Вспомогательное оборудование служит для создания удобств работы в различных условиях эксплуатации машин.
Средства, улучшающие тягово-сцепные качества и управляемость тракторов
Улучшение тягово-сцепных качеств колесных тракторов можно достичь, например, установкой балластных грузов, применением полугусеничного хода, заливкой жидкости в камеры колес и т. д. Балластные грузы применяют для догрузки как передних, так и задних колес. На гусеничных модификациях предусмотрена установка балластных грузов только спереди.
При работе с тяжелыми машинами, навешенными сзади, передняя часть трактора разгружается, что ведет к ухудшению устойчивости и управляемости трактора. Догрузка передней части трактора восстанавливает нормальную управляемость трактора, а на тракторах с передним ведущим мостом способствует также повышению тяговых качеств передних колес. На тракторах с реверсивным постом управления, для работы с широкозахватными жатками предусмотрено устанавливать спереди 18 грузов на специальный кронштейн.
Балластирование сзади применяют при работе с фронтальными погрузчиками, которые вызывают значительную разгрузку задних колес.
Полугусеничный ход состоит из двух резиново-металлических гусениц и натяжных колес. К гусеницам болтами с бобышками прикреплены почвозацепы, которые, с одной стороны, не дают пробуксовывать ведущему колесу по гусенице, а с другой - уменьшают буксование трактора при движении по полю.
Рис. 1 Трактор с полугусеничным ходом: 1 - гусеница; 2 - натяжное колесо; 3 - почвозацеп
Средства, повышающие проходимость автомобилей
К ним можно отнести лебедку, цепи, браслеты и другие различные специальные устройства.
Лебедка устанавливается на передней части рамы некоторых грузовых автомобилей повышенной проходимости. Она служит для подъема груза или самовытаскивания застрявшего автомобиля.
Лебедка состоит из редуктора, барабана и привода.
Мелкозвенчатые цепи используют для движения автомобиля по мягким грунтам, степной целине, скользким и обледенелым дорогам и в горных районах.
Гусенечные цепи эффективны при движении по очень мягким грунтам, заболоченной местности и степной целине. Цепи используются на трехосных автомобилях и крепятся на колесах промежуточного и заднего ведущего мостов.
Цепи противоскольжения надевают на колеса на подходе к труднопроходимому участку пути. Для этого цепи раскладывают спереди или сзади автомобиля по колее колес и медленно наезжают на середину цепей. Затем цепи натягивают и их концы соединяют замками. Двигаться с цепями противоскольжения по дорогам с твердым покрытием недопустимо, так как это ведет к повышенному износу шин.
Цепные браслеты и противобуксовочные колодки можно надевать на колеса в случае легкого буксирования автомобиля.
Траковые цепи используют для движения по мягким размокшим грунтам, разбитым грунтовым дорогам и в распутицу. Они применимы также для езды по заболоченной местности и снежной целине.
Средства, для создания удобства управления машиной и комфортности
Для создания удобств управления на современных тракторах и комбайнах устанавливают кабины автомобильного типа, и их интерьер фактически не отличается от интерьера салонов автомобилей. Кабины оборудуют вентилятором; кондиционером; защитным каркасом; ремнями безопасности; сиденьем, регулируемым по массе тракториста, высоте, вперёд - назад и по наклону спинки; удобным пультом управления; регулируемой рулевой колонкой; тонированными панорамными передними и боковыми стеклами; радиоприемниками и др.
Цель работы : изучить назначение, принцип работы и составные части рабочего и вспомогательного оборудования тракторов и автомобилей.
Оборудование : рабочее вспомогательное оборудование в составе агрегатов, в разборном состоянии, плакаты.
Порядок выполнения работы
1 Изучить конструкцию и принцип работы рабочего оборудования тракторов.
2 Изучить конструкцию и принцип работы рабочего оборудования автомобилей.
3 Изучить вспомогательное оборудование тракторов и автомобилей.
4 Ознакомиться с техническим обслуживанием механизма навески тракторов.
5 Ответить на контрольные вопросы и составить отчет о проделанной работе.
Тракторы как мобильные энергетические средства сельскохозяйственного производства предназначены для передачи агрегатируемым машинам вращательного и поступательного движения и гидравлического потока. Перенос этих форм движения определяет конструкцию механизмов отбора мощности, составляющих основу рабочего оборудования.
Для передачи вращательного движения на тракторах применяют валы отбора мощности (ВОМ) с механизмами их привода и приводные шкивы. Поступательное движение сообщается через прицепные устройства (буксирный крюк, скоба с серьгой), механизмы навески или остов трактора, а гидравлический поток – с помощью гидросистемы отбора мощности (ГСОМ).
Управление механизмами навески всех тракторов обеспечивает раздельно-агрегатная гидросистсма, которая одновременно выполняет и функции ГСОМ (кроме трактора МТЗ-100). Управление механизмами привода ВОМ тракторов Т-150 и К-701 тоже гидрофицировано.
Назначение, устройство и принцип действия гидроприводов механизмов отбора мощности и ГСОМ тракторов рассмотрены в гл. 3.
Механизм навески . Способ соединения сельскохозяйственных и других машин с трактором зависит от их конструкции. Одни машины навешивают на трактор, другие прицепляют к нему, а третьи жестко крепят к его остову.
Конструкция устройств для навешивания машин зависит от расположения машины относительно трактора. Если машину навешивают сбоку или спереди трактора, то на его остове предусматривают посадочные места с отверстиями под болты крепления или специальные кронштейны. На самоходных шасси машины навешивают к продольным трубам рамы.
Механизм задней навески состоит из двух нижних продольных тяг 6 и 10 (рис. 31, а) и верхней центральной регулируемой тяги 4 . Передними концами все тяги шарнирно связаны с остовом трактора, а задними концами – с навесной машиной. Нижние тяги 6 и 10 раскосами 3 и 11 шарнирно соединены с подъемными рычагами 2 и 12 , а через них – с подъемным валом 1 .
Поднимают и опускают навешенную машину с помощью гидроцилиндра 14 , шток которого через рычаг 13 связан с подъемным валом 1 .
Изменением длины правого раскоса 3 регулируют положение навесной машины в горизонтальной плоскости, а изменением длины верхней центральной тяги 4 выравнивают глубину хода передних и задних рабочих органов машины.
В зависимости от конструкции навешиваемых сельскохозяйственных машин и выполняемых технологических операций их присоединяют к трактору по трех- и двухточечной схемам.
Трехточечную схему навески (рис. 31, а ) применяют при работе трактора с широкозахватными машинами (культиваторами, сеялками и т.п.). Для этого передние концы нижних продольных тяг 6 и 10 крепят отдельно в точках Б и В, а верхнюю – в точке А. Такая схема навески обеспечивает устойчивое прямолинейное движение машины.
Рис. 33 Буксирное устройство:
1 – кронштейн; 2 – колпак; 3 – гайка крюка; 4 – амортизатор; 5 – корпус амортизатора; 6 – крышка; 7 – ось рукоятки управления;
8 – нижний ловитель; 9 – рычаг фиксатора; 10 – крюк;
11 – фиксатор зева крюка; 12 – козырек; 13 – рукоятка управления;
14 – палец фиксатора; 15 – упор фиксатора; 16 – пружина;
17 – пружина фиксатора; 18 – корпус автомата сцепки;
19 – пружина рукоятки управления; 20 – палец; 21 – чека пальца
Буксирное устройство представляет собой тяговый крюк 10 с резиновым амортизатором 4 , нижним ловителем 8 , козырьком 12 и фиксатором 11 . Фиксатором управляют с помощью рукоятки 13 .
Для присоединения прицепа к крюку 10 поворачивают рукоятку 13 назад. При этом зев крюка открыт, а нижний ловитель 8 располагается в горизонтальном положении. При движении трактора задним ходом петля дышла прицепа скользит по ловителю, нажимает на фиксатор 11 , передвигая его внутрь корпуса, и входит в зев крюка. При этом фиксатор под действием пружины 17 выходит из корпуса 18 и автоматически запирает зев крюка. Рукоятка 13 под действием пружины 19 возвра-щается в первоначальное положение.
Гидрофицированный крюк используют при работе тракторов с одноосными прицепами, навозоразбрасывателями и другими машинами, которые создают не только продольную и боковую, но и нормальную нагрузки. Гидрофицированный крюк по сравнению с рассмотренными ранее прицепными устройствами способен выдерживать большую нормальную нагрузку.
Вал отбора мощности (ВОМ) – это ведомый (выходной) вал механизма отбора мощности (МОМ) вращательного движения.
По месту расположения на тракторе различают задние, боковые и передние ВОМ. Задний ВОМ обычно располагают в корпусе заднего моста трактора, а МОМ – совместно с механизмами трансмиссии. Боковой ВОМ размещают в специальном корпусе, укрепляемом на корпусе коробки передач.
Различают ВОМ с постоянной и переменной частотой вращения. Рабочие органы уборочных, почвообрабатывающих и некоторых других машин должны иметь постоянную частоту вращения, а таких машин, как сеялки, сажалки, разбрасыватели, – частоту вращения, пропорциональную или синхронную поступательной скорости движения трактора.
Установлены следующие два значения номинальной частоты вращения ВОМ: 540 и 1000 мин –1 при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля.
По способу привода МОМ и их ВОМ делят на зависимые, независимые, полунезависимые, синхронные и комбинированные.
Зависимый МОМ (рис. 34, а ) характеризуется тем, что его ВОМ прекращает вращаться при выключении главной муфты сцепления. Включают и выключают ВОМ рычагом 1 с помощью зубчатой муфты 3 при выключенной муфте сцепления. При зависимом вале разгон агрегата и рабочих органов машины происходит одновременно, что требует повышенной мощности двигателя и дополнительного расхода топлива.
Полунезависимый ВОМ (рис. 34, б ) вращается от коленчатого вала дизеля независимо от того, включена или выключе-на муфта сцепления. ВОМ включают и выключают зубчатой муфтой 3 при неработающем дизеле.
Независимый МОМ отличается от полунезависимого тем, что для управления ВОМ при движении и остановке трактора устанавливают дополнительную фрикционную муфту или планетарный редуктор.
Синхронный МОМ (рис. 34, в ) изменяет частоту вращения ВОМ при переходе с одной передачи на другую и вращается от зубчатого колеса ведомого вала коробки передач или от одного из ведомых валов трансмиссии. ВОМ синхронного МОМ обычно зависимый. Включают и выключают его зубчатой муфтой 3 при выключенной муфте сцепления.
Комбинированный МОМ (рис. 34, г ) состоит из независимого и синхронного МОМ. Для включения независимого ВОМ рычаг 1 переводят в положение II и зубчатая муфта 3 соединяет с приводным валом 7 зубчатые колеса 2 . При перемещении рычага 1 в положение I зубчатая муфта 3 соединяет с валом 7 зубчатые колеса 4 и включает синхронный ВОМ.
Все ВОМ имеют шлицевые выходные концы (хвостовики) со стандартными размерами для присоединения шарнира карданной передачи привода рабочих органов агрегатируемых машин.
Трактор и автомобиль состоят из различных механизмов, находящихся между собой в определенном взаимодействии. Их конструкция и расположение могут быть различными, но принципы действия аналогичны.
Механизмы трактора можно разделить на следующие составные части: двигатель, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование.
Расположение основных частей и механизмов у гусеничного трактора (на примере ДТ-75М) показано на рисунке 2.
Двигатель 1 предназначен для преобразования химической энергии сгорающего в нем топлива в механическую.
Рис. 2. Схема расположения основных частей, их механизмов и деталей гусеничного трактора ДТ-75М:
1 -двигатель; 2 - гидравлическая навесная система; 3 - прицепное устройство; 4 - ведущее колесо; 5 - планетарный механизм; 6 - конечная передача; 7 - коробка передач; 8 - соединительный вал; 9-сцепление; 10- гусеничная цепь; 11 - направляющее колесо; 12 - главная передача
Трансмиссия передает момент силы от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам. Она состоит из следующих механизмов: сцепления 9, соединительного вала 8, коробки передач 7, главной передачи 12, планетарного механизма 5 и конечных передач 6.
Ходовая часть служит для преобразования вращательного движения колес в поступательное движение трактора. В нее входят остов (рама), ведущие колеса (звездочки), гусеничные цепи 10, каретки подвески, направляющие колеса 11, поддерживающие ролики. При помощи двух ведущих колес и опорных катков подвесок трактор перекатывается по гусеничным цепям, состоящим из шарнирно соединенных стальных звеньев. Двигатель, механизмы трансмиссии и ходовой части трактора крепятся на раме.
Механизмы управления, воздействуя на ходовую часть, изменяют направление движения трактора, останавливают и удерживают его неподвижно. К ним относятся: механизм поворота (планетарный) 5, тормоза.
Рабочее оборудование трактора состоит из гидравлической навесной системы 1, прицепного устройства 3, вала отбора мощности и приводного шкива.
Навесная система - это группа механизмов служащих для крепления навесных машин на трактор и управления их работой. Прицепное устройство позволяет буксировать различные прицепные машины и орудия. Вал отбора мощности используют для приведения в действие рабочих органов некоторых машин (силосоуборочного, картофелеуборочного и др.) при одновременном перемещении их по полю.
К вспомогательному оборудованию трактора относят кабину с подрессоренным сиденьем, капот, приборы освещения и сигнализации, системы отопления и вентиляции, компрессор и т.д.
Назначение основных частей и механизмов колесного трактора такое же, как и у гусеничного трактора.
Автомобиль (рис. 3) состоит из сборочных единиц и механизмов, образующих три составные части: двигатель, шасси и кузов.
Рис. 3. Расположение основных частей, их механизмов и деталей
автомобиля:
1 - управляемое колесо; 2 - передняя подвеска; 3 - сцепление; 4 – коробка передач; 5 - карданная передача; 6 - главная передача; 7 - дифференциал; 8 - задняя подвеска; 9 - ведущее колесо; 10 - рама; 11 - рулевое управление; 12-двигатель
Принципиальная схема расположения основных частей и механизмов мало отличается от схемы их расположения у колесного трактора с пневматическими шинами.
Шасси автомобиля состоит из трансмиссии, ходовой части и механизмов управления. На шасси автомобиля устанавливается кузов, служащий для размещения водителя, пассажиров и грузов. К кузову грузового автомобиля принадлежат так же кабина для водителя и оперение автомобиля: капот, крылья и подножки.
Автомобили могут иметь вспомогательное оборудование: тягово-сцепное устройство, лебедку, системы отопления и вентиляции, компрессор и т.д.
Контрольные вопросы
1. Какие агротехнические требования предъявляются к пропашным тракторам?
2. Перечислите группы механизмов трактора и автомобиля. Каково их назначение?
1.3 ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.
УСТРОЙСТВО И РАБОТА
Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим основным признакам:
По способу воспламенения рабочей смеси - двигатели с воспламенением от сжатия (дизели) и двигатели с принудительным воспламенением от электрической искры;
По способу смесеобразования - двигатели с внешним (карбюраторные и газовые) и с внутренним смесеобразованием (дизели);
По способу осуществления рабочего процесса - четырехтактные и двухтактные;
По виду применяемого топлива - двигатели жидкого топлива, работающие на бензине и дизельном топливе, двигатели газообразного топлива (на сжатом и сжиженном газе) и многотопливные;
По способу охлаждения - с жидким и воздушным охлаждением;
По числу цилиндров - одноцилиндровые и многоцилиндровые (двух-, четырех-, шести-, восьми-, двенадцатицилиндровые);
По расположению цилиндров - однорядные и двухрядные или V-образные (два ряда цилиндров расположены под углом друг к другу).
Горючая смесь -это смесь, состоящая из распыленного топлива и воздуха в определенной пропорции.
Рабочая смесь образуется в цилиндре работающего двигателя в результате перемешивания горючей смеси с остаточными газами.
На тракторах и автомобилях большой грузоподъемности применяют четырехтактные многоцилиндровые дизели, на автомобилях легковых, малой и средней грузоподъемности - четырехтактные многоцилиндровые карбюраторные и дизельные двигатели, а также двигатели, работающие на сжатом и сжиженном газе.
Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из корпусных деталей, кривошипно-шатунного, газораспределительного, а так же систем питания, охлаждения, смазочной, зажигания и пуска, регулятора частоты вращения.
Поршень, свободно перемещаясь в цилиндре, занимает два крайних положения (рис. 4).
При каждом ходе поршня коленчатый вал поворачивается на половину оборота, т.е. на 180°.
Ход поршня центрального криво шипно-шатунного механизма равен двум радиусам кривошипно-шатунного вала.
Рабочий объем цилиндра V h (м 3) - объем цилиндра, освобождаемый поршнем, при перемещении от ВМТ к НМТ.
где d - диаметр цилиндра, м;
S - ход поршня, м.
Объем камеры сжатия V c - объем над поршнем, когда он находится в ВМТ.
Полный объем цилиндра V a (м 3) - сумма объема камеры сжатия и рабочего объема цилиндра, т.е. пространство над поршнем, когда он находится в НМТ.
Литраж двигателя V л - это сумма рабочих объемов всех его цилиндров двигателя. При малых объемах (до 1 л) его выражают в кубических сантиметрах, а при больших – в литрах:
где V h – рабочий объем одного цилиндра, м 3 ;
i – число цилиндров двигателя.
Степень сжатия – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия:
В карбюраторных двигателях степень сжатия колеблется в пределах 6…9, а в дизелях – 15…20.
Таким образом, степень сжатия - это отвлеченное число, показывающее, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сжатия.
Во время работы двигателя внутреннего сгорания в его цилиндре происходит периодически повторяющийся ряд изменений состояния рабочего тела (газа).
Рабочий цикл двигателя - комплекс последовательных процессов (впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск), периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обуславливающий работу двигателя.
Такт - часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одной мертвой точки к другой.
Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода (такта) поршня или за два оборота коленчатого вала, называют четырехтактными. Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за два хода (такта) поршня или за один оборота коленчатого вала, называют двухтактными. Работу двигателя за один цикл определяют по индикаторной диаграмме-графику зависимости давления газа в цилиндре от объема, изменяющегося при перемещении поршня (координаты Р-V).
Индикаторную диаграмму снимают на работающем двигателе при помощи специального прибора-индикатора.
Карбюраторные двигатели. Топливо с воздухом смешивается в специальном приборе-карбюраторе, а горючая смесь воспламеняется от электрической искры. Эти двигатели устанавливают на автомобилях малой и средней грузоподъемности, а также тракторах для пуска основных дизельных двигателей.
Дизели. Такие двигатели отличаются от карбюраторных тем, что горючая смесь образуется внутри цилиндра и самовоспламеняется от температуры сжатого воздуха. Их применяют в качестве основных двигателей на тракторах и автомобилях большой грузоподъемности.
| Принципы работы дизеля рассмотрим на примере упрощенной схемы (рис. 5). В цилиндре 6 помещен поршень 7, который шатуном 9 соединен с коленчатым валом 12. Если поршень перемещать в цилиндре вверх и вниз, то его прямолинейное движение преобразуется через шатун и криво шип во вращательное движение коленчатого вала. На конце вала закреплен маховик 10, который необходим для равномерности вращения вала при работе двигателя. Цилиндр плотно закрыт сверху головкой 1. В последней имеются два клапана: впускной 5 и выпускной 4, которые закрывают соответствующие каналы. | 
Рис. 5. Схема одноцилиндрового дизеля:
1 - головка цилиндра; 2 - коромысло; 3 - форсунка; 4 - впускной клапан; 5 - выпускной клапан; 6 - цилиндр; 7 - поршень; 8 - поршневой палец; 9 - шатун; 10 - маховик; 11 - картер; 12 - коленчатый вал; 13 - шестерня привода распределительного вала; 14 - распределительный вал; 15 - топливный насос; 16 - передаточные детали; 17 - воздухоочиститель
|
| Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала 14 через передаточные детали 16. Распределительный вал и вал топливного насоса приводятся во вращение шестернями 13 от коленчатого вала. Топливо в цилиндр поступает через форсунки 3 от топливного насоса. Рассмотрим, как протекает рабочий процесс в работающем одноцилиндровом четырехтактном дизельном двигателе. Поршень перемещается с помощью шатуна коленчатым валом вниз и, действуя подобно насосу, создает разрежение в цилиндре. Через открытый клапан цилиндр заполняется чистым воздухом под влиянием разности давлений. Выпускной клапан закрыт. В конце такта впускной клапан закрывается. |
В начале работы двигателя коленчатый вал приводят во вращение посторонним источником энергии, например электрическим стартером или пусковым двигателем. В конце такта впуска давление в цилиндре в среднем составляет 0,08...0,95 МПа, а температура 30...50 °С (рис. 6, а).
Второй такт - сжатие (рис. 6, б). Поршень, продолжая движение с помощью коленчатого вала, перемещается вверх. Поскольку оба клапана закрыты, поршень сжимает воздух. Температура воздуха при сжатии повышается. Благодаря высокой степени сжатия повышается давление в дизельном двигателе до 4 МПа, а воздух нагревается до температуры 600 °С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция дизельного топлива в мелко распыленном состоянии.
Третий такт - рабочий ход, или расширение (рис. 6, в). Мелкие частицы топлива, соприкасаясь с нагретым сжатым воздухом, самовоспламеняются. Подача топлива через форсунки и горение продолжается некоторое время после того, как поршень пройдет ВМТ. Благодаря задержке самовоспламенения топливо в основном сгорает во время этого такта. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. Температура газов при сгорании достигает 2000 °С, давление повышается до 8 МПа. Под большим давлением саморасширяющихся газов поршень перемещается вниз и передает воспринимаемое им усилие через шатун на коленчатый вал, заставляя его производить механическую работу.
Рис. 6. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного дизеля: а - такт впуска; б - такт сжатия: в - такт расширения; г - такт выпуска
Четвертый такт - выпуск (рис. 6, г). Поршень перемещается вверх, а выпускной клапан открывается. Отработавшие газы сначала под действием избыточного давления, а затем поршнем удаляются из цилиндра. После перехода поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается, и рабочий цикл повторяется.
Рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя
В отличие от дизельного двигателя у карбюраторного двигателя воздух и топливо поступают в цилиндр одновременно в виде горючей смеси, приготовленной карбюратором.
Такт впуска . Поршень 4 (рис. 7, а) движется от в. м.т. к н. м.т. Над ним в полости цилиндра 1 создается разрежение. Впускной клапан 6при этом открыт, цилиндр через впускную трубу 7 и карбюратор 8сообщается с атмосферой. Под влиянием разности давлений воздух устремляется в цилиндр. Проходя через карбюратор, воздух распыливает топливо и, смешиваясь с ним, образует горючую смесь, которая поступает в цилиндр.
Рис. 7. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя:
а - такт впуска: б -такт сжатия; в -такт расширения; г- такт выпуска; 1 - цилиндр; 2- выпускная труба; 3 - выпускной клапан; 4 - поршень; 5 - искровая зажигательная свеча; 6 - впускной клапан; 7- впускная труба; 8- карбюратор; 9- шатун; 10- коленчатый вал
Заполнение цилиндра цилиндра 1 горючей смесью продолжается до прихода поршня в н. м. т. К этому времени впускной клапан закрывается.
Такт сжатия . При дальнейшем повороте коленчатого вала 10 (рис. 7, б) поршень движется от н. м. т. к в. м. т. В это время впускной 6 и выпускной 3 клапаны закрыты, поэтому поршень сжимает находящуюся в цилиндре рабочую смесь. В такте сжатия составные части рабочей смеси хорошо перемешиваются и нагреваются. В конце такта сжатия между электродами свечи 5 возникает электрическая искра, от которой рабочая смесь воспламеняется. В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, давление и температура газов повышаются.
Такт расширения. Оба клапана закрыты. Под давлением расширяющихся газов поршень движется от в. м. т. к н.м.т. (рис.7, в ) и при помощи шатуна 9 вращает коленчатый вал 10, совершая полезную работу.
Такт выпуска. Когда поршень подходит к н. м. т., открывается выпускной клапан 3 и отработавшие газы под действием избыточного давления начинают выходить из цилиндра в атмосферу через выпускную трубу 2. Далее поршень движется от н. м. т. к в. м. т. (рис. 7, г ) и выталкивает из цилиндра отработавшие газы.
В двухтактном двигателе отсутствуют клапаны (рис. 8). Впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов у пускового двигателя осуществляется через окна в цилиндре, которые своевременно открываются и закрываются движущимся поршнем.
При движении вверх поршень 2 (рис. 8, а) перекрывает впускное окно 3 в цилиндре, в результате чего над поршнем происходит сжатие рабочей смеси. Одновременно под поршнем создается разрежение, и из карбюратора 4 через впускные окна 5 цилиндра горючая смесь засасывается в кривошипную камеру 6.
При подходе к ВМТ в свече зажигания образуется электрическая искра, и рабочая смесь в цилиндре воспламеняется (рис. 8, б). На этом заканчивается первый такт. Под давлением образовавшихся от сгорания рабочей смеси газов поршень перемещается вниз, совершая рабочий ход, который происходит до тех пор, пока откроются выпускные окна, и начнется выпуск отработавших газов через выпускную трубу наружу. При движении поршня вниз горючая смесь в кривошипной камере сжимается. В конце второго такта поршень открывает окно продувочного канала 7, и горючая смесь нагнетается из кривошипной камеры в цилиндр, вытесняя из него отработавшие газы (рис. 8, в).
Рис. 8 . Схема работы двухтактного двигателя:
а - первый такт; б - конец первого и начало второго такта;
в - конец второго такта
1 - свеча зажигания; 2 - поршень; 3 - выпускное окно цилиндра; 4 - карбюратор; 5 - впускное окно цилиндра; 6 - кривошипная камера; 7 - продувочная камера; 8 - цилиндр; 9 - выхлопная труба; 10 - картер
Происходит продувка и одновременно наполнение цилиндра свежей горючей смесью. При этом горючая смесь частично выходит вместе с отработавшими газами. Таким образом, за два хода поршня (два такта) совершается полный рабочий цикл.
Двигатели с описанным рабочим процессом называют двигателями с кривошипно-камерной продувкой. Эти двигатели по конструкции и в эксплуатации проще, чем четырехтактные. Их работа протекает более равномерно потому, что рабочий ход происходит при каждом обороте коленчатого вала. Однако двухтактные двигатели менее экономичны, чем четырехтактные. При продувке через выпускные окна теряется 30% горючей смеси. Поэтому двухтактные карбюраторные двигатели используют при кратковременной работе для запуска дизельного двигателя трактора.
Рабочий цикл четырехтактных двигателей совершается за два оборота коленчатого вала. За это время коленчатый вал получает усилие от поршня только при одном полуобороте, соответствующем рабочему ходу поршня. Три других полуоборота продолжаются по инерции, и коленчатый вал с помощью маховика перемещает поршень при всех вспомогательных тактах - впуске, выпуске и сжатии. В последствие этого коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается неравномерно: при рабочем ходе - ускоренно, а при вспомогательных тактах -замедленно. Кроме того, одноцилиндровый двигатель обычно имеет небольшую мощность и повышенную вибрацию. Поэтому на современных тракторах и автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала, т.е. через равные промежутки времени. Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе такт расширения (рабочий ход) в цилиндре происходит через 180° (720°) по отношению к предыдущему, т.е. через половину оборота коленчатого вала. Другие такты этого двигателя передаются также через 180°.
Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных двигателей 1-3-4-2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре (рис. 9).
Зная порядок работы цилиндров двигателя, можно правильно распределить провода по искровым свечам зажигания, присоединить топливопроводы к форсункам и отрегулировать клапаны.
Рис. 9. Чередование тактов четырехцилиндрового двигателя с порядком работы 1-3-4-2
Общее устройство. Двигатели установленные на тракторах (дизели) включают следующие механизмы и системы.
Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала.
Газораспределительный механизм управляет работой клапанов, что позволяет в определенных положениях поршня впускать воздух в цилиндры, сжимать его до определенного давления и удалять оттуда отработавшие газы.
Система питания обеспечивает подачу отмеренных порций топлива в определенный момент в распыленном состоянии в цилиндры двигателя.
Смазочная система необходима для непрерывной подачи масла к трущимся деталям и отвода теплоты от них.
Система охлаждения предохраняет стенки камеры сгорания от перегрева и поддерживает в цилиндрах нормальный тепловой режим.
Система пуска нужна для проворачивания коленчатого вала во время пуска.
В отличие от дизеля, карбюраторный двигатель имеет следующие особенности: система питания карбюраторного двигателя предназначена для приготовления горючей смеси в специальном приборе - карбюраторе и подачи ее в цилиндры; для зажигания рабочей смеси в цилиндрах карбюраторного двигателя служит система зажигания.
Контрольные вопросы
1. По каким основным признакам классифицируются двигатели?
2. Что такое степень сжатия?
3. Каков порядок работы четырехтактного четырехцилиндрового двигателя?
4. Назовите основные механизмы и системы двигателя?
Трактор является энергетической составной частью машинно- тракторного агрегата, который образуется при соединении с ним различных сельскохозяйственных машин-орудий. Образование МТА носит название «агрегатирование» и осуществляется различными способами.
Наиболее простым является прицепное агрегатирование. В этом случае связь между трактором и машиной осуществляется в одной точке, например крюке. Недостатками такого способа агрегатирования являются: низкая маневренность МТА, большие габариты, сложность передачи энергии от двигателя к рабочим органам машины.
Навесное агрегатирование имеет весьма существенные преимущества перед прицепным. Это прежде всего хорошая маневренность, более высокая производительность, меньший расход топлива на единицу выполненной работы, относительно малая металлоемкость навесных машин; кроме того, на некоторых видах работ исключается необходимость присутствия вспомогательного рабочего персонала.
Все навесные машины условно можно разделить на две группы: полностью навесные - машины, весь вес которых в транспортном положении передается на трактор, и полунавесные - машины, у которых в транспортном положении только часть веса передается на трактор, а остальная часть воспринимается собственной ходовой частью.
При навесном агрегатировании сельскохозяйственная машина шарнирно соединяется с трактором и имеет возможность как вертикальных, так и горизонтальных перемещений. Сельскохозяйственная навесная машина соединяется с трактором посредством гидравлической навесной системы.
Возможны разные варианты размещения навесных машин на тракторе (рис. 14.1): заднее, переднее, фронтальное, боковое, эшелонированное, шеренговое и комбинированное.
Рис. 14.1. Варианты размещения навесных машин на тракторе: а - сзади; б - сзади справа; в - сзади слева; г - между передней и задней осями (на самоходном шасси) посредине; д - между передней и задней осями справа; е - спереди посредине (фронтально); ж - спереди и посредине (слева и справа); з - посредине слева и справа и сзади; и - спереди и посредине справа; к - фронтально сзади (при движении трактора задним ходом)
При заднем расположении машина навешивается на тракторе так, что она находится сзади, вне базы трактора. Этот вид навески применяют на сельскохозяйственных тракторах для агрегатирования с большинством почвообрабатывающих машин для сплошной обработки почвы, с посевными, посадочными, некоторыми уборочными машинами. Заднее расположение навесной машины неудобно для обзора, а при повороте агрегата происходит смещение этой машины в сторону, противоположную повороту МТА, что осложняет работу тракториста. При заднем расположении за счет передачи всего веса навесной машины на трактор улучшается сцепление его задних колес с почвой, а недостатком в этом случае является ухудшение устойчивости и управляемости колесного трактора.
При передней навеске сельскохозяйственная машина помещается между передним и задним мостом трактора, который движется по обработанному полю. Такую навеску еще называют средней. Такой вариант навески возможен только у тракторов, имеющих в указанной зоне достаточное свободное пространство. Особенностью этой навески является наименьшее отклонение рабочих органов машины от необходимого положения при неточном вождении МТА. Эта специфика особенно важна при выполнении пропашных работ (совокупность операций по уходу за растениями, выполняемых рабочими органами пропашной техники, движущимися между рядками растений), так как обеспечивает минимальное повреждение растений. Достоинствами передней навески являются также повышенные тягово-сцепные свойства трактора, улучшение его продольной устойчивости и управляемости, компактность МТА и хорошие маневровые свойства. При необходимости уплотнение почвы по следу колес ликвидируется с помощью специальных рыхлителей, установленных за задними колесами.
Фронтальная навеска применяется в тех случаях, когда такое расположение машины удобно с точки зрения выполняемой операции (уборочные операции, которые высвобождают место для движения ходовой системы трактора), или при необходимости выполнения одновременно нескольких операций, когда на трактор навешивается несколько разных машин. Фронтальная навеска используется также на сельскохозяйственном крутосклонном тракторе, так как специфика его движения в том, что в конце каждого рабочего хода отсутствует традиционный поворот (нежелателен из-за опасности опрокидывания в условиях ограниченного маневрирования), т.е. трактор останавливается и следующий рабочий ход выполняет реверсивным движением. На трактор навешиваются машины во фронтальном и заднем расположении, попеременно работая так, что при каждом ходе трактор буксирует машину в тяговом режиме.
Рабочие органы фронтально навешенных машин часто невидимы из-за капота двигателя, хотя и располагаются в направлении сектора обзора тракториста (вперед по ходу движения МТА). Поэтому фронтальное агрегатирование (использование фронтальной навески) требует такой компоновки моторной части, чтобы капот двигателя имел максимально возможный наклон вперед и вниз.
При боковой навеске машина располагается сбоку трактора (если машина одна, то обычно с правой стороны, так как эта зона особенно хорошо просматривается трактористом) и соединяется с ним через специальный механизм, придаваемый к сельскохозяйственной машине.
Боковая навеска характерна тем, что сила сопротивления рабочего хода, создаваемая машиной, располагается не в плоскости симметрии трактора, а на определенном плече, что создает крутящий момент, приложенный к МТА и стремящийся его повернуть в сторону расположения навешенной машины. Поэтому боковую навеску стремятся использовать с машинами, воздействие которых не нарушает стабильного прямолинейного движения МТА. В сельском хозяйстве боковую навеску применяют для навешивания однобрусных косилок и некоторой другой техники.
Секционная (эшелонированная) навеска представляет собой комбинацию нескольких вариантов навесок: фронтальной и боковых; задней и боковой; фронтальной и задней. Обычно секционная навеска используется при работе с широкозахватными машинами (культиваторы, сеялки, сенокосилки и др.), когда расположить их в одном варианте навески невозможно. Секционная навеска используется также и при совмещении отдельных операций: рыхлении и подкормки, внесении удобрений и посева и т.п. - с применением задней и фронтальной навесок, или фронтальной и передней, или передней и задней.
При шеренговой навеске машины в виде отдельных секций располагаются в ряд и навешиваются на сцепку, прицепляемую к трактору сзади. Данный способ навешивания применяется при комплектовании широкозахватных агрегатов, состоящих из сеялок, паровых культиваторов, борон и т.д. При шеренговой навеске соединение машин со сцепкой и сцепки с трактором удобно, однако наблюдение за работой машин затруднено.
Как уже указывалось, агрегатирование с трактором различной техники осуществляется с помощью гидравлической навесной системы, которая состоит из подъемно-навесного устройства (механизм навески) и гидравлической системы.
Главная
Рабочее оборудование тракторов
В качестве основных рабочих средств являются: гидравлическая система, механизм навески, вал отбора мощности и прицепное устройство.
Гидравлическая навесная система предназначенная для соединения навесных сельскохозяйственных машин и орудий с трактором, перевода их из рабочего положения в транспортное и обратно. Она состоит из гидравлической системы и механизма навески.
Гидравлическая система предназначена для обеспечения подъема и опускания навешиваемых на трактор машин и орудий. Гидросистема состоит из масляного насоса, распределителя, масляного бака с фильтром, основного и выносных цилиндров, трубопроводов с арматурой (соединительные и разрывные муфты, запорные клапаны). Рабочей жидкостью для гидросистемы служит моторное, дизельное или трансмиссионное масло.
Масляный насос шестеренчатого типа состоит из корпуса с крышкой, ведущей и ведомой шестерни, втулок и уплотнений. Всасывающая полость насоса соединена с масляным баком, а нагнетательная полость - с распределителем.
Действует насос следующим образом. При вращении шестерен их зубья вращаются противоположные стороны и, захватывая жидкость из полости всасывания, подают ее в полость нагнетания.
На тракторах устанавливают насосы марок НШ-10, НШ-32, НШ-46. Буквы НШ означают «насос шестеренчатый», а цифры - теоретическую подачу жидкости в куб.см на один оборот вала привода насоса.
Распределитель предназначен для управления работой основного и вспомогательного цилиндров. Он состоит из секций, количество которых соответствует числу цилиндров. Так, например, на тракторе типа Т-25А и самоходном шасси Т-16М ставят двухсекционные распределители, а на всех остальных тракторах - трехсекционные с раздельным и независимым управлением гидроцилиндрами.
Секции распределителя объединены в общем корпусе. В расточенных отверстиях корпуса размещены золотники, перепускной и предохранительный клапаны. Вверху шарнирно укреплены рукоятки управления золотниками.
Масло от насоса под давлением подводится по трубопроводу к нагнетательной полости >распределителя. От распределителя масло по трубопроводам может поступать вз верхнюю и нижнюю полости цилиндра. Каждый из цилиндров соединен с каналом двумя трубопроводами распределителя попарно. Перепускной клапан закрывает отверстие, сообщающее нагнетательную полостьсо сливной полостью. При чрезмерном повышении давления в системе предохранительный клапан срабатывает и сбрасывает масло через сливную полостьв бак.
Рассмотрим схему действия распределителя при различных режимах работы гидравлической навесной системы. Распределитель обеспечивает четыре режима работы - положения «подъем», «нейтральное», «опускание», «плавающее». Каждому из этих режимов соответствует определенное положение (позиция) рукоятки, а следовательно, и золотника.
Если поставить рукоятку распределителя в положение «подъем», золотник открывает доступ масла из нагнетательной полости в канал, который соединен трубопроводом с нижней полостью силового цилиндра.
Поршень силового цилиндра со штоком перемещается в направлении, соответствующем подъему орудия. Из противоположной полости цилиндра масло вытесняется поршнем по трубопроводу в другой каналраспределителя и далее через сливную полость - в бак. После того, как поршень упрется в переднюю крышку силового цилиндра и давление жидкости начнет повышаться, устройство автоматически передвинет рукоятку в положение «нейтральное». При этом жидкость начнет перекачиваться насосом под небольшим давлением из бака в бак, а обе полости силового цилиндра будут заперты, удерживая поршень со штоком в неподвижном положении.
Аналогичное действие произойдет, если рукоятку поставить в положение «опускание». В этом случае золотник открывает доступ масла из нагнетательной полостив другой канал, который соединен трубопроводом с верхней полостью силового цилиндра. Поршень силового цилиндра через шток действует на навесное устройство и принудительно опускает орудие. Одновременно масло из нижней полости силового цилиндра вытесняется по другому каналу распределителя и далее через сливную полость - в бак. По окончании хода поршня рукоятка также автоматически встанет в положение «нейтральное». При установке рукоятки в положение «плавающее» золотник направляет масло, подаваемое насосом, обратно в бак и одновременно соединяет между собой обе полости силового цилиндра, что дает возможность поршню свободно перемещаться в цилиндре - "плавать".
Силовые цилиндры разделяют на основные и выносные. Все цилиндры по устройству аналогичны и различаются лишь размерами и грузоподъемностью. Цилиндр состоит из корпуса, штока с поршнем, крышек, уплотнений и клапана. Масло из распределителя поступает в полость цилиндра слева или справа от поршня. Под действием давления масла, поступающего из распределителя, поршень со штоком перемещается в ту или другую сторону. Величину перемещения штока с поршнем регулируют положением упора, закрепляемого на штоке, который воздействует на стержень клапана цилиндра и прекращает воздействие масла на поршень.
Масляный бак с фильтром служит резервуаром для масла, поступающего в гидросистему.
В верхней части бака расположена заливная горловина с сетчатым фильтром, поступая от распределителя, просачивается через фильтр и сливается в бак. При засорении фильтра срабатывает имеющийся в нем предохранительный клапан, но сливается в бак, минуя фильтр. Уровень масла в баке определяют при помощи масломерной линейки.
Соединительные маслопроводы и арматура служат для соединения агрегатов гидросистемы. Маслопроводы могут быть стальными или резиновыми. Между собой маслопроводы соединяют при помощи соединительных муфт. Два шариковых клапана в корпусе соединительной муфты свободно пропускают масло при затяжке муфты и не пропускают его при ослаблении или разъединении.
Маслопроводы, присоединяемые к выносным цилиндрам, укрепленным на прицепных машинах или орудиях, которые могут вследствие каких-либо причин отцепиться от тракторов, соединяются разрывными муфтами с шариковым замком. Последние при отцепке машины автоматически срабатывают и препятствуют вытеканию масла из шлангов.
Механизм навески предназначен для соединения трактора с навесными и полунавесными сельскохозяйственными машинами и орудиями. Конструкция навесного устройства представляет собой следующую схему. На поворотный вал надеты рычаг, соединенный со штоком силового цилиндра, и два поворотных рычага, которые связаны регулируемыми раскосами тягами с нижними продольными тягами. Концы тяг с осью и с рамой навесной машины. К корпусу заднего моста - трактора шарнирно прикреплена регулируемая по длине центральная тяга.
Различают трехточечную и двухточечную схему навесного устройства.
Вал отбора мощности (ВОМ) предназначен для привода рабочих органов, агрегатируемых с трактором сельскохозяйственных машин и орудий.
По месту расположения на тракторе различают ВОМ задние, боковые и передние. Наибольшее распространение получили задние ВОМ. Ими оборудованы все тракторы, за исключением самоходного шасси Т-16М. Универсальные колесные тракторы, кроме заднего, имеют боковые ВОМ.
По типу привода различают ВОМ с зависимым, независимым, полунезависимым, синхронным и несинхронным приводами.
Зависимый привод ВОМ передает вращение на рабочие органы машины только при включенной главной муфте сцепления и отключается вместе с нею.
Такого типа вал обычно имеет привод от валакоробки передач. Включают вал рычагом, воздействующим на кулачковую муфту или передвижную шестерню редуктора.
Невисимый привод непосредственно связан с коленчатым валом двигателя и позволяет приводить в действие механизмы сельскохозяйственных машин или орудий как во время движения трактора, так и при его остановке. Он связан с коленчтым валом двигателя через промежуточный вал и муфту сцепления или планетарный механизм. Муфту сцепления ВОМ располагают либо совместно с главной муфтой сцепления на маховике двигателя, либо непосредственно у хвостовика вала.
Полунезависимый привод ВОМ, в отличие от независимого, не допускает включения и выключения на ходу тракторов, но может работать при остановленном тракторе. Чтобы выключить полунезависимый привод ВОМ, необходимо предварительно выключить главную муфту сцепления.
У синхронного привода ВОМ частота вращения зависит от поступательной скорости трактора.
Несинхронный привод ВОМ обеспечивает постоянную частоту вращения, не зависящую от скоростного режима трактора.
Приводной шкив предназначен для привода от тракторного двигателя через ременную передачу различных стационарных сельскохозяйственных машин. Он может устанавливаться только на колесных универсально-пропашных тракторах. Шкив обычно размещается сбоку или сзади трактора, но в любом случае он включается в трансмиссию после муфт сцепления.
Приводной шкив состоит из двух валов с коническими шестернямями. Валы установлены в подшипниках в корпусе. Для регулирования зацепления конических шестерен служат регулировочные прокладки.
Шкив тракторов типа МТЗ, например, может быть установлен на крышке редуктора заднего вала отбора мощности и от него приводится во вращение.
Включают и выключают шкив рычагом управления заднего ВОМ.
Прицепное устройство предназначено для буксировки различных сельскохозяйственных машин и орудий. Оно состоит из прицепной скобы, закрепленной в кронштейнах остова трактора, и прицепной серьги, присоединенной к скобе штырем. Изменять положение прицепной серьги трактора позволяют отверстия на скобе. Обычно на тракторах, снабженных навесным устройством, прицепную скобу с серьгой укрепляют на концах продольных тяг навесного устройства, а высоту точки прицепа регулируют с помощью гидравлической навесной системы трактора.
У тракторов типа МТЗ жесткое прицепное устройство собрано с механизмом задней навески гидравлической системы.
Приработе трактора с одноосными тележками применяют гидрофицированные прицепные крюк и скобу-защелку, работающие от механизма навески.
Гидрофицированный крюк позволяет трактористу, не выходя из кабины, зацеплять полуприцеп и другие агрегатируемые машины. Для этого он опускает крюк в нижнее положение и, подъехав к полуприцепу, заводит крюк под петлю дышла полуприцепа. Затем, включив механизм навески на подъем, заводит крюк в петлю, при этом скоба-защелка под действием пружины запирает зев крюка.
Вспомогательное оборудование. К вспомогательному оборудованию тракторов относят кабины, сиденья, устройства для обогрева, вентиляции и увлажнения воздуха в кабине и облицовку.
Так как трактор эксплуатируется круглый год и в тяжелых условиях, то на большинстве современных тракторов устанавливают закрытые, хорошо вентилируемые и герметизированные кабины.
Кабину устанавливают в виде самостоятельной сборочной единицы. Для уменьшения вибрации от остова трактора ее устанавливают чаще всего на четырех опорах-амортизаторах. Переднюю панель, пол и крышку кабины покрывают шумоизоляционной мастикой слоем в 2-3 мм. Поверх мастики приклеен шумоизоляционный картон, а на передней стенке - два слоя асботкани. С внутренней стороны крышки устроен экран из водонепроницаемого картона.
В кабине размешают мягкое сиденье тракториста, регулируемое, с подвеской параллелограммного типа, снабженное гидравлическим амортизатором. Кроме того, сиденье подрессорено пружиной, жесткость которой можно изменять в зависимости от массы тракториста. Сиденье можно также регулировать по высоте в пределах +/- 40 мм. Для обогрева воздуха кабины используют атмосферный воздух, нагретый при прохождении его через специальный радиатор. В кабинах тракторов устанавливается комбинированная вентиляция: естественная - через передние (боковые) окна и опускающиеся стекла дверей и принудительная - от специального вентилятора-пылеотделителя. Вентилятор обычно устанавливают в верхней части кабины или, чаще всего, на его крыше.
На некоторых тракторах устанавливают воздухоохладители испарительного типа. Воздухоохладитель состоит из вентилятора, установленного на крыше кабины трактора, фильтра тонкой очистки и каплеуловителя, установленного внутри воздухоотвода.
Под сиденьем тракториста устанавливается бак для воды и насос для подачи к соплу-распылителю.
На пульте управления перед сиденьем тракториста располагают все органы управления трактором и контрольные приборы для проверки работы его механизмов.
Для защиты механизмов от загрязнений, безопасности работы и придания обтекаемой внешней формы на тракторе, кроме кабины, крепят облицовку, закрывающую двигатель и ходовые органы.
На рисунке - схема раздельно-агрегатной гидравлической навесной системы: 1 - масляный бак; 2 - масляный фильтр; 3 - масляный насос; 4 - распределитель; 5 - основной цилиндр; 6 - механизм навески.
У вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.
Загрузка...