Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчёт систем и механизмов автотракторной техники шасси и оборудование. В 2 частях. Ч.2. Лабораторный практикум
.pdf
(
)
т
′
т
′
′
ϕ
т
′
′
4.3. Исходные данные по колёсным и гусеничным тракторам
Параметр МТЗ-80.1 Т-150К К-700 ДТ-75М Т-150
Конструктивная масса трактора Gт, кг 3770 7275 11300 5700 6750
Радиус качения колёс rк, м
передних 0,294 0,784 0,916 – –
задних 0,985 0,784 0,916 – –
Радиус передних колёс (звездочек) rк1, м 0,254 0,305 0,332 – –
База трактора L, мм 2370 2860 3200 1612 1800
Радиус задних колёс (звездочек) rк2, м 0,483 0,305 0,332 (0,388) (0,385)
Колея трактора
передних 1200…1800 1680 или
задних 1350…1850 1680 или
Продольная до оси задних колёс a
координата центра масс трактора, мм 1225 1230 1875 1135 1780
Поперечная до опорной поверхности h
координата центра масс трактора, мм 965 1103 1250 865 865
Передаточное число главной передачи ит
Передаточное число между передними
колёсами и тормозами
Передаточное число между задними колёсами и тормозами
В
, м
u
u
2115 (1330) (1435)
1860
2115 (1330) (1435)
1860
3,42 4,444 2,92 4,491 4,444
5,308 4,588 6,0 5,461 4,588
5,308 4,588 6,0 5,461 4,588
Положение центра масс (или тяжести) трактора определяется координатами: горизонтальной – от оси ведущего колёса, вертикальной – от поверхности
почвы и поперечным смещением по горизонтали от плоскости симметрии.
Наибольший по условию сцепления с почвой тормозной момент на каждом из одновременно работающих тормозов задней оси:
rG
к2т
′′
( )
Lun
т
u
–
передаточное число между задни-
haL
, (4.5)
где r
′′
М ϕ−−+
=
т
– радиус задних колёс (табл. 4.3);
к2
ми колёсами и тормозами (табл. 4.3).
31
Для обеспечения крутого поворота пропашного колёсного трактора с
′′+
′
т
′
т
′
′
полной блокировкой одного из ведущих колёс, момент трения соответствующего тормоза определяют из условия:
где
М
М
т
М
– результирующий момент сопротивления повороту;
рез
r
рез
к
5,0 u
u
В
т
r
к
5,0
b
ϕ≤= , (4.6)
т
В
– колея колёс
(гусениц) трактора (табл. 4.3); b – ширина тормозного диска, b = 40…70 мм.
Тормозной момент, необходимый для получения отрицательной касательной силы тяги на отстающей гусенице при повороте трактора, определяется
конструкцией механизма поворота.
Полный путь торможения:
v
т
v
S +=
т
Σ
2
j
где t
– время срабатывания тормозов (при механическом приводе 0,1, гидрав-
т
лическом – 0,3, пневматическом – 0,6 с); j
t
, (4.7)
т
т
– замедление, м/с2; v – скорость
т
трактора в начале торможения, в зависимости от вида выполняемых работ,
примем v = 5…40 км/ч.
Замедление трактора при торможении:
МM
тт
rG
кт
где
M
и
j
= , (4.8)
т
M
– моменты трения тормозов соответственно передней и задней
δ
оси; δ – коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс (δ = 0,90…
0,95).
Ширина тормозной ленты ленточных тормозов не должна превышать
100 мм. Если по расчёту ширина ленты получается больше, то для лучшего
прилегания к тормозному барабану применяют две параллельные ленты.
Максимальное давление на поверхностях трения не должно превышать
следующих величин (МН/м
2
): накладки на асбестовой основе по стали или чу-
гуну – 0,4…0,8, металлокерамика по стали – 1…1,2, для тормозов, работающих
в масле, – 2….2,5. Тормозные накладки имеют толщину 4…8 мм при толщине
стальной ленты – 1,5….2,5 мм. Ленту следует проверять на разрыв по наименьшему сечению при допускаемом напряжении [σ
] = 40…90 МН/м2. Тор-
раз
мозные ленты обычно изготавливают из стали 40. Во избежание износа поверхностей трения в выключенном положении между лентой и барабаном предусматривают зазор: для лент без накладок – 1…1,5, для лент с фрикционными
накладками – 2…2,5 мм. Для обеспечения зазора устанавливают оттяжные
32
пружины. Угол обхвата тормозной ленты выбирают в зависимости от конструктивного исполнения.
Колодочные тормоза
.
Размеры тормозного барабана находят из условия
износостойкости:
M
q
где
q –
давление на тормозной барабан; µ – коэффициент трения тормозного
элемента, µ = 0,1…0,5;
b –
ширина тормозной накладки (табл. 4.4); β – угол обхвата одной тормозной
R –
радиус (внутренний) тормозного барабана (табл. 4.4);
т
, (4.9)
2
2
βµ=bR
колодки (β = 90…120°).
Допускаемое давление выбирают так же, как для ленточного тормоза. Зазор между колодкой и тормозным барабаном при выключенном тормозе должен
быть 0,8…1,5 мм. Тормозные барабаны должны обладать высокой жёсткостью и
теплоёмкостью, их температура при торможении не должна достигать предельных значений, а материал барабана в сочетании с материалом фрикционной накладки должен обеспечивать высокий коэффициент трения и равномерное изнашивание рабочей поверхности. Согласно данным требованиям барабаны для
тракторов, грузовых автомобилей и автобусов средней и большой грузоподъёмности изготавливают из серого или легированного чугуна, а на легковых автомобилях нашли распространение барабаны, отлитые из алюминиевого сплава с чугунным кольцом. Толщина стенки тормозного барабана составляет 6…10 мм без
учёта теплоотводящих ребер на их наружной поверхности.
Колодки большегрузных автомобилей выполняют литыми из серого чугуна или алюминиевых сплавов, а для легковых автомобилей и машин малой
грузоподъёмности – штампосварными (получили наибольшее распространение
ввиду малой теплоёмкости, способствующей выравниванию давлений по длине
и ширине фрикционной накладки). Фрикционные накладки колодок изготовля-
4.4. Краткие сведения по тормозной системе
Параметр МТЗ-80.1 Т-150К К-700 ДТ-75М Т-150
Привод тормозов Механический Пневматический Механический
Радиус тормозного барабана, м 0,176 0,232 0,262 0,116 0,232
Ширина тормозной накладки, м 0,18 0,09 0,24 0,05 0,09
Масса тормозного барабана, кг 24,0 36,0 50,0 62,5 36,0
33
ют формованием из смеси волокнистого асбеста со связующими материалами
µ
=
(каучук, минеральные и растительные масла, синтетические смолы).
Дисковые тормоза
нашли наибольшее распространение на легковых и
грузовых автомобилях, автобусах и методика их расчёта аналогична методике
расчёта фрикционных муфт сцепления. Дисковые тормозные механизмы бывают с неподвижной скобой и оппозитными цилиндрами, а также с плавающей
(скользящей) скобой и односторонним расположением поршней.
Износостойкость тормозов определяется температурой нагрева и удельной мощностью трения:
v
qN
, (4.10)
где
y
q –
давление на фрикционных поверхностях тормоза; v – средняя окружная
скорость тормозного барабана.
Для тормозов с накладками на асбестовой основе при сухом трении
= 1,5 МН/(м2·с), при накладках из СФМ –
N
= 6…7 МН/(м2·с). При редком использовании тормозов удельная мощность
y
N
= 3,0 МН/(м2·с), при работе в масле –
y
N
=
y
трения может быть больше в 1,5–2 раза. Зазоры между колодками и диском
равны 0,05…0,15 мм, что позволяет сократить время срабатывания цилиндров и
даёт увеличить силовое передаточное число привода.
Повышение температуры деталей тормоза за одно включение:
2
G
v
t
где
т
– масса тормозного барабана (см. табл. 4.3);
б
тормозного барабана, для стали или чугуна
т
=∆
2
, (4.11)
С
m
б
С
С
=
500 Дж/(кг·°С).
–
теплоёмкость материала
34
Лабораторная работа 5
РАСЧЁТ ХОДОВОЙ ЧАСТИ КОЛЁСНЫХ ТРАКТОРОВ
Цель работы
: закрепить знания по особенностям устройства, принципу
работы и методике расчёта ходовой части колёсных тракторов.
Оборудование
колёсных тракторов.
: плакаты, схемы, отдельные детали и узлы ходовой части
Порядок выполнения работы
1. Изучить детали и узлы ходовой части колёсных тракторов, место их
расположения и приёмы проведения эксплуатационных регулировок.
2. Составить отчёт о проделанной работе.
Краткие теоретические сведения
На современных тракторах применяются ходовые системы с колёсными,
гусеничными и полугусеничными движителями.
Колёсные движители
различают как по общему числу, так и по числу ве-
дущих колёс; по размерам передних и задних колёс, по числу управляемых колёс, по типу колёс (с пневматическими шинами или с металлическими колёсами); по типу шин (камерные, бескамерные, с диагональным (Д) или с радиальным (Р) расположением корда); по наличию и способу регулировки ширины
колеи и агротехнического просвета.
Гусеничные движители
классифицируют в основном по типу и конструк-
ции гусениц:
−
шарнирные звенчатые и бесшарнирные ленточные;
−
с открытыми и закрытыми шарнирами;
−
с резинометаллическими шарнирами;
−
с литыми и штампованными звеньями;
−
с цельными звеньями и сборные (составные).
Кроме того, гусеничные движители различаются по:
−
числу гусениц на тракторе (двух- и четырёхгусеничные);
−
типу зацепления с ведущим колёсом (цевочное и гребневое);
−
типу натяжного устройства (с винтовым и с гидравлическим устрой-
ством);
−
установке направляющего колёса (кривошипная или салазочная уста-
новка);
−
наличию или отсутствию поддерживающих роликов;
−
числу ободьев на опорных катках;
−
наличию реборд на опорных катках (ребордные и безребордные).
35
Подвески ходовых систем различаются по:
−
наличию и числу упругих элементов
(рессор) – жёсткие (без упругих
элементов), полужёсткие (с передним расположением упругих элементов) и упругие (все опоры имеют упругие элементы);
−
способу соединения элементов движителя с рамой или остовом трак
тора
–
тележечные, балансирные, индивидуальные и смешанные подвески;
−
типу упругих элементов
– рессорные, пружинные, торсионные, рези-
новые, пневматические, гидравлические и гидропневматические;
−
наличию специальных гасителей колебаний
– с амортизаторами и без
них.
Технические характеристики ходовой части колёсных тракторов приведены в табл. 5.1.
5.1. Основные показатели и регулировочные параметры
ходовой части колёсных тракторов
Показатель Т-16М МТЗ-80 (МТЗ-82) ХТЗ-150К К-700А
Тип остова Полурамный Сочленённая рама
Колёсная формула
4×2
4×2
(4×4) 4×4 4×4
-
База трактора, мм
2500
Подвеска переднего
моста
Ширина колеи
колёс, мм:
передних 1280; 1410;
задних 1264; 1358;
Сходимость
передних колёс, мм 4…8 4…8 – –
Жёсткая,
с шарнирным
соединением
с остовом
трактора
1540; 1800 1200…1800 1680 или 1860 2115
1562; 1750 1400…2100 1680 или 1860 2115
цилиндрическими
2370
(2450) 2860 3200
Балансирная, с
пружинами
На двух
продольных
полуэллиптических
рессорах
с гидравлическим
амортизатором
Жёсткая
Дорожный просвет
в самой низкой
точке, мм 560 465 400 428
36
Ходовая система колёсных тракторов состоит из колёсного движителя,
подвески и механизма управления.
Движитель
ется по пяти основным схемам (табл. 5.2). В состав
соединяющие колёса с остовом трактора.
включает в себя ведущие и направляющие колёса и выполня-
подвески
Механизм управления
входят элементы,
необходим для
направления движения трактора и включает элементы изменения положения
направляющих колёс относительно остова или изменения положения передних
и задних колёс.
5.2. Классификация ходовых систем колёсных тракторов
Тип и
Схема ходовой
системы
Тип и особенности
движителя
Колёсная формула 2К
пневмошины низкого
давления или сменные
металлические колёса для
рыхления почвы
Колёсная формула 3К
пневмошины типа (Д
или (Р
)
2,
2,
)
особенности
подвески
Жёсткая
Жёсткая
Применение
Мотоблок
Хлопковые модифика
ции универсально
пропашных тракторов
Т
-28Х4М и
МТЗ
-
-80Х
-
Колёсная формула 4К
передние пневмошины
типа (Д) и задние
(Р),
возможна установка
полугусеничного хода
Колёсная формула 4К
передние пневмошины
типа (Д) и задние
типа (Р
Колёсная формула 4К
(8К8),
сочленённая рама, перед
ние пневмошины типа
(Р),
колёс
)
шарнирно
возможно сдваивание
–
–
-
2,
типа
4,
4
Жёсткая
Полужёсткая
спереди
сирная, упругая
пружинная
Полужёсткая
спереди
сирная, упругая
пружинная
Жёсткая
-
–
–
,
балан
,
балан
Универсально
пропашные тракторы
Т
-25А,
ЮМЗ-6А и
самоходные шасси
Т
-16М, СШ-28
Универсально-пропаш
-
ные тракторы Т
,
МТЗ
-80.1,
МТЗ
Универсально
-
пропашные тракторы
,
Т
-30А, Т-40А,
82.1,
МТЗ
-102,
и низкоклиренсные мо
дификации (Т
МТЗ
-82Н)
Тракторы сельскохозяй
ственные малогабарит
ные и общего назначе
ния К
-700А, К-701,
промышленные тракто
ры общего назначения
(Т-158, К-702) и
вочные (Т
-157, К-703)
-
-40М,
-100
-
МТЗ
МТЗ
-40
треле
-
-142
АНМ
-
-
,
-
-
-
-
-
37
На тракторах Т-25А, Т-16М и ЮМЗ-6А движитель выполнен по схеме
4К2, подвеска – жёсткая, с шарнирным соединением передней оси с остовом
трактора. Основные сборочные единицы такой ходовой системы – передняя ось
с направляющими колёсами и ведущие колёса.
Передняя ось трактора ЮМЗ-6А представляет собой качающуюся литую
трубчатую балку, соединённую осью качания с проушинами переднего бруса
остова. С обоих концов в балку вставлены выдвижные кулаки, состоящие из
сваренных между собой кронштейна и внутренней трубы. В последней имеются
шесть отверстий, расположенных с интервалом 50 мм для фиксатора
.
Это обес-
печивает шесть положений выдвижного кулака в трубе и позволяет регулировать колею передних колёс от 1260 до 1760 мм. Для надёжного соединения выдвижного кулака с трубой на концах последней имеются клеммовые зажимы с
болтами. В выдвижном кулаке на двух втулках и упорном подшипнике, расположенных в кронштейне, установлена поворотная цапфа, в которую запрессована полуось переднего колёса. На верхние концы поворотных цапф установлены на шлицах поворотные рычаги, которые на направлены вперед и соединены
через поперечную и толкающую тяги с рулевым угловым рычагом
,
образуя
разборную рулевую трапецию. Колеи тяги для регулировки выполнены раздвижными. Все тяги с рычагами соединены сферическими шарнирами. Угол
поворота направляющих колёс ограничен углом поворота рулевого рычага
упирающегося при повороте площадкой в прилив на трубе. На полуосях установлены направляющие колёса, состоящие из диска с приваренным к нему обо-
дом
,
ступицы с пятью специальными болтами и гайками, пневматической ши-
,
ны и камеры. Для накачивания шин в камере имеется вентиль
вращается на двух конических роликовых подшипниках
,
закреплённых на по-
.
Ступица колёс
луоси корончатой гайкой. С внутренней стороны ступицы установлено самоподжимное уплотнение, а внутрь закладывается консистентная смазка. Перестановкой колёс на ступице, поворачивая их на 180°, можно дополнительно изменять колею на 100 мм. Ведущие колёса установлены на выступающие наружу шлицевые концы полуоси конечных передач и снабжены пневматическими
шинами низкого давления.
Ходовая система трактора Т-25А отличается от описанной следующим:
−
полуоси передних колёс соединены с поворотными кулаками с помо-
щью болтов, что позволяет изменять дорожный просвет;
−
на переднем брусе имеется кронштейн для установки дополнительных
грузов;
−
поперечная тяга рулевого управления – цельная;
38
−
на задних колёсах имеется болтовое соединение дисков с ободами, что
обеспечивает регулировку колеи;
−
ступицы задних колёс отсутствуют, их функции выполняют фланцы
осей конечных передач.
Ходовая система самоходного шасси Т-16М отличается от Т-25А отсутствием регулировки дорожного просвета и штампосварным исполнением трубы
передней оси.
Колёсная формула тракторов Т-40М и МТЗ-80 – 4К2. На них применена
полужёсткая подвеска с шарнирным соединением передней оси и остова трактора, а также индивидуальным независимым подрессориванием передних колёс
винтовыми пружинами.
Передняя ось трактора МТЗ-80 отличается от передней оси ЮМЗ-6А наличием упругого элемента – винтовой пружины, установленной в поворотном
кулаке между его верхним торцом и упорным подшипником поворотной цапфы. Поперечная рулевая тяга соединяет направленные назад рычаги цапф с
центрально расположенным рычагом – сошкой вала гидроусилителя рулевого
управления. На переднем брусе остова имеется кронштейн для установки дополнительных грузов. Ступица заднего колёса установлена на полуоси заднего
моста со шпоночным соединением и винтовым механизмом регулировки колеи.
Винт сцепляется с рейкой на полуоси и при вращении гаечным ключом перемещает колёсо по полуоси. Ступица зафиксирована в необходимом положении
стяжными болтами. В остальном конструкция ведущих и направляющих колёс
аналогична трактору ЮМЗ-6А.
Передняя ось трактора Т-40М отличается от МТЗ-80 болтовым разъемным соединением полуоси колёса с поворотной цапфой, что позволяет иметь
два значения агротехнического просвета под передней осью. Ступицы передних
колёс выполены литыми и выполняют функции дисков. Соединение с ободами – болтовое, что обеспечивает ступенчатое дополнительное регулирование
колеи. Конструкция задних колёс аналогична трактору Т-25А.
В ходовых системах тракторов Т-40АМ, Т-40АНМ, МТЗ-82 и МТЗ-82Н
передний мост – ведущий (схема 4К4). Его колёса меньшего размера и снабжены упругой индивидуальной системой подрессоривания винтовыми пружинами. Балка переднего моста трактора МТЗ-82 соединена с брусом остова двумя
полыми осями, что позволяет мосту качаться в поперечной плоскости. Конструкция моста обеспечивает бесступенчатое изменение колеи передних колёс с
помощью винтового механизма. Конструкция передних колёс, имеющих болтовое соединение диска с ободом, позволяет дополнительно изменять колею на
300 мм.
39
Передний мост трактора Т-40АМ отличается наружным расположением
пружин подвески (по две с каждой стороны) и конструкцией привода к передним ведущим колёсам.
Ходовая система тракторов Т-28Х4М и МТЗ-80ХМ отличается трёхколёсным движителем 3К2 и жёсткой подвеской. Их основные сборочные единицы – передняя ось с направляющим колесом и задние колёса. Передняя ось
трактора МТЗ-80ХМ представляет собой стальную фасонную вилку, в нижней
части которой (в пазах) установлена ось колеса. На последней с помощью конических подшипников установлена ступица, к которой прикреплен диск обода
центрального направляющего колеса трактора. Верхняя часть вилки соединена
четырьмя болтами с фланцем вертикального вала гидроусилителя рулевого
управления. Задние колёса – обычной конструкции и крепятся болтами и гайками к фланцам ведомых валов конечных передач.
Движитель колёсной ходовой системы тракторов Т-150К и К-700 выполнен со всеми одинаковыми ведущими колёсами (4К4) с полужёсткой подвеской
(подрессорен передний мост) и механизмом управления, объединенным с шар-
нирной рамой. Основные сборочные единицы – рама, подвеска, корпуса ведущих мостов с колёсами и гидроцилиндр рулевого управления. Рама состоит из
двух частей, соединённых двойным шарниром. Вокруг вертикального шарнира
передняя и задняя части рамы поворачиваются на 30°, а вокруг горизонтального – на 15° в каждую сторону. Первый служит для поворота трактора, второй
обеспечивает контакт с почвой всех четырёх колёс трактора при движении по
неровностям. Передний мост трактора Т-150К подвешен к раме на двух продольных полуэллиптических рессорах, жёстко соединённых с мостом стремянками, а с кронштейнами рамы – резиновыми опорами и крышками. Для гашения колебаний при движении трактора подвеска переднего моста оборудована
двумя гидравлическими амортизаторами
,
закреплёнными пальцами в крон-
штейнах рамы и рессор. Амортизатор телескопического типа, двухстороннего
действия; резиновые втулки в проушниках смягчают нагрузки и компенсируют
перекосы. Перемещение переднего моста вверх ограничено резиновым демпфером, а вниз – ограничителем с серьгой блокировки. Механизм блокировки служит для жёсткого соединения переднего моста с рамой и используется как блокировка шарниров рамы при транспортировке трактора. Задний мост жёстко
прикреплен к кронштейнам задней части рамы с помощью бугелей и болтов с
гайками. Колесо трактора состоит из шины низкого давления, камеры с воздушным вентилем, диска и обода. Его устанавливают на шпильках колёсного
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]