Как называется колеса гусеничного трактора



5.5. Гусеничный движитель

Гусеничный движитель обеспечивает перемещение трактора, передачу сил от ведущих колес трактора к опорной поверхности, поддержание его остова, натяжение и направление движения гусеничных цепей. Движитель состоит из ведущих и направляющих колес с амортизационно-натяжным устройством, опорных и под­держивающих катков, гусеничных цепей.

Ведущие колеса, вращаясь, перематывают гусеничную цепь и создают толкающие усилия, обеспечивая тем самым движение трактора. Ведущие колеса классифицируются:

• по месту расположения на тракторе — с передним и задним расположением;

• конструкции обода — с одинарным и двойным венцом;

• типу зацепления с гусеницей — цевочное, гребневое, зубо­вое.

Ведущие колеса с цевочным зацеплением получили преиму­щественное распространение на гусеничных тракторах. Ведущее колесо имеет форму звездочки, зуб которой при движении входит в цевочный проем звена гусеничной цепи. Толкающее усилие на гусеницу передается через цевку — специальную поверхность на звене гусеничной цепи, в которую упирается зуб ведущего колеса.

Место расположения ведущего колеса в зависимости от скоро­сти движения трактора влияет на КПД машины. Так, при скоро­стях движения до 20 км/ч рациональным является заднее, а при больших скоростях — переднее расположение ведущих колес. Сель­скохозяйственные тракторы и большинство промышленных трак­торов имеют заднее расположение ведущих колес.

Высоту расположения ведущих колес от плоскости качения (беговых дорожек гусениц) выбирают в зависимости от типа под­вески. При полужестких подвесках размер должен обеспечивать свободный сход трактора с разостланной гусеницы. Угол наклона задней ведущей ветви гусеницы у сельскохозяйственных тракто­ров должен составлять 1… 10°.

При упругих подвесках высота расположения ведущих колес от плоскости качения выбирается такой, чтобы предотвратить удары о почву при переезде препятствия с максимальной силой тяги на крюке, когда задние рессоры подвески имеют дополнительную деформацию.

При использовании балансирных и индивидуальных подвесок у промышленных тракторов для предотвращения ударов о почву при деформации упругих элементов подвески колеса приподнимают выше, и угол подъема нижней ветви гусеницы составляет 20…30°.

Наибольшее распространение на тракторах получили ведущие колеса с одинарным венцом (см. поз. 1 на рис. 4.39), которые про­ще по конструкции и обеспечивают хорошую самоочищаемость от налипшей грязи. На тяжелых промышленных тракторах уста­навливаются сдвоенные ведущие колеса (см. поз. 7 на рис. 4.40).

Для облегчения обслуживания и ремонта ведущие колеса дела­ют составными. Зубчатый венец болтами прикрепляется к ступи­це, к ней же обычно крепят и ведомую шестерню конечной пере­дачи. Венцы ведущих колес отливаются из специальной хромони­келевой или хромованадиевой стали с последующей их термичес­кой обработкой.

Направляющие колеса обеспечивают направление движения гу­сеничной цепи и изменение степени его натяжения; они должны хорошо самоочищаться от грязи и снега. Направляющие колеса классифицируются:

• по типу обода — с одинарным и со сдвоенным ободом;

• способу крепления — на кривошипе и на ползунах;

• наличию амортизирующего устройства — с амортизирующим устройством и без него.

У всех гусеничных тракторов направляющие колеса являются элементом натяжных устройств. С их помощью уменьшают степень натяжения гусеничной цепи для демонтажа гусеницы или же увели­чивают степень предварительного натяжения, так как при прови­сании гусеничной цепи резко увеличиваются потери на самопере­движение трактора и возможно соскакивание гусеницы при работе.

Для изменения натяжения гусеничной цепи ступицы направ­ляющего колеса устанавливают на коленчатой оси или на ползу­нах. Первый способ применяют при балансирной или индивиду­альной подвеске (коленчатую ось закрепляют на остове тракто­ра), второй — при полужесткой (ползуны устанавливают на те­лежках гусениц).

На рис. 5.13, а показан вариант установки направляющего ко­леса 1 на ползуне 2, скользящем по тележке 5 гусениц. Для изме­нения натяжения гусеницы вращают регулировочную гайку 3, на­вернутую на натяжной винт, конец которого связан с ползуном 2. На ползуне закреплена ось направляющего колеса 1. На натяжной винт передается усилие предварительно сжатой пружины 4 амор­тизирующего устройства, уменьшающего силу ударов по деталям тележки 5, передающуюся на остов трактора.

Рис. 5.13. Схема установки направляющего колеса на ползуне, скользя­щем по тележке (а) и направляющему стержню (б): 1 — направляющее колесо; 2 — ползун; 3 — регулировочная гайка с натяжным винтом; 4 — пружина; 5 — тележка; 6 — направляющий стержень; 7 — втулка

В конструкции, изображенной на рис. 5.13, б, направляющее колесо 1 установлено на ползуне 2, который скользит по направ­ляющему стержню б, размещенному на кронштейнах, закреплен­ных на тележке 5 гусениц. По направляющему стержню б скользит фасонная втулка 7 с осью направляющего колеса. На натяжной винт надевается предварительно сжатая двойная пружина 4 амор­тизирующего устройства.

Читайте также:  Как поменять колесо на самолете

При использовании балансирных или индивидуальных подве­сок, когда тележка гусеничных рам отсутствует, направляющее колесо 1 (рис. 5.14) вместе с натяжным винтом 9 и пружиной 6 амортизационно-натяжного устройства крепят на лонжероне рамы трактора. В этом случае оси 2 направляющих колес всегда устанав­ливают на кривошипах 3, шарнирно закрепленных на раме трактора.

Рис. 5.14. Амортизационно-натяжное устройство трактора с балансирной или индивидуальной упругой подвеской: 1 — направляющее колесо; 2— ось направляющего колеса; 3 — кривошип; 4 — блок шарниров; 5 — шток; 6 — пружина; 7 — ось; 8 — упорный болт; 9 — натяжной винт

По сравнению со схемами на рис. 5.13 конструкция, изобра­женная на рис. 5.14, имеет то преимущество, что амортизирую­щее устройство поглощает не только горизонтальные, но и вер­тикальные толчки, действующие на направляющее колесо.

При преодолении трактором препятствий или попаданий меж­ду катком и звеном гусеницы твердых предметов натяжение гусе­ницы увеличивается. Возникающее при этом дополнительное уси­лие в гусенице воздействует на направляющее колесо 1, поворачи­вая его с кривошипом 3 вокруг оси. От кривошипа через натяжной винт 9 усилие передается на блок 4 шарниров, который, поворачи­ваясь вокруг оси 7, сжимает амортизационную пружину 6. При уменьшении усилия амортизационная пружина возвращает блок шарни­ров и направляющее колесо 1 в первоначальное положение. Упор­ный болт 8 через блок шарниров обеспечивает предварительное натяжение амортизационной пружины. С помощью натяжного вин­та 9 и кривошипа 3 можно перемещать направляющие колеса с целью изменения натяжения при монтаже и демонтаже гусеницы.

Если направляющее колесо опущено и одновременно работает как опорный каток, то его устанавливают также на уровне опор­ной поверхности и оборудуют эластичной подвеской.

На сельскохозяйственных тракторах с полужесткой подвеской направляющие колеса несколько приподнимают над плоскостью качения так, чтобы нижняя ветвь гусеницы образовывала с поч­вой угол 1… 5°.

При использовании балансирных и индивидуальных подвесок для предотвращения ударов о почву при деформации упругих эле­ментов подвески направляющие колеса располагают выше, и угол подъема нижней ветви гусеницы составляет 5…25°.

Для уменьшения потерь в ходовой системе при перематывании гусеницы диаметр направляющего колеса делают по возможности большим. В сельскохозяйственных тракторах выдерживают вели­чину этого диаметра на 50… 100 мм меньшей наружного диаметра ведущего колеса.

Конструкция обода направляющего колеса определяется типом гусеничной цепи и способом ее зацепления с ведущим колесом.

При цевочном зацеплении обод колеса может быть гладким или с кольцевым выступом посередине, который препятствует спаданию гусеничной цепи во время работы. Для этой же цели на направляющем колесе делают реборды (ограничительные высту­пы). Очень часто обод колеса изготовляют сдвоенным.

В некоторых случаях, при необходимости увеличить длину опор­ной поверхности без увеличения базы трактора, направляющие колеса делают несущими, т.е. они одновременно работают и как опорные катки, воспринимая часть веса трактора. Такие направ­ляющие колеса устанавливают на болотных тракторах, где нужно иметь максимальную опорную поверхность, и на малогабаритных тракторах.

Направляющее колесо у сельскохозяйственного трактора при­поднято над землей на небольшую высоту, поэтому при наезде на неровности и препятствия оно воспринимает удары.

Пружина амортизирующего устройства предохраняет детали ходовой системы трактора от этих ударов, а также от перегрузок, которые могут возникнуть при попадании посторонних предме­тов между опорными катками и гусеницей. Если сила, действую­щая на направляющее колесо, становится больше силы максимального сжатия пружины, последняя полностью сжимается и ее амортизирующее действие прекращается.

Для гусеничных тракторов упругий ход при деформации пру­жины амортизирующего устройства составляет 60… 130 мм.

Опорные катки передают на почву вес остова, а также направ­ляют движение трактора по гусеничной цепи; они должны оказы­вать небольшое сопротивление при движении трактора, иметь хорошо защищенные подшипники от попадания внутрь абразив­ных частиц и влаги.

По конструкции опорные катки бывают одинарные и сдвоен­ные.

Опорные катки относятся к числу наиболее нагруженных дета­лей трактора, которые работают в неблагоприятных условиях, они воспринимают все толчки и удары, возникающие при работе трак­тора, находятся в непосредственном контакте с почвой, что способствует попаданию на их трущиеся поверхности абразивных частиц и влаги.

Размеры и расположение катков определяются назначением трак­тора и типом подвески. Катки большого размера оказывают мень­шее сопротивление перекатыванию, чем малые катки, но следует помнить, что при увеличении диаметра катка число катков, кото­рое можно разместить на одной и той, же длине опорной поверхно­сти, уменьшается. При уменьшении числа опорных катков создает­ся неблагоприятное распределение давления на почву. Вес тракто­ра в этом случае передается на гусеничную цепь через небольшое число точек, что приводит к сосредоточению сил и появлению зон максимальных давлений под катками. Для создания равномерного давления необходимо устанавливать катки меньших размеров, хотя они и оказывают большое сопротивление движению.

Читайте также:  Сколько колес тормозят на ваз 2114

С учетом этого у относительно тихоходных сельскохозяйствен­ных тракторов, для которых распределение давления на почву имеет решающее значение, размеры опорных катков уменьшают; на быстроходных тракторах, для которых важно небольшое сопро­тивление движению, применяют катки больших диаметров (см. поз. 10 на рис. 5.2).

Отношение диаметра опорных катков к шагу гусеничной цепи для сельскохозяйственных тракторов составляет 1 — 1,25, для бы­строходных гусеничных машин — 1,5 — 5.

На большинстве сельскохозяйственных тракторов применяют сдвоенные опорные катки с гладким ободом 1 (рис. 5.15, а).

Рис. 5.15. Опорный каток с гладким ободом: а — сдвоенным; б — одинарным с внутренним амортизатором; 1 — обод; 2 — роликоподшипник; 3 — резиновая манжета торцового уплотнителя; 4 — лаби­ринтное уплотнение; 5 — пружина торцового уплотнения; 6 — гайка оси катка; 7 — ось катка; 8— резиновый амортизатор; 9 — диск

Форма обода катка определяется конструкцией гусеничной цепи. Так, ободья опорных катков при использовании составных гусе­ничных цепей имеют реборды, направляющие гусеницу по каткам и предохраняющие гусеницу от спадания. Для увеличения числа опорных катков при неизменной длине опорной поверхности катки с ребордами чередуют с гладкими катками. При использовании гусеничных цепей с цельными звеньями ободья опорных катков делают гладкими.

В транспортных, промышленных и других тракторах применя­ют опорные катки одинарные с гладкими ободьями, а также с резиновыми бандажами или с внутренними амортизаторами в катках. Резиновые бандажи и амортизаторы как упругие элементы смягчают удары, резко уменьшают шум при движении трактора и увеличивают срок службы гусеничной цепи и опорного катка. Внутренние амортизаторы представляют собой резиновые коль­ца, заложенные между металлическим ободом и диском катка. В за­висимости от способа установки резиновые амортизаторы могут работать и на смятие, и на срез. Например в одинарном опорном катке с внутренним амортизатором обод 1 (рис. 5.15, б) катка состоит из двух половин, соединенных болтами. Между ободом 1 и диском 9 опорного катка трактора заложены два резиновых амортизатора 8, работающих на срез и смятие по поверхностям кон­такта резиновых колец с ободом и диском.

В зависимости от конструкции подвески оси опорных катков делают двухопорными и консольными. Двухопорные оси использу­ют при полужестких подвесках, когда ось закрепляется в П-образной раме тележки гусеницы. При таких катках полость рамы те­лежки может забиваться грязью.

Установка катков на консолях обеспечивает хорошую самоочищаемость, но ось в этом случае работает в более нагруженных условиях.

Опорные катки устанавливают на подшипниках качения, иногда используют подшипники скольжения. Подшипники смазывают консистентной смазкой через штуцеры в торце оси. Все большее распространение получает жидкостная смазка подшипников.

В настоящее время применяются торцовые и комбинирован­ные уплотнения (см., например, поз. 3— 5 на рис. 5.15, а), кото­рые обеспечивают высокую герметичность узла и увеличивают срок службы по сравнению с радиальными уплотнениями в 2 — 3 раза.

Поддерживающие катки устанавливают для поддержания верх­ней ветви гусеницы. В полужестких подвесках их закрепляют на верхней части рамы тележек гусениц, а в упругих — на консоль­ных кронштейнах, расположенных на раме трактора.

Для снижения шума при работе ободья поддерживающих кат­ков некоторых тракторов оснащают резиновыми бандажами. Раз­меры поддерживающих катков определяют из условия обеспече­ния его вращения под действием сил трения движущейся гусе­ницы.

Гусеничная цепь передает вес трактора на почву и реализует тя­говые усилия, она должна обеспечивать высокие сцепные свой­ства с грунтом независимо от почвы, а также создавать неболь­шое сопротивление движению трактора.

По конструкции гусеничные цепи бывают с составными и цель­ными звеньями, по материалу — металлические, резинометалли­ческие и эластичные.

Работая в очень напряженных условиях, в абразивной среде и влаге, гусеничные цепи во многом определяют ресурс ходовой системы трактора. Срок службы гусеничных цепей (500… 2 000 ч) приблизительно в 2 — 3 раза меньше, чем срок службы других аг­регатов трактора. Наиболее распространенной причиной выхода гусеницы из строя является износ шарниров, которые могут быть открытыми или закрытыми по исполнению. Закрытые шарниры бывают с игольчатыми подшипниками или с упругим элементом.

На рис. 5.16 показана гусеничная цепь с открытым шарниром, состоящая из цельнолитых звеньев гусеницы с укороченным 1 и удлиненным 7 грунтозацепом с цевочным зацеплением, соеди­ненных пальцем 2. Звенья гусеницы изготовляются из высокомар­ганцовистой стали, их не подвергают никакой механической обработке.

Читайте также:  Почему на колесе возникает грыжа

Рис. 5.16. Гусеничная цепь с открытым шарниром: 1,7— звенья гусеницы с укороченным и удлиненным грунтозацепами; 2 — палец; 3 — болт; 4 — гайка; 5 — шайба; 6 — заклепка

Открытый с большими зазорами шарнир не препятствует про­никновению абразивных частиц к трущимся поверхностям, что и вызывает их интенсивный износ.

Несмотря на небольшой срок службы, такие гусеницы благо­даря простоте изготовления и малой металлоемкости (10… 15% массы трактора), возможности установки на машинах, работающих на повышенных скоростях, получили широкое применение на отечественных тракторах.

Закрытый шарнир изолирует поверхности трения от попада­ния абразивных частиц, благодаря чему срок службы гусениц с закрытыми шарнирами в 1,5 — 2 раза превышает срок службы гу­сениц с открытыми шарнирами. Кроме того, закрытый шарнир приподнят над беговой дорожкой гусеницы, что также улучшает условия его работы. Подобные конструкции используют на гусе­ницах с составными звеньями.

Недостатками гусениц с закрытым шарниром являются боль­шая металлоемкость (до 25 % массы трактора), а также сложность изготовления. Для запрессовки пальцев и втулок в рельсы гусени­цы требуется специальное оборудование.

Из-за большой массы составные гусеницы применяют на ти­хоходных тракторах с полужесткой подвеской. Составные гусени­цы нельзя считать перспективными, так как они помимо указан­ных недостатков создают большое сопротивление движению трак­тора, снижая его КПД и ухудшая экономичность работы.

Высокие эксплуатационные свойства имеют резинометалличес­кие гусеничные цепи. Их основные достоинства — бесшумность работы, высокий КПД и износостойкость при работе в среде с большим содержанием абразивных частиц, смягчение ударов, передаваемых на трансмиссию со стороны ходовой части.

В настоящее время используют два типа сочленений звеньев в подобных гусеничных цепях: с пальцевыми резинометалличес­кими шарнирами и бесшарнирные, у которых непосредствен­ный контакт и трение металлических поверхностей заменены внутримолекулярным трением в промежуточных резиновых эле­ментах.

На рис. 5.17, а изображено литое звено 2 гусеничной цепи, в котором резиновые втулки 3 расположены в проушинах только с одной стороны звена и палец 4 закреплен болтами 1. На рис. 5.17, б изображена конструкция, в которой резиновые втулки 3 установ­лены во всех проушинах. В первом случае угол закручивания рези­новых втулок при работе равен углу относительного поворота зве­ньев на ведущем колесе трактора, во втором, при прочих равных условиях, угол закручивания каждой втулки вдвое меньше, что уменьшает нагрузку на них.

Рис. 5.17. Резинометаллические гусеничные цепи: а, б — шарнирные с резиновыми втулками; в — то же, с ограничителем ради­альной деформации резиновых втулок; г — шарнирные со сплошной резиновой втулкой; д, е — бесшарнирные; 1 — болт; 2 — звено; 3 — резиновая втулка; 4 — палец; 5, 6 — металлические втулки; 7 — рельсы гусеничной цепи; 8 — резино­вый блок

Наиболее опасными для разрушения резиновых втулок явля­ются радиальные деформации. В связи с этим разработана конст­рукция резинометаллического шарнира с ограничителем радиаль­ной деформации резиновых втулок (рис. 5.17, в). На палец 4 зве­на 2 поочередно надеты резиновые 3 и металлические 5 втулки. Наружный диаметр резиновых втулок больше диаметра металли­ческих. В обычных условиях эксплуатации, когда силы тяги не пре­вышают средних значений, работают резиновые втулки. Когда сила тяги приближается к максимальной, деформация резиновых вту­лок 3 увеличивается, и в контакт с проушиной вступает металли­ческая втулка 5. С этого момента работают обе втулки и радиаль­ная нагрузка резиновых втулок уменьшается.

На рис. 5.17, г показана резинометаллическая гусеничная цепь с составными звеньями, шарнирная со сплошной резиновой втул­кой 3. Резиновая втулка крепится к пальцу 4 звена. Полученный комплект запрессовывается в металлическую втулку 6, а эта втул­ка — в рельсы 7 гусеничной цепи.

Для уменьшения деформации резиновых элементов в процессе работы трактора при сборке резинометаллических гусеничных цепей соседние звенья устанавливают под углом одно относительно другого. Этот угол равен половине угла поворота звеньев на веду­щем колесе трактора. Способы установки и крепления резиновых элементов в таких шарнирах разнообразны, в их числе вулканиза­ция, наклейка, запрессовка и др.

На рис. 5.17, д, е изображены бесшарнирные резинометалли­ческие гусеничные цепи тракторов, у которых роль шарниров выполняют резиновые блоки 8, установленные между сопряжен­ными звеньями 2 гусеничной цепи. Подобные гусеничные цепи имеют большой срок службы при работе трактора на песчаных почвах. Однако они имеют большую массу (около 28 % массы трак­тора), сложны по конструкции, большинство их деталей необхо­димо подвергать механической обработке.

Источник

Поделиться с друзьями
Шинбург
Adblock
detector