О чем речь? Трансмиссия трактора – незаменимый узел этой техники. Он требуется для передвижения и других обязательных задач данного транспортного средства.
Какие бывают? Эта часть бывает нескольких видов, которые зависят от специфики самого трактора. На гусеничные и колесные устанавливают разные трансмиссии.
В этой статье:
Назначение трансмиссии трактора
Большая часть колесных и гусеничных тракторов работают на базе единого принципа, так как унифицированные конструктивные элементы и узлы позволяют этой строительной и сельскохозяйственной технике передвигаться по дорогам и выполнять поставленные перед ней задачи. Трансмиссия тракторов и автомобилей относится к обязательному составному механизму транспортных средств, при помощи которого энергия от двигателя внутреннего сгорания передается на ведущие колеса (или гусеницы), а также на агрегируемые машины (в случае тракторов).
Назначение трансмиссии трактора
Тракторы широко используются при строительных и дорожно-ремонтных работах для перемещения тяжелых грузов по труднопроходимой местности. Эта техника также активно применяется для обеспечения работы навесных и прицепных строительных установок. Одна из ключевых технических характеристик этого вида транспорта – максимальное тяговое усилие в ТС (кН), рассчитываемое на крюке трактора при номинальной мощности мотора.
Все тракторы делятся на две большие категории:
Пневмоколесные
Эти машины способы развивать достаточно высокую скорость – до 40 км/ч. Очень мобильны и маневренны на дорогах (особенно с твердым покрытием). Широко применяются в качестве основы для установки навесной техники: крановое, погрузочное, землеройное и бульдозерное оборудование, задействованное в землеройных, дорожных и строительно-монтажных работах и чаще всего работает в паре именно с пневмоколесными тракторами. К главному недостатку таких транспортных средств относится повышенное удельное давление на грунт, которое негативно сказывается на проходимости машин.
Гусеничные
Эта техника используется в строительстве более активно, чем ее колесный аналог, так как гусеничные тракторы обладают весомым набором преимуществ, а именно: повышенный показатель тягового усилия на крюке, плотное сцепление гусеничного хода с грунтовым дорожным покрытием, пониженный коэффициент удельного давления на грунт, большая проходимость. Однако гусеничные тракторы намного медленнее, чем колесные: их максимальная скорость не превышает 10-12 км/ч.
К основным механическим узлам любого трактора, обеспечивающим его работоспособность, относятся двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия (силовая передача), рама, ходовой механизм, система управления транспортным средством, а также некоторые вспомогательные компоненты.
Трансмиссия включает в себя узлы и механизмы, при помощи которых вращение от коленвала мотора преобразуется и распределяется между ведущими колесами (либо гусеницами), валом отбора мощности и гидроприводом. Трансмиссия позволяет трактору плавно трогаться с места, менять скорость и направление движения, повышает маневренность при поворотах, а также передает крутящий момент от двигателя к агрегируемым совместно с трактором сельскохозяйственным и строительным транспортным средствам.
Состав и показатели трансмиссии трактора
Трансмиссия пневмоколесного и гусеничного трактора состоит из следующих механизмов и узлов:
- Сцепление в виде постоянно-замкнутой дисковой фрикционной муфты, соединяющее и разъединяющее работающий двигатель внутреннего сгорания с трансмиссией.
- Ступенчатая коробка передач, реализованная в тракторе при помощи зубчатого редуктора с переменным передаточным числом, используемая для увеличения и уменьшения крутящего момента, который передается от ДВС к ведущим колесам (или гусеницам).
- Карданные валы, обеспечивающие транспортировку крутящего момента от мотора под изменяющимся углом коробки передач к заднему мосту, укрепленному рессорами.
- Одинарная либо двойная главная передача, повышающая показатель тяговой силы на ведущих гусеницах или колесах.
- Дифференциал, служащий распределительным механизмом при передачи крутящего момента от мотора к ведущей оси и приводящий в движение колеса на заданных коробкой передач скоростях движения при прохождении поворотов и неровных участков дороги.
- Полуоси, или валы, которые распределяют крутящий момент от ДВС между закрепленными на ведущей оси колесами или гусеницами.
Работа трансмиссии трактора характеризуется двумя показателями:
- коэффициент передачи и полезного действия;
- передаточное отношение.
Виды трансмиссии трактора по принципу действия
По принципу действия трансмиссия трактора подразделяется на пять типов. Рассмотри подробно каждый из них.
Виды трансмиссии трактора по принципу действия
Механическая трансмиссия
Такая трансмиссия включает в себя механические узлы и агрегаты, передачи, а также сборочные компоненты. В ее конструкцию входят такие механизмы и устройства, как муфта сцепления, промежуточный узел соединения, коробка передач, главная передача, дифференциал, конечные передачи.
Тракторы, комплектация которых предполагает оба моста ведущих, имеют более усложненную конструкцию трансмиссии. Она дополнительно комплектуется раздаточной коробкой и карданной передачей. Кроме того, она дополнена отдельными главной передачей, дифференциалом и конечными передачами для переднего моста.
Главной особенностью механической трансмиссии является то, что частота вращения в ней регулируется ступенчато. Такая конструкция позволяет получать повышенный коэффициент полезного действия. При этом стоимость такого узла остается на приемлемом уровне.
Электрическая трансмиссия
Работа электрической трансмиссии основана на генераторе постоянного тока. Его якорь соединен напрямую с дизельным либо карбюраторным двигателем трактора, который заставляет его вращаться и вырабатывать электрический ток, который перераспределяется по соединительным кабелям между тяговыми электродвигателями, установленными в ведущих колесах или звездочках.
К основным преимуществам такой конструкции можно отнести бесступенчатое регулирование частоты вращения и простоту передачи энергии к основным узлам транспортного средства. Однако электрическая трансмиссия имеет достаточно низкий коэффициент полезного действия при относительно высокой цене.
Гидравлическая трансмиссия с гидростатической передачей
Данный тип трансмиссии базируется на передаче гидравлического типа. Это означает, что в качестве передаточного устройства для распределения энергии от двигателя внутреннего сгорания к ведущим колесам (или звездочкам) и прочим техническим агрегатам выступает жидкость. Гидравлическая трансмиссия бывает двух типов: гидростатическая и гидродинамическая.
Гидравлическая трансмиссия с гидростатической передачей
Гидростатическая, или еще ее называют объемная, передача представляет собой узел, в состав которого входят насос, распределительное устройство, а также моторы и гидролинии, вмонтированные в ведущие колеса (или гусеницы). Насос напрямую соединен с ДВС, который под большим давлением направляет в него масло, которое затем попадает в распределительное устройство для передачи его к приводным моторам, установленным на ведущих колесах.
Такая трансмиссия предполагает бесступенчатую регулировку частоты вращения колес (или гусениц). Однако такой технический узел обладает целым рядом существенных недостатков, а именно: низким коэффициентом полезного действия, тяжеловесными основными конструктивными компонентами. Кроме того, гидравлическая трансмиссия для полноценной работы предполагает обязательное обеспечение герметичности.
Гидравлическая трансмиссия с гидромеханической передачей
Это второй тип гидравлической трансмиссии, характерной особенностью которого является включение в состав основных компонентов узла гидромеханической передачи, состоящей из гидромуфты и гидротрансформатора. Такая трансмиссия передает энергию от двигателя ко всем внутренним и внешним получателям за счет динамического напора жидкости.
Среди главных достоинств трансмиссии с гидромеханической передачей можно выделить такие, как бесступенчатое регулирование крутящего момента, пониженные динамические нагрузки на конструктивные элементы трансмиссии, хороший разгон и плавность хода трактора при движении. Среди недостатков числится малый КПД, высокая сложность конструкции и тяжелый вес основных деталей и агрегатов.
Электромеханическая трансмиссия
В основе этой трансмиссии лежит механическая передача, которая включает в себя электрогенератор и электрический двигатель постоянного тока. Такая трансмиссия позволяет бесступенчато регулировать скорость вращения ведущих колес (или гусениц) и плавно менять скорость движения трактора. К ее ключевым минусам можно отнести низкий коэффициент полезного действия, высокую стоимость и большой вес деталей конструкции.
Виды трансмиссии трактора по передаточному числу
В зависимости от изменения передаточного числа трансмиссия трактора делится на три вида:
Ступенчатая трансмиссия
Позволяет формировать несколько неизменных передаточных отношений при заданном значении угловой скорости. Основным недостатком трансмиссии такого типа является то, что существуют режимы, не позволяющие использовать максимальные возможности двигателя внутреннего сгорания.
Бесступенчатая трансмиссия
Данная разновидность трансмиссии позволяет непрерывно и автоматически регулировать крутящий момент. Благодаря своей конструкции она эффективно и в полной мере использует мощность установленного на трактор мотора. Однако есть у нее и существенные недостатки, к которым относятся сравнительно низкий коэффициент полезного действия и сложность в техническом устройстве основных узлов и агрегатов.
Комбинированная трансмиссия
Такая трансмиссия основана на совместном использовании ступенчатых передач и бесступенчатого регулирования частоты вращения ведущих колес (или гусениц) в рамках одной передачи. Такая конструкция расширяет диапазон регулировки крутящего момента и обеспечивает трансмиссии все достоинства, характерные для бесступенчатых передач.
Трансмиссия колесного трактора
Большинство тракторов колесного типа оснащены механической ступенчатой трансмиссией, так как она имеет простую конструкцию и повышенный КПД, она довольно проста и очень надежна. Одним из главных конструктивных элементов такой трансмиссии является сцепление. Именно оно передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, позволяет трактору плавно трогаться с места и разъединяет связь между мотором и коробкой передач при кратковременных остановках в движении.
Трансмиссия колесного трактора
Устройство трансмиссии колесного трактора также включает в себя коробку переменных передач (КПП) и главную передачу, которая позволяет регулировать крутящий момент при помощи уменьшения скорости вращения передающих валов, и также разделять мощность мотора отдельно на каждое колесо.
За распределение крутящего момента между выходными колесными полуосями отвечает дифференциал. Этим узлом оснащаются только пневмоколесные тракторы, на гусеничных аналогах устанавливаются специальные трансмиссионные механизмы.
В целом, трансмиссия колесного трактора по своему устройству схожа с классической автомобильной: крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается на ведущие колеса при помощи сцепления, коробки передач и кардана. Однако характерной особенностью трансмиссии трактора является то, что передача энергии от мотора осуществляется не одним потоком, как в случае с легковыми транспортными средствами, а несколькими.
Особенности трансмиссии гусеничного трактора
Трансмиссия гусеничного трактора имеет более сложное устройство, чем у своего пневмоколесного аналога. Она оснащена дополнительными узлами, а именно левым и правым механизмами поворота, которые способны передавать разные крутящие моменты от двигателя внутреннего сгорания к звездочкам. Большинство гусеничных тракторов укомплектованы следующими поворотными узлами:
- планетарными (ДТ-175С, Т-4А, ДТ-МВ);
- укрепленными многодисковыми фрикционными муфтами (Т-130, Т-70С).
Конструкция трансмиссии гусеничного трактора функционирует за счет двух массивных гидравлических передач, каждая из которых укомплектована регулируемым насосным механизмом и гидравлическим мотором. Работа системы налажена таким образом, что эти насосы соединены напрямую с двигателем внутреннего сгорания, а гидравлические моторы на них присоединяются напрямую к ведущим звездочкам, скрепленными с зубчатым механизмом.
Трансмиссия является одним из главных механизмов в конструкции тракторов, при помощи которого энергия от двигателя внутреннего сгорания распределяется между ведущими колесами или гусеницами, а также на агрегируемые машины и установки.
