлические минеральные масла. Такие масла содержат достаточное количество присадок, снижающих износ деталей, как при низких, так и при высоких предельных температурах.

296

Допускаемый диапазон вязкости масла в гидросистеме ГОРУ составляет 10–100 мм2/с, допускаемая рабочая температура масла составляет 30–90 °С. Превышение рабочей температуры сверх допускаемой, а также наличие примесей (например, воды) значительно сокращают срок применения масла, элементов уплотнений и самих гидравлических узлов. Допускается, но не рекомендуется, применение масел с вязкостью 25–35 мм2/с при температуре 50 °С, так как высокое содержание присадок со временем может вызвать нежелательное отложение смол на клапанах, распределительных поверхностях золотника, гильзы и корпуса, разрушение резиновых уплотнительных элементов.

Совместное применение минеральных и моторных масел не допускается. Также не рекомендуется смешивать масла одного и того же типа различного класса. При необходимости доливки масла вязкость его должна, по возможности, соответствовать уже примененному.

5.2. Тормозные системы

Тормозная система представляет собой совокупность устройств для торможения трактора или автомобиля, т. е. уменьшения скорости их движения вплоть до полной остановки. В тракторах она используется также для выполнения крутых поворотов.

Управляя автомобилем или трактором, водители постоянно корректируют скорость движения машин в зависимости от состояния дороги и окружающей обстановки. Иногда возникает необходимость экстренной остановки транспортного средства в случае появления внезапного препятствия или человека на проезжей части дороги. Замедление машин с помощью сил трения в трансмиссии, сопротивления дороги и воздуха незначительно. Поэтому для создания большого дополнительного сопротивления движению и быстрого снижения скорости автомобили и тракторы оборудуют тормозными системами. С помощью этих систем можно удерживать на уклоне неподвижно машину и предупредить ее нежелательный разгон при спуске. Кроме этого тормозную систему тракторов используют для обеспечения крутого поворота.

В большинстве случаев торможение происходит в результате необратимого преобразования кинетической энергии трактора или автомобиля сначала в работу трения, а затем в теплоту, поглощае-

297

мую тормозными механизмами, шинами, трансмиссией и двигателем, если он не отсоединен от трансмиссии.

Путь, который проходит трактор или автомобиль с момента обнаружения водителем препятствия до полной остановки, называют остановочным и обозначают Sост (рис. 5.15), а путь от начала торможения до полной остановки – тормозным Sт. Значение тормозного пути зависит от скорости движения, состояния дороги (коэффициента сцепления) и многих других эксплуатационных факторов. Рассчитывая остановочный путь, необходимо знать путь Sр за время реакции водителя и путь Sср.т за время срабатывания тормозов.

Рис. 5.15. Схема определения остановочного пути

Sp – путь, пройденный автомобилем за время реакции водителя;

Scр.т – путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы; Sт – тормозной путь автомобиля; Socт – остановочный путь автомобиля

Оценочные показатели тормозных качеств автотранспортных средств: сила Рп на органе управления; тормозной путь Sт автомобиля полной массы; установившееся замедление Jуст; время срабатывания тормозной системы τср при начальной скорости торможения 40 км/ч. Значение этих показателей указаны в отечественных и зарубежных стандартах и директивах.

Автотранспортные средства (АТС) классифицируют по категориям следующим образом: М1 – автотранспортные средства для перевозки не более восьми пассажиров и созданные на их базе модификации для перевозки мелких грузов; М2 и М3 – то же, что и М1, но полной массой до 5 т (М2) и свыше 5 т (М3); N1 – грузовые автотранспортные средства полной массой до 3,5 т; N2 – свыше 3,5 до 12 т; N3 – более 12 т.

При торможении колесных тракторов без прицепов на сухой бетонированной горизонтальной дороге со скоростью 20–30 км/ч остановочный путь должен быть 6–11 м, если масса трактора до 4 т,

298

и 6,5–11,5 м, если масса 4–6 т. К тормозным системам предъявляют следующие основные требования: быстрое срабатывание; правильное распределение тормозного усилия по колесам; обеспечение пропорциональности между усилием на педаль (рычаг) и тормозной силой на колесах; плавность торможения и устойчивость машины при торможении; высокая стабильность регулировки тормозных механизмов.

Различают следующие виды тормозных систем: рабочую, стояночную, вспомогательную и запасную. Рабочая тормозная система является основной и служит для регулировки скорости движения трактора или автомобиля с требуемым замедлением вплоть до полной остановки в любых условиях.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания неподвижного транспортного средства при отсутствии в кабине водителя на уклоне не менее 16 % для АТС полной массы; на уклоне не менее 23 % для категорий М и не менее 31 % для АТС категории N в снаряженном состоянии.

Вспомогательная тормозная система необходима для поддер-

живания постоянной скорости движения АТС на затяжных спусках при одновременном снижении нагрузки на рабочую тормозную систему, а в тракторах – дополнительно и для выполнения крутых поворотов. Вспомогательная тормозная система, за исключением моторного замедлителя, должна обеспечивать в диапазоне скоростей 35–25 км/ч установившееся замедление не менее 0,5 м/с2 для АТС полной массы и 0,8 м/с2 для АТС в снаряженном состоянии с учетом массы водителя и одного пассажира.

Запасная тормозная система предназначена для обеспечения снижения скорости движения и остановки машины в случае частичного или полного выхода из строя рабочей тормозной системы. Помимо этих систем, многие тракторы и автомобили оборудуются приводом тормозной системы прицепов.

Применяют следующие способы торможения: рабочей тормозной системой с отъединенным от трансмиссии двигателем; только двигателем; рабочей тормозной системой и двигателем одновременно. При первом способе основной источник сопротивления движению – тормозные механизмы трактора или автомобиля. При втором способе – торможении двигателем (он остается соединенным с трансмиссией) – значительно уменьшают или прекращают подачу топлива. В этом случае коленчатый вал принудительно про-

299

кручивается от колес, из-за чего резко увеличиваются механические и другие потери в двигателе. Интенсивность торможения двигателем зависит от включенной передачи, степени открытия дроссельной заслонки или подачи топлива насосом, включено или выключено зажигание. Этот способ торможения рекомендуется применять при движении на затяжных спусках и скользкой дороге.

При третьем способе значительно увеличивается интенсивность торможения, а тормозной путь уменьшается на 20–25 %.

Эффективным тормозом-замедлителем служит система с использованием противодавления на выпуске у двигателя. Для этого перекрывают заслонкой выпускной трубопровод и прекращают подачу топлива в цилиндры. В результате тормозной момент двигателя возрастает примерно вдвое по сравнению с обычным торможением двигателем.

Тормозная система состоит из тормозного механизма и тормозного привода.

Тормозной механизм предназначен для замедления вращения колес или одного из валов трансмиссии под действием сил трения. Тормозные механизмы подразделяют: по расположению – колесные, центральные; по типу тормозных деталей – ленточные, колодочные, дисковые.

Колесные тормозные механизмы действуют непосредственно на ступицу колеса, а центральные – на один из валов трансмиссии. На автомобилях и колесных тракторах общего назначения в качестве рабочей тормозной системы используют колесные тормозные механизмы, а для стояночной тормозной системы – центральные или колесные тормозные механизмы. На универсально-пропашных тракторах применяют центральные тормозные механизмы.

Ленточный тормоз может быть простым и плавающим. Про-

стой ленточный тормоз состоит из шкива 5 (рис. 5.16, а), укрепленного на вращающемся валу 7 трансмиссии, и тормозной ленты 4 с фрикционными накладками. Один конец ленты через тяги 10 с регулировочной гайкой прикреплен к картеру 9, а другой – к двуплечему рычагу 3, который тягой 2 соединен с педалью І. При отпущенной педали пружины 8 оттягивают ленту от шкива, а винтупор 6 ограничивает провисание ленты. При нажатии на педаль 1 рычаг 3 затягивает ленту на шкиве 5 и под действием сил трения, возникающих между шкивом и тормозной лентой, шкив заторма-

300