Какие существуют способы улучшения тяговых свойства

Какие существуют способы улучшения тяговых свойства thumbnail

Общие сведения о широко применяемых способах повышения тягово-сцепных свойств автомобилей и колесных тракторов представлены в п. 1.3. Как было показано, производительность МТА повышается прежде всего за счет увеличения ширины захвата сельскохозяйственных машин, скорости движения и совмещения операций, выполняемых комбинированными МТА. Скорости движения нередко, особенно на севе и междурядной обработке, ограничиваются агротехническими требованиями. Применение широкозахватных комбинированных агрегатов приводит к увеличению ширины захвата, удельного сопротивления рабочих машин и уплотнению почвы. Возможности увеличения значения коэффициента использования сцепного веса за счет дальнейшего совершенствования по сцепным свойствам колесных МЭС близки к полному исчерпыванию. О целесообразности значительного увеличения веса машиннотракторного агрегата из-за нарушения требований агротехники уже говорилось. Все это обусловливает необходимость дополнительной движущей силы агрегатов.

Способами реализации дополнительной движущей силы являются:

  • • привод от ВОМ тракторов опорных колес рабочих машин (например, плугов или прицепов);
  • • применение в технологических машинах рабочих органов-движителей, что обеспечивает снижение удельного сопротивления Км;
  • • пристыковка к трактору на жесткой или шарнирной основе дополнительной технологической тележки (дополнительного ведущего моста) с активно приводными колесами через синхронный ВОМ, что приведет к увеличению А.(А.> 1)икр(рис. 1.1ц).

Потребность в приводе опорных колес рабочих машин возникает прежде всего на энергоемких тяговых операциях, к ним относится пахота. Однако активный привод опорных колес плуга малоэффективен ввиду его относительно небольшой материалоемкости и малой вертикальной нагрузки на опорные колеса у навесных плугов, особенно если трактор оборудован гидродогружающими устройствами типа позиционно-силового регулятора. Рабочие органы-движители применяются в основном на почвообработке, если эти органы являются ротационными, широкого распространения пока такие органы не получили.

Профессор Г. М. Кутьков предложил одно из эффективных направлений по созданию дополнительной движущей силы МЭС за счет агрегатирования трактора с тягово-технологической тележкой, имеющей активный привод ее колес от синхронного ВОМ. Эту тележку можно использовать для соединения с рабочими машинами, установки технологических емкостей и для балластирования агрегатов (см. п. 1.3). Она позволяет также снизить удельное давление на почву.

Теоретические предпосылки этого направления вытекают из следующего выражения, определяющего реализация тяговой силы:

где Рк — касательная сила тяги движителей; Ркр и Pf — крюковое усилие и сила сопротивления качению транспортно-технологического модуля соответственно.

Силу тяги принимаем пропорциональной вертикальной нагрузке на каждый мост. Тогда

Рк

где G,„ G3 и GTTM — вертикальная нагрузка соответственно на передний и задний мост энергетического модуля (ЭМ), а также на транспортно-технологический модуль (ТТМ); сркрл, кр 2> Фкр.з — коэффициент использования веса соответственно переднего, заднего мостов и ТТМ.

С учетом (14.3) получим суммарную силу на крюке МЭС с транспортнотехнологическим модулем:

Подставляя выражение (14.3) в (14.4), определим суммарное значение коэффициента использования сцепного веса МЭС с учетом формулы (6.11):

Анализ теоретических и экспериментальных тяговых характеристик в зависимости от соотношения сцепных весов тракторов и ТТМ показывает, что активно приводные колеса последнего обеспечивают прирост тягового усилия Ркр более чем на 50% и перевод трактора в следующий тяговый класс (РТМ-160 — в класс 3, ХТЗ-150К — в класс 5). Энергонасыщенность тракторов в таком агрегате может быть повышена в сравнении с современными тракторами тяговой концепции более чем в 1,3-1,5 раза. Результаты исследований подтверждают на примере модульного энерготехнологического средства МЭС-200, схематически представленного на рисунке 1.1ц, целесообразность использования энергонасыщенного трактора с Этр = 2,5 кВт/кН в сочетании с транспортно-технологическим модулем на сельскохозяйственных работах.

Кроме того, работа МТА с третьим подсоединяемым мостом выявила следующие преимущества по сравнению с МТА на основе трактора с двумя мостами:

  • • повышается курсовая устойчивость МТА при выполнении операций с высоким тяговым сопротивлением орудий;
  • • вертикальные и горизонтальные колебания от орудия воспринимает ТТМ, вследствие чего снижаются динамические нагрузки на трактор и улучшаются условия труда тракториста;
  • • создается пространство для размещения емкости с технологическим материалом на ТТМ;
  • • большое количество колес позволяет применять шины меньшего размера при равной общей грузоподъемности ходовой системы, по сравнению с шинами балластируемого трактора, что очень важно для работы трактора в междурядьях пропашных культур;
  • • движение трех мостов, колеса которых движутся след в след, снижает силу сопротивления качению трактора на сельскохозяйственных операциях и повышает сцепные свойства движителей.

Источник

Низкие тягово-сцепные свойства колесных тракторов ограничивают рабочие скорости движения из-за буксования ведущих колес, снижают ширину захвата машинно-тракторных агрегатов и приводят к снижению их производительности. Поэтому для повышения эффективности использования тракторов нужно обеспечить необходимое сцепление движителей с опорной поверхностью.

Все способы повышения тягово-сцепных свойств колесных тракторов делят на две группы: способы, основанные на увеличении сцепления движителей с почвой, и способы, базирующиеся на увеличении сцепного веса трактора.

Увеличения сцепления движителей можно добиться с помощью рационального подбора типа шин. Это связано с тем, что универсальнопропашные тракторы, как правило, комплектуют набором шин ведущих колес, что объясняется различными условиями работы и необходимостью вписываться в междурядья пропашных культур.

Также на проходимость колесных тракторов оказывает влияние давление воздуха в шинах. Снижение внутреннего давления в шинах на переувлажненных почвах ведет к увеличению площади контакта шины с почвой и уменьшению удельного давления в контакте шины с почвой. Это способствует повышению тяговых качеств трактора. Так, например, при крюковом усилии 10 кН снижение давления воздуха с 0,14 до 0,10 МПа ведет к уменьшению буксования до 33%, а с 0,10 до 0,08 МПа — до 23%. При работе на плотных почвах, наоборот, для уменьшения потерь на качение целесообразно давление воздуха в шинах несколько увеличивать. Однако при снижении давления ускоряется износ шин и может произойти их проворачивание относительно обода.

Применение широкопрофильных и арочных шин также способствует повышению тягово-сцепных свойств тракторов, но при увеличении влажности почвы свыше 40% наблюдается полное буксование. Перестановка колес требует дополнительных затрат энергии, средств и времени.

Для повышения проходимости колесные тракторы тягового класса 1,4 могут комплектоваться полугусеничным ходом, предназначенным для работы на влажных и рыхлых почвах, а также в зимний период. На рыхлой, влажной почве таким образом можно увеличить тяговую мощность трактора класса 1,4 примерно на 50%, а тяговое усилие — на 60%. Однако при этом возрастает сопротивление повороту трактора и в процессе эксплуатации резинотканевые ленты вытягиваются. Полугусеничный ход используют только в те периоды, когда трактор имеет повышенное буксование, оставляет глубокую колею и не развивает необходимой силы тяги на крюке. В остальное время применять полугусеничный ход не рекомендуется, так как при этом снижаются технико-экономические показатели трактора. Также для повышения тягово-сцепных свойств возможно применение уширителей колес и специальных металлических почвозацепов.

Универсально-пропашной трактор с уширителями на рыхлой почве с влажностью 30% обладает более высокими тяговыми показателями, чем без них на почве с влажностью 15%. Существенный недостаток уширителей — их повреждаемость при переезде с одного поля на другое.

Специальные металлические почвозацепы, как правило, не снижают удельного давления на почву и не уменьшают глубину следа. Поэтому на полевых работах их применяют при крайней необходимости, а в основном используют при движении по влажным грунтовым и лесным дорогам. Они могут быть трех видов: накидные, выдвижные лопа- точковые, расположенные сбоку колеса. Испытания показали, что накидные почвозацепы эффективно могут быть использованы на зимней укатанной дороге, неплотной влажной почве и на влажной грунтовой дороге. На рыхлом влажном грунте почвозацепы почти не повышают тяговых качеств из-за их залипания влажной почвой. Также накидные почвозацепы ухудшают плавность хода трактора.

Выдвижные почвозацепы применяют в том случае, когда ширина колеса не ограничена размерами междурядий.

Сдваивание ведущих колес — очень энергоемкая операция, но позволяет увеличить мощность в зоне больших тяговых усилий и малых скоростей. В зоне малых тяговых усилий и больших скоростей движения, характерных для транспортных агрегатов, тяговая мощность на сдвоенных колесах меньше, чем на одинарных, из-за повышенного сопротивления качению. Увеличение силы сцепления и соответственно тягового усилия при этом происходит в основном за счет повышения сцепного веса (от комплекта приставных колес, проставок, шпилек и других деталей). Об этом свидетельствует тот факт, что значения коэффициента использования сцепного веса трактора со сдвоенными и одинарными колесами при одинаковом буксовании и прочих равных условиях находятся на одном уровне.

На современных тракторах используют автоматическую и принудительную блокировку дифференциала, которую рекомендуется применять как кратковременную меру для повышения проходимости в неблагоприятных условиях. Для обеспечения поворота колесного трактора ведущие колеса закрепляют на разрезном валу, состоящем из двух половин — полуосей, между которыми расположен специальный механизм, называемый дифференциалом. Облегчая поворот машины, дифференциал вреден в тех случаях, когда сцепление правого или левого колеса с почвой недостаточно для движения машины (происходит буксование одного колеса и остановка другого). Для устранения этого вводят механизм блокировки дифференциала. Для того чтобы заблокировать дифференциал, достаточно одну из полуосей жестко соединить с корпусом дифференциала или же полуоси соединить между собой. У некоторых тракторов блокировка дифференциала заднего моста производится автоматически.

Для полного использования сцепного веса и повышения проходимости в трудных условиях выпускаются тракторы с передними ведущими мостами. Наибольшее распространение получили универсальнопропашные тракторы с четырьмя ведущими колесами (4К4а и 4К46). При достижении номинального тягового усилия происходит выравнивание распределения массы по опорам трактора, и оба ведущих моста работают с одинаковым сцепным весом.

На малоэнергоемких полевых и транспортных работах для снижения сопротивления качению бывает экономически целесообразно применять только один ведущий мост. Поэтому в конструкции тракторов предусматривается автоматическое включение переднего моста при повышенном буксовании задних колес в труднопроходимых местах.

При использовании прицепов и полуприцепов с активными осями улучшаются тягово-сцепные свойства трактора за счет дополнительной тяги, создаваемой активной осью прицепа (полуприцепа) и приходящимся на нее сцепным весом прицепа. Подвод мощности к активной оси осуществляется через ВОМ трактора. Наибольшее применение агрегаты с активной осью находят на снежных и других труднопроходимых дорогах.

Наиболее простым вариантом увеличения сцепного веса трактора является балластирование. Для балластирования могут использоваться чугунные грузы, навешиваемые на ведущие колеса или остов трактора. Кроме того, возможно применение балластной жидкости, которой наполняются шины трактора.

Балластировка трактора имеет отрицательные стороны. При переходе с больших тяговых усилий на малые и с низких на высокие скорости движения балласт способствует росту потерь на качение и снижение КПД трактора. С увеличением сцепного веса трактора шина становится более жесткой, глубина следа и уплотнение почвы повышаются. Также считается неперспективным и применение балластных жидкостей, особенно на высоких скоростях движения и при низких температурах.

Для повышения тягово-сцепных свойств колесные тракторы оснащают специальными устройствами. Среди них гидроувеличитель сцепного веса (ГСВ), который поддерживает постоянным напор масла в основном силовом цилиндре, позволяя частично разгрузить опорные колеса навесных сельскохозяйственных орудий и тем самым увеличить нагрузку на ведущие колеса трактора, улучшая их сцепление с почвой.

Кроме того, на тракторах устанавливается механический увеличитель сцепного веса (механический догружатель ведущих колес), который при недостаточном сцеплении ведущих колес трактора с почвой обеспечивает перенос на них части веса навесного орудия, уменьшив нагрузку на его опорные колеса. Для этого нужно изменить угол наклона центральной тяги, т.е. сместить мгновенный центр вращения системы навесного орудия.

Помимо этого возможно применение различных вариантов автоматического регулирования положения рабочих органов навесных машин, с помощью которых можно регулировать сцепной вес трактора за счет переноса части агрегатируемой с трактором машины на задние ведущие колеса трактора (более подробно эти способы описаны в разделе 14).

Источник

При работе на мягких и влажных почвах наблюдается явление скольжения ведущего колеса трактора в сторону, противоположную направлению движения, которое называют буксованием. Колеса про­скальзывают, что снижает скорость движения и приводит к увеличе­нию затрат энергии на перекатывание трактора. При буксовании сни­жается производительность агрегата и увеличивается расход топлива. Одновременно движители уплотняют почву, что сказывается на разви­тии растений, а в конечном счете — на урожайности возделываемых культур. Буксование зависит от сцепных свойств движителей и от тяго­вой нагрузки на трактор.

Допустимым для трактора с колесной формулой 4К2 считается бук­сование до 16%. Для его снижения используют различные приемы и устройства.

Применение шин различного профиля и сдвоенных шин.Для сни­жения буксования ведущих колес (особенно на почвах с малой несу­щей способностью) на тракторы устанавливают шины с увеличенным профилем. Однако работа с ними на обработке междурядий ограни­чена. На тракторах МТЗ-80 и МТЗ-100 применяют сдвоенные шины. Второе колесо устанавливают с помощью специальной проставки, обе­спечивающей зазор между боковинами шин.

Изменение давления воздуха в шинах.С уменьшением этого дав­ления увеличивается площадь контакта колеса с почвой, улучшается их сцепление. На влажных и рыхлых почвах, как правило, работают при пониженном давлении воздуха в шинах.

Замена шин при износепочвозацепов. С увеличением износа шин, т. е. снижением высоты почвозацепов, буксование ведущих колес увеличи­вается. При износе почвозацепов более чем на 80 % производитель­ность агрегата резко снижается. В этом случае шины ведущих колес заменяют на новые.

Установка полугусеничного хода.На тракторы МТЗ-80 и МТЗ-100 устанавливают полугусеничный ход, который значительно улучшает тягово-сцепные свойства трактора, особенно в зимних условиях.

Увеличение сцепного веса.Сцепной вес трактора увеличивают, при­меняя балласт и догружатели ведущих колес.

В качестве балласта используют чугунные грузы. Для тракторов МТЗ-80 и МТЗ-100 масса одного груза составляет 20 кг. Спереди трак­тора размещают 9… 18 грузов на специальный кронштейн, который крепят к переднему брусу трактора. В задней части их устанавливают на диски задних колес. На каждом колесе в зависимости от требуемой загрузки можно расположить попарно 4 груза.

Также используют балластную жидкость. Обычно это вода, а при температуре ниже 5°С — раствор, состоящий из 25 частей хлористого кальция и 75 частей воды. Температура застывания раствора —32 °С. Камеру заполняют жидкостью до 3/4 объема, что позволяет увеличить массу колеса с размером шин 12-38 на 170 кг. После заполнения жид­костью в камеру подкачивают воздух до нормы.

Однако применение балласта имеет и отрицательные стороны. При переходе на высокие скорости он обусловливает увеличение потерь на качение и снижение КПД трактора. С увеличением массы шина стано­вится жесткой. Глубина колеи и уплотнение почвы повышаются.

Чтобы повысить сцепной вес трактора, используют догружатели ведущих колес.

НАСТРОЙКА ХОДОВОЙ ЧАСТИ

Дорожный и агротехнический просветы тракторов МТЗ-80, МТЗ-82, МТЗ-100 и МТЗ-102 не регулируют.

Колею трактора МТЗ-80можно изменять от 1350 до 1850 мм по направляющим и от 1400 до 1600 и от 1800 до 2100 мм по ведущим колесам, что позволяет работать на всех стандартных междурядьях пропашных культур. Для передних направляющих колес этот параметр регулируют с интервалом 100мм при симметричном и 50мм при несимметричном расположении колес.

Для установки требуемой колеи направляющих колес переднюю часть трактора поднимают домкратом до отрыва от почвы. Ослабляют болты 7 (см. рис. 64) и вынимают пальцы 6 крепления выдвижных кулаков 8 в трубчатой балке 9 передней оси. Затем поочередно пере­двигают выдвижные кулаки, одновременно изменяя длину рулевых тяг вращением труб в наконечниках, и закрепляют их в балке 9. При уста­новке колеи более 1400 мм рулевые тяги 4 необходимо заменить на удлиненные. Затем трактор опускают, проверяют и при необходимости регулируют схождение колес.

Колею трактора МТЗ-100можно изменять по передним колесам от 1250 до 1850 мм и по задним — от 1400 до 2100 мм для шин 15.5R38 и от 1350 до 2100 мм для шин 11,2-42. Колею передних колес трактора МТЗ-100 регулируют ступенчато от 1250 до 1750мм с интер­валами 100мм. Колея 1850мм обеспечивается перестановкой колес, т. е. их установкой на ступицах противоположными опорными поверх­ностями дисков.

Колею передних ведущих колес трактора МТЗ-100изменяют бессту­пенчато винтовым механизмом, расположенным на рукавах переднего моста, в интервалах 1335…1605, 1427…1697 и 1541…1811 мм. Для этого переднюю часть трактора поддомкрачивают, обеспечивая просвет между колесами и почвой. Для установки колес на ширину 1427…1697 мм (рис. 67, б) вместо 1335…1605 мм (рис. 67, а) снимают и переворачи­вают обод колеса так, чтобы его кронштейны прошли через прорези в диске. После этого обод закрепляют. Чтобы колея находилась в пределах 1541…1811 мм (рис. 67, в), необходимо снять колеса с дисков и поменять местами. Нужно следить, чтобы рисунок протектора соответ­ствовал направлению вращения колес (согласно стреле, указанной на боковине шины). При монтаже колес также изменяют положение крыль­ев. Для этого в кронштейнах и опорах крыльев имеются дополнительные отверстия. Чтобы получить требуемую колею, следует снять крышку с червячного механизма, освободить клинья для свободного перемещения рукавов и установить ограничивающий штифт в положение, соответ­ствующее выбранной колее (табл. 22).

Рис. 67. Схема установки передних колес трактора МТЗ-102 на различную шири­ну полей:

а…в — варианты

Если необходимо переставить штифт из положения I в положение II или наоборот, то его расшплинтовывают и, заворачивая болт с по­мощью стакана, выдвигают штифт. Вращением регулировочного винта с помощью ключа передвигают в рукавах переднего моста корпуса бор­товых редукторов с колесами. При вращении винтов изменяют длину рулевых тяг.

22. Рекомендуемая установка колеи трактора МТЗ-102

Колея, мм Положение диска
и обода (рис. 67)
Расстояние от края рукава до края выдвижного корпуса, мм Положение
штифта
а I
а I
а II
б II
в II

В зависимости от выбранной колеи размещают обод в одно из необ­ходимых положений. После регулировки колеи затягивают гайки клинь­ев, устанавливают шплинты и крепят на место крышки червячных ме­ханизмов.

Ширину колеи задних колес тракторов МТЗ-80, МТЗ-82, МТЗ-100 и МТЗ-102регулируют следующим образом. Поднимают домкратом зад­нюю часть трактора до отрыва колес от почвы. Ослабляют болты, соединяющие половину ступицы, к которой крепится диск колеса, и, вращая червяк механизма плавного изменения колеи гаечным ключом, перемещают колесо до полуоси.



Источник