Выбор и расчёт механизмов и систем гусеничного трелевочного трактора (стр. 4 из 5)
Зная передаточные числа трансмиссии, переходим к определению передаточных чисел других агрегатов׃ главной передачи io, планетарного механизма iпм, конечной передачи iб. Их значения обычно принимаются по аналогии с выполненными моделями. Чтобы значения передаточных чисел в коробке передач получились в допустимых пределах, следует io, iпм, iб выбирать в соответствии со следующими данными׃ главная передача – io=2,5…5,5; планетарный редуктор – iпм=1,35…1,45(сдвоенный), iпм ≥3(раздельный); бортовая передача – iб=3,5…5,8(одинарная), iб ≥7,5(двойная).
Принимаем io=5; iпм=1,35; iб=4.95.
Передаточные числа в коробке передач вычисляются по следующим формулам׃
Вычисленные передаточные числа входят в допустимые пределы.
Карданные передачи.
На гусеничных тракторах при малых углах (3-5˚) несоосности валов агрегатов применяются шарниры с резиновыми втулками.
Используются также телескопические карданные передачи. Такая передача состоит из резиновых втулок, установленных в двух штампованных головках между крестообразными вилками. Одна вилка расположена на шлицах головной муфты, а вторая - на шлицах усилителя крутящего момента. Таким образом, крутящий момент передается от ведущей вилки через наружные шлицы на ведомую, которая соединена с ведущей внутренними шлицами.
При больших расстояниях между коробкой передач, раздаточной коробкой и ведущими мостами карданная передача состоит из карданов, двух валов и промежуточной опоры. Жесткие карданы с шарнирами неравных угловых скоростей допускают передачу крутящего момента под углом 20-300.
Для устранения неравномерности вращения применяются двойные карданы, т. е. карданы устанавливаются на обоих концах карданного вала с расположением вилок в одной плоскости.
Главные передачи
Главная передача – наиболее ответственный и сильно нагруженный узел трансмиссии. У тракторов шестерни выполняются с зерольными и, реже, с прямыми и спиральными зубьями.
Полуоси, колесные и бортовые редукторы
Полуоси служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. В зависимости от характера нагрузки полуоси бывают полуразгруженные и полностью разгруженные. Полуразгруженная полуось передает крутящий момент и воспринимает нагрузки, приходящиеся на ведущее колесо. Полностью разгруженные полуоси воспринимают только крутящий момент.
Планетарные механизмы поворота, применяемые на многих гусеничных тракторах, одновременно выполняют роль понижающих редукторов.
Ходовая часть
Специфика условий эксплуатации лесотранспортных машин предъявляет к ходовым системам следующие требования:
– высокая проходимость;
– повышенная прочность при больших динамических нагрузках;
– надежность и долговечность;
– простота ухода и возможность быстрой смены деталей.
Ходовая часть состоит из несущей системы, подвески и движителя (гусениц). Рама представляет собой клепаную пространственную ферму с балками переменного профиля, для придания жесткости снабженную связями и косынками.
Подвеска гусеничных трелевочных тракторов обычно выполняется рессорно-балансирной. Такая подвеска обеспечивает хорошую приспособляемость гусеницы к неровностям почвы и достаточную плавность хода при движении трактора через препятствия. Упругие элементы выполняются в виде цилиндрических пружин. Одногребневая ведущая звездочка и направляющее колесо в сочетании со следящим эффектом опорных катков уменьшает вероятность схода гусеницы.
На трелевочных тракторах применяют литую мелкозвенную гусеницу с открытыми шарнирами, что обеспечивает снижение веса, легкость сборки и разборки.
Механизмы управления.
В качестве механизма поворота гусеничных тракторов могут применяться бортовые фрикционы или планетарные механизмы поворота (ПМП).
Бортовые фрикционы, обладающие простой конструкцией и регулировки, устанавливаются на тракторах небольшой мощности.
Планетарные механизмы поворота имеют более высокий КПД, повышенную долговечность, позволяют уменьшать усилия на рычагах управления механизма поворота.
Для облегчения работы водителя на всех трелевочных тракторах в приводах управления сцеплением и механизмом поворота применяются гидроусилители.
Выбираем планетарный механизм поворота.
Тормоза
Различают следующие виды тормозных систем: рабочую, необходимую для регулирования скорости движения машины и ее плавной остановки; стояночную, которая служит для удержания машины на уклоне.
Тормозной механизм служит для создания искусственного сопротивления движению трактора и автомобиля. Наибольшее распространение получили фрикционные тормоза, принцип действия которых основан на использовании сил трения между неподвижными и вращающимися деталями. Фрикционные тормоза могут быть барабанными, ленточными и дисковыми. В барабанном тормозе силы трения создаются на внутренней цилиндрической поверхности вращения, в ленточном – на наружной, а в дисковом – на боковых поверхностях вращающегося диска.
По месту установки различают тормоза колесные и центральные (трансмиссионные). Первые действуют на ступицу колеса, а вторые – на один из валов трансмиссии. Колесные тормоза используют в рабочей тормозной системе, центральные – в стояночной.
Привод тормозов предназначен для управления тормозными механизмами при торможении. По принципу действия тормозные приводы разделяют на механические, пневматические и гидравлические.
На гусеничных тракторах тормоза конструктивно объединены с механизмами поворота и представляют собой плавающие ленты, обеспечивающие одинаковый тормозной момент, не зависящий от направления движения.
4. Тяговая и динамическая характеристики машины и их анализ Тяговая характеристика представляет собой зависимость на различных передачах Ра=f(va) и является основным документом, характеризующим тягово-динамические качества машины.
Расчет тяговой характеристики производится в следующем порядке. В таблицу вносим все значения крутящего момента Ме и частоты вращения вала двигателя n, найденные при построении внешней характеристики. Для построения кривых Ра=f(va) необходимо определить на каждой передаче скорость движения и свободную силу тяги при соответствующей частоте вращения вала двигателя.
Скорость движения (км/ч) определяется по формуле׃
Rд – динамический радиус колеса или звездочки, м;
к – общее передаточное число трансмиссии на соответствующей передаче.
Свободная сила тяги (Н) равна:
где Рк – касательная сила тяги, Н, определяемая по зависимости
– сопротивление воздушной среды, Н (учитывается при
км/ч), определяется по формуле 
.Рω – сопротивление воздушной среды, Н.
В данном курсовом проекте сопротивление воздушной среды не учитывается т.к. максимальная скорость трактора 11 км/ч, что меньше 25км/ч.
Таблица 4.1
| n, об/мин | Me, Нм | Передачи КПП | |||||
| i1=1,2 | i2=0,96 | ||||||
| k1=40 | k2=32 | ||||||
| Va, км/ч | Pk, Н *103 | Pw, Н *103 | Va, км/ч | Pk, Н *103 | Pw, Н *103 | ||
| 1050 | 798,4 | 2,6 | 97143 | - | 3,2 | 77714 | - |
| 1260 | 810,4 | 3,1 | 98603 | - | 3,9 | 78883 | - |
| 1470 | 792,8 | 3,6 | 96462 | - | 4,5 | 77169 | - |
| 1680 | 735,35 | 4,1 | 89472 | - | 5,2 | 71577 | - |
| 1890 | 759,6 | 4,68 | 92422 | - | 5,8 | 73938 | - |
| 2100 | 700,3 | 5,2 | 85207 | - | 6,5 | 68166 | - |
| i3=0,76 | i4=0,61 | i5=0,4 | ||||||
| k3=25,6 | k4=20,4 | k5=16,3 | ||||||
| Va, км/ч | Pk, Н | Pw, Н | Va, км/ч | Pk, Н | Pw, Н | Va, км/ч | Pk, Н | Pw, Н |
| 4,06 | 62171,9 | - | 5,1 | 49543 | - | 6,3 | 39586 | - |
| 4,88 | 63106,4 | - | 6,1 | 50287 | - | 7,6 | 40181 | - |
| 5,6 | 61735 | - | 7,1 | 49195 | - | 8,9 | 39308,4 | - |
| 6,5 | 57262 | - | 8,1 | 45630 | - | 10,2 | 36459,9 | - |
| 7,3 | 59150 | - | 9,1 | 47135 | - | 11,4 | 36707,3 | - |
| 8,1 | 54532,8 | - | 10,1 | 43455 | - | 12,7 | 37662,2 | - |