Ходовая часть колесных и гусеничных тракторов. Рулевое управление. Механизм поворота гусеничных тракторов

Ходовая часть состоит из остова, подвески и движителя (колес или гусениц). У колесных тракторов различают рамные, полурамные и без­рамные остовы. Остовом называют основание, соединяющие части трактора в единое целое. Рамный остов представляет собой клепаную или сварную раму из стального проката различного профиля, на кото­рую устанавливают части тракторов или автомобиля. Полурамный ос­тов (рис. 62, а, в) - это объединенная конструкция отдельных корпусов трансмиссии и балок полурамы. Безрамный остов представляет собой общую жесткую систему, состоящую из корпусов механизмов транс­миссии и двигателя. Полурамный и безрамный остовы применяют на пропашных тракторах.

Подвеска - это система устройств для упругой связи остова с колесами или гусеницами. Она смягчает удары от неровностей дороги (поч­вы). Подвеска колесного трактора общего назначения установлена лишь в передней его части. К передней полу раме на двух полуэллиптических рессорах подвешен передний мост. Рессоры жестко соединены с мостом стремянками и накладками, а с рамой кронштейнами через резиновые опоры. На раме трактора установлен резиновый буфер, смягчающий удары о раму. Подобная передняя подвеска выполнена на грузовом ав­томобиле.

Рис. 62. Ходовая часть и остов:

а, в - универсально-пропашного трактора; б - остов трактора общего назначе­ния; г - ходовая часть грузового автомобиля;

1 - подвеска; 2 - передний мост; 3 - остов; 4 и 5 - задние и передние колеса; б - задний мост; 7 - двойной шарнир; 8 - передняя балка; 9 - продольная балка; 10 - корпус сцепления; 11 - корпус коробки передач; 12 - корпус заднего моста

Передняя подвеска универсально пропашного трактора (рис. 63, а) имеет цилиндрическую пружину 5, установленную внутри полого кула­ка 6. Пружина опирается внизу на опорный шариковый подшипник 4, сидящий на поворотной цапфе, а вверху - в стенке кулака.

Рис. 63. Передние мосты пропашных тракторов с эластичной

(а,б) и жесткой (в) подвеской:

 

1 - поворотная цапфа; 2 - ось поворотной цапфы; 3 - ступица колеса; 4 - опор­ный подшипник; 5 - пружина; 6 - выдвижной кулак; 7 - поворотный рычаг; 8 - штифт; 9 - корпус переднего моста; 10 - ось качения переднего моста отно­сительно остова трактора; 11 - болты крепления выдвижного кулака; 12 - фла­нец составной цапфы; 13 - масленка; 14 -хомут крепления выдвижного кулака

Разъемное болтовое соединение поворотной цапфы с фланцем 12 (рис. 63, б) оси колеса служат для регу­лирования дорожного просвета тракто­ра. Резиновый буфер, установленный в нижней части поворотной цапфы, сни­жает силу ударов, возникающих при полном сжатии пружины. Передние мосты некоторых про­пашных тракторов (малого класса) имеют жесткую подвеску (рис. 63, е). Роль эластичной подвески выполняют пневматические шины. Грузовые авто­мобили и колесные тракторы общего назначения снабжены одинаковыми по размеру колесами. Универсально про­пашные тракторы обычно имеют зад­ние колеса большего размера, чем пе­редние. На них приходится основная (до 70%) от массы трактора, что обес­печивает лучшее сцепление колес с опорной поверхностью. Передние ко­леса несут меньшую нагрузку, чем зад­ние, и поэтому легче управляются и обеспечивают хорошую прямолиней­ность движения, что важно при между­рядной обработке пропашных культур. Ведущие и направляющие колеса уни­версально-пропашного трактора пока­заны на рисунке 64.

Каждое колесо состоит из ступицы 8, диска 9 с ободом 7 и покрышки 5 с камерой 6. Причем обод приварен к диску, а диски привернуты к ступице. На протекторе покрышки выполнены почвозацепы, которые улучшают сцеп­ление шины с грунтом. Ступица веду­щего колеса закреплена на полуоси 1 с помощью шпонки и вкладыша 3. Во вкладыше смонтирован червяк 2, витки которого заходят в прорези полуоси.

Рис. 64. Колеса пропашного трактора: а - ведущее; б - направляю­щее; в - схема изменения ко­леи ведущих колес; 1 - полуось; 2 - червяк; 3 - вкладыш; 4 - груз; 5 - по­крышка; 6 - камера; 7 - обол; 8 - ступица; 9 - диск; 10 - регулировочная гайка; 11 - вентиль; 12 - кронштейн; 13 - фланец вала колеса

Вращая червяк, можно передвинуть ведущее колесо на полуоси и получить нужную для работы колею. Перед этим необходимо поднять домкратом заднюю часть трактора до от­рыва колес от земли и ослабить болты крепления вкладыша к ступице колеса. Для установки большой колеи диски ведущих колес трактора располагают выпуклостью внутрь. При этом вершины грунтозацепов по­крышки, имеющих вид елочки, направляют по ходу вращения колеса. Для увеличения оцепления ведущих колес с почвой на их диски вешают грузы 4, а камеры заполняют на 3/4 их объема водой. Во время заморозков вме­сто воды заливают 25%-ный раствор хлористого кальция, который не замерзает при температуре до -30 °С. После заполнения камер раствором или водой колесо следует накачать воздухом до нормального давления. При использовании трактора на транспортных работах следует снять до­полнительные грузы с задних колес и слить жидкость из шин.

На каждом автомобиле и тракторе устанавливают шины определенного размера (рис. 65, а).

Рис. 65. Размеры шин (а) и схемы перестановки колес (б): А - шина профиля; Б - внутренний диаметр; В - наружный диаметр

Единицами измерения размеров шин являются миллиметры. Размер шины ставится на боковой части покрышки. Первая цифра обозначает ширину профиля шины, а через тире - ее внутренний диаметр. Буква Р после обозначения размера указывает, что шина имеет радиальное рас­положение корда. В такой шине нити корда (ткани) покрышки располо­жены радиально (по кратчайшему расстоянию между бортами). В отли­чие от обычных шин, в которых нити корда расположены диагонально (под углом друг к другу), радиальные шины более износостойки.

Автомобильная пневматическая шина (рис. 66, а) состоит из по­крышки, камеры и ободной ленты 3. Покрышки состоят из каркаса, про­тектора (беговой дорожки), боковой и бортовой частей. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком протектората для плохих дорог и бездорожья - с крупным. Камера изготовлена в виде эластичного кольцевого резинового рукава.

Рис. 66. Автомобильная шипа (а) и вентиль (б):

1 - покрышка; 2 - вентиль; 3 - ободная лента; 4 - протектор; 5 - боковина; 6 - камера; 7 - обод покрышки; 8 - ниппель; 9 - золотник; 10 - колпачок

Для наполнения воздухом и удаления его при необходимости камера имеет вентиль, который состоит из корпуса 11, золотника 9 и колпач­ка 10. Корпус вентиля сделан из латуни в виде трубки с фланцем и за­креплен в камере 6 при помощи шайбы и гайки. Корпус вентиля может быть составным: верхняя часть изготовлена из латуни, а нижняя - из резины, привулканизированной к камере. Золотник - это клапан, про­пускающий воздух только внутрь камеры. Он включает в себя ниппель 8 с резиновым кольцом, стержень и пружину. Золотник ввертывают в корпус вентиля и закрывают сверху колпачком.

Гусеничный трактор имеет ряд преимуществ перед колесным. В их числе меньшее удельное давление на почву, лучшая проходимость по мягким почвам, возможность более раннего начала весенних работ. Од­нако они более сложны по устройству и ограничены в передвижениях по асфальтированным дорогам.

Движитель включает в себя натяжной механизм 1 (рис. 67), подвеску 4, поддерживающие ролики 3, ведущую звездочку б и цепь 5. Гусеничная цепь состоит из отдельных шарнирно-соединенных между собой звеньев. Каждое звено представляет собой фасонную отливку из стали высокой твердости и прочности.

Рис. 67. Гусеничный движитель:

а - устройство; б - звено гусеницы болотоходного трактора; в - схема;

1 - натяжной механизм; 2 - рама; 3 - поддерживающий ролик 4 - каретка; 5 - гусеничная цепь; 6 - ведущая звездочка

Ведущая звездочка имеет 13 зубьев. Шаг зубьев в два раза меньше шага гусеницы, поэтому при каждом обороте зубья звездочки работают попеременно, что уменьшает их износ.

Натяжной механизм (рис. 68, а) служит для натяжения гусеничной цепи. В него входят направляющее колесо 7, коленчатая ось 13, аморти­затор и натяжной болт 3. Направляющее колесо изготовлено из стали.

Благодаря окнам между спицами на колесо не налипает грязь, и оно имеет облегченную конструкцию. Шейки верхнего колена - оси 13 во время работы трактора и при натяжении гусениц могут свободно пово­рачиваться в чугунных втулках, которые запрессованы в опору, прива­ренную к лонжеронам рамы. Амортизатор служит для удержания на­правляющего колеса в переднем положении и для предохранения его, а также гусеничной цепи от перегрузок. Основные детали амортизатора -пружины 4, которые установлены между упорами в сжатом состоянии. Упор 2 имеет фасонную вильчатую форму и соединен с ушком 1 колен­чатой оси, которое вставлено в отверстие и закреплено гайкой. Натяж­ной болт 3 через яблоко шаровой опоры упирается в кронштейн рамы. Сжатие пружин регулируют перемещением гайки 5 по болту. Натяже­ние гусеничной цепи регулируют гайкой 6.

Гайка при свертывании с натяжного болта, упираясь через шаро­вую опору в кронштейн рамы, перемещает болт и вместе с ним натяжное (направляющее) колесо вперед. После натяжения гусеницы регули­ровочную гайку зажимают контргайкой.

Рис. 68. Натяжной механизм (а) и поддерживающий ролик (б): 1 - ушко коленчатого вала; 2 — упор пружины; 3 натяжной болт; 4 - пружина амортизатора; 5 - гайка натяжения пружины, 6 - регулировочная гайка натяже­ния пружины; 7 - направляющее колесо; 8 - регулировочная гайка; 9 - подвиж­ное уплотнительное кольцо; 10 — неподвижное уплотнительное кольцо; 11 - резина подвижного кольца; 12 - пружина; 13 - коленчатая ось; 14 - ступица; 15 - ось; 16 - резиновый бандаж

Поддерживающие ролики (рис. 68, б) предотвращают сильное про­висание и боковое раскачивание гусеничных цепей. С каждой стороны рамы трактора устанавливают по два поддерживающих ролика (ступица 14 и ось 15). Ступица изготовлена в виде пустотелой чугунной отливки с двумя утолщенными обедами.

Подвеска соединяет гусеничный движитель с рамой и обеспечивает плавность хода. Эластичная подвеска трактора достигается четырьмя балансирными каретками. Каретки установлены на цапфах поперечного бруса рамы по две с каждой стороны трактора. Каретка представляет собой тележку, состоящую из внешнего и внутреннего балансиров, опи­рающихся на катки, и пружинной рессоры, установленной между ба­лансирами.

Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля иди колесного трактора посредством поворота передних колес или полу рамы. Рулевое управление (рис. 69) состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Рулевой механизм осуществ­ляет передачу усилия от водителя к рулевому приводу и облегчает по­ворот рулевого колеса. Различают несколько типов рулевого механизма: червяк-ролик, червяк-сектор и винт-гайка.

Рис. 69. Схема рулевого управления:

1 - поперечная рулевая тяга; 2 - корпус рулевого механизма; 3 -рулевое колесо; 4 - рулевая сошка; 5 - продольная рулевая тяга; 6 - рычаги поворотных цапф

Рулевой механизм типа червяк-ролик применяют на некоторых ав­томобилях и колесных тракторах талого класса, имеющих механическое рулевое управление. Рулевой механизм (рис. 70, а) этого типа включает в себя трех гребневый ролик 6 и глобоидальный червяк 8, которые со­ставляют червячную пару с большим передаточным отношением.

Червяк с помощью елочных шлицов насажен на рулевой вал 5. Червяк опирается на два конических подшипника, установленных в рас­точках корпуса. Подшипники не имеют внутреннего кольца, и их роли­ки катятся непосредственно по коническим поверхностям червяка. На­ружные обоймы подшипников зажаты в осевом направлении крышками. Под фланец нижней крышки 1 установлены регулировочные прокладки, используемые для регулировки осевого зазора подшипников. Основание рулевой колонки 3 нижним концом входит в расточку крышки. Внутри колонки помещен рулевой вал. Он выполнен пустотелым, и внутри него проходит провод звукового сигнала. На верхнем конусном конце рулево­го вала шпонкой и гайкой закреплено рулевое колесо 4. Трехгребневый ролик 6 опирается на два игольчатых подшипника, которые помещены на оси, запрессованной в отверстиях прилива (головки) вала сошки.

Рис. 70. Рулевой механизм (а) и рулевой привод (б) автомобиля ГАЗ-53Л: 1 - нижняя крышка; 2 - конические подшипники; 3 - рулевая колонка; 4 - рулевое колесо; 5 - рулевой вал; 6 — ролик; 7 - вал сошки; 8 - червяк; 9 - корпус; 10 - регулировочный винт; 11 - шайба; 12 - рычаги поворотных цапф; 13 - поперечная тяга; 14 - верхний поворотный рычаг; 15 - продольная тяга; 16 - рулевая сошка

Вал 7 сошки опирается с внешней стороны на втулку, запрессован­ную в корпус, а с внутренней стороны - на цилиндрический роликовый подшипник, установленный в боковую крышку. Внутренний конец вала сошки имеет кольцевую выточку, которая входит в паз регулировочного винта 10. В торце винта с обратной стороны выполнено углубление для специального ключа. Регулировочный винт ввертывается в боковую крышку корпуса рулевого механизма и удерживает вал сошки от осевых перемещений. Он стопорится шайбой 11, которая усом входит в паз винта.

На винт навертывается колпачковая гайка, которая прижимает шайбу к крышке. Регулировочным винтом можно переместить вал сош­ки в осевом направлении и изменить зазор между червяком и роликом, что влияет на свободный ход рулевого колеса. Наружный конец вала сошки имеет елочные шлицы, на которые надевают сошку. Для пра­вильной установки сошки на вал на их торцах выбиты риски. Гайкой закрепляют сошку на валу.

Рулевой привод (рис. 70, б) составляют детали, соединяющие сошку с поворотными цапфами. Конструкция рулевого привода выполнена так, чтобы при повороте движение всех колес автомобиля или трактора осуществлялось без бокового скольжения, что обеспечивает легкость управления и минимальный износ шин. Для этого необходимо, чтобы все колеса имели общий центр поворота, т.е. внутреннее управляемое колесо должно поворачиваться на больший угол, чем внешнее. Выпол­нение этого требования обеспечивает рулевая трапеция, где основания­ми служат передняя ось автомобиля (трактора) и поперечная рулевая тяга 13, а боковыми - рычаги 12 поворотных цапф. Рулевая трапеция соединена с сошкой 16 посредством верхнего поворотного рычага 14 и продольной тяги 15.

В наконечниках продольной и поперечной тяг размещены шаровые сочленения. На нижнем конце сошки в коническом отверстии закреплен стержень шарового пальца, сфера которого размещена в продольной рулевой тяге 15.

Рулевой механизм типа червяк-сектор состоит из корпуса, червяка 6 (рис. 71) вала 10 сошки и жестко закрепленного на нем сектора 8.

Гидроусилитель включает в себя масляный резервуар, размещен­ный в корпусе, масляный насос, распределитель 5 и силовой цилиндр 4 с поршнем 3. Масло в бак заливают через горловину, закрытую крыш­кой 14 и снабженную сетчатым фильтром и масломером. Гидроцилиндр двухстороннего действия установлен в верхней части корпуса. Шток поршня соединен с рейкой 9, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором вала сошки с противоположной от червяка стороны. Распре­делитель 5, расположенный на пути потока масла из насоса в цилиндр, управляет работой цилиндра. Он состоит из корпуса с каналами и зо­лотника 5 (рис. 72) закрепленного на хвостовике червяка рулевого ме­ханизма.

Рис 71. Рулевой механизм с гидроусилителем (трактор МТЗ-80): 1 — корпус; 2 - упор рейки с датчиком блокировки дифференциала; 3 - поршень; 4 - цилиндр; 5 - распределитель; 6 - червяк; 7 - регулировочная эксцентриковая втулка; 8 - сектор; 9 - рейка; 10 - вал сошки; 11 - сошка; 12 - кран управления; 13 - ограничительный болт; 14 - крышка заливной горловины; А - выход масла от насоса; Б - вход масла к насосу; В - слив масла в рулевую колонку

С обеих сторон золотника находятся шайбы 7, в которые под дав­лением пружины упираются ползуны 8. Ползуны и пружины с помо­щью шайбы удерживают золотник в нейтральном (среднем) положении, когда водитель не поворачивает рулевое колесо, и трактор движется в нужном направлении

Рис. 72. Схема рулевого управления с гидроусилителем (трактор МТЗ-80): а — среднее положение золотника; б — положение золотника при повороте на­право; в - положение золотника при повороте налево; 1 — поршень; 2 - цилиндр; 3 - нагнетательная магистраль к датчику блокировки дифференциала; 4 - редукционный клапан; 5 - золотник; 6 - корпус распреде­лителя; 7 - шайба; 8 — ползун; 9 - предохранительный клапан; 10 - нагнетатель­ная магистраль к гидроусилителю; 11 — червяк; 12 - сошка; 13 - рейка; 14 - кран управления блокировкой дифференциала; 15 - маховичок; 16-упор рейки, 17 - щуп, 18 - золотник; 19 - рулевое колесо; А и Б - полости цилиндра

При этом золотник выточками соединяет нагнетательную магист­раль 10 со сливной, и масло, нагнетаемое насосом, сливается в бак из сливной магистрали. Червяк 11 одновременно с вращательным может совершать поступательное движение вперед и назад от нейтрального положения, так как между упорными шайбами 7 и торцовыми расточ­ками в корпусе распределителя с обеих сторон имеются зазоры. Пово­ротом рулевого колеса поворачивают червяк, который, упираясь в зубья сектора, смещается в осевом направлении вместе о золотником, и на­гнетательная магистраль насоса соединяется с одной из полостей сило­вого цилиндра. Маслом, нагнетаемым насосом в эту полость цилиндра, перемещается поршень 1, а вместе с ним и шток с рейкой, поворачивая с помощью сектора вал, который через сошку 12, тяги и рычаги соединен с направляющими колесами. При этом другая полость цилиндра через трубку и золотник соединяется со сливной магистралью, масло из этой полости вытесняется поршнем в бак. Если прекратить вращение рулево­го колеса, то золотник возвращается в среднее (нейтральное) положение под действием пружин, а трактор продолжает движение в выбранном направлении. Усилие водителя, прикладываемое к рулевому колесу, используется для перемещения золотника, т.е. для включения усилите­ля. Если гидроусилитель неисправен, поворот трактора рулевым коле­сом затруднен. При повороте рулевого колеса по ходу часовой стрелки (вправо) червяк поворачивает сектор вместе о валом сошки тоже по хо­ду часовой стрелки, а вал сошки с помощью рычагов и тяг - поворотные цапфы с направляющими колесами вправо.

Для того чтобы обеспечить давление тосола в муфте блокировки дифференциала 0,7...1,0 МПа при прямолинейном движении трактора, в корпусе гидроусилителя смонтирован редукционный клапан 4. Там же размещается и предохранительный клапан 9, который срабатывает при давлении 7,5...8,0 МПа. Оба клапана запломбированы, и регулировать их водителю запрещено.

Датчик автоматической блокировки дифференциала (АБД) разме­щен в упоре 16 рейки. При прямолинейном движении трактора золот­ник 18 датчика входит в паз рейки 13. Во время поворота при автомати­ческой блокировке дифференциала рейка выталкивает золотник из паза. Золотник, перемещаясь, сообщает полость муфты блокировки со сли­вом, и дифференциал разблокируется. Кран блокировки управляется рукояткой, расположенной в кабине и соединенной тросом о маховиком 15 датчика блокировки. Рукоятка и кран 12 (см. рис. 71) имеют три по­ложения: I - блокирование дифференциала выключено (риска крана совпадает о риской "Выкл." на: крышке датчика), II - блокирование дифференциала автоматическое (риска "Вкл."), III - блокирование диф­ференциала принудительное независимо от положения направляющих колес (кран повернут до упора).

Рис. 73. Планетарный механизм: а - устройство; б — схема; в — взаимодействие шестерен при прямолинейном

движении трактора; 1 - ведущая шестерня конечной передачи; 2 - регулировочные гайки; 3 - паль­цы; 4 - тормозная лента остановочного тормоза; 5 - рычаги остановочного тор­моза; 6 - шкив остановочного тормоза; 7 — рычаги тормоза солнечной шестерни; 8 - тяга управления остановочным тормозом; 9: шток-указатель регулировки тормоза солнечной шестерни; 10 -тяга управления тормозом солнечной шес­терни; 11 и 22 — пружина; 12 — шкив тормоза солнечной шестерни; 13 - тормоз­ная лента солнечной шестерни; 14 - полуось (вал); 15 - сателлит; 16 - солнечная шестерня; 17 - водило; 18 - коронная шестерня; 19 - ведущая шестерня главной передачи; 20 - регулировочные винты; 21 - корпус заднего моста

Планетарный механизм поворота (рис. 73) состоит из планетарно­го редуктора и двух тормозов: остановочного и тормоза солнечной шес­терни. С помощью планетарного механизма можно замедлить или пре­кратить передачу вращения к одной из гусениц, и трактор будет повора­чиваться. Редуктор смонтирован внутри коронной шестерни. Он вклю­чает подвижный корпус-водило 17, три сателлита 15 и солнечную шес­терню 16. Все шкивы охватываются тормозными лентами, которые со­стоят ив двух половин, соединенных между собой шарниром. Такая конструкция лент позволяет заменить их без снятия тормозных шкивов.

Планетарные механизмы работают следующим образом (рис. 73, б). При движении трактора по прямой шкивы солнечных шестерен полно­стью заторможены лентами, а шкивы полуосей находятся в свободном состоянии. Вращение от главной передачи передается коронной шес­терней 18, которая приводит в движение сателлиты 15. Вращаясь вокруг осей, сателлиты одновременно обкатываются вокруг солнечных шесте­рен 16 (рис. 73, в), увлекая во вращательное движение водила и связан­ные с ними полуоси 14 и ведущие колеса (звездочки) трактора. При этом частота вращения водил по сравнению с частотой вращения ко­ронной шестерни уменьшается в 1,4 раза и соответственно увеличивает­ся крутящий момент.

Для плавного поворота трактора тракторист должен потянуть на себя рычаг тормоза солнечной шестерни о той стороны, в которую со­вершается поворот. При этом снижается стяжная пружина тормозной ленты, солнечная шестерня растормаживается и свободно вращается сателлитами (рис. 73, г), а движение гусеницы с этой стороны замедля­ется. Трактор плавно поворачивается в сторону отстающей гусеницы. Во время крутого поворота трактора после отведения на себя рычага управления дополнительно нажимают на педаль, производят торможе­ние шкива 6 остановочного тормоза с той стороны, в которую соверша­ется поворот. В этом случае движение гусеницы прекращается, и трак­тор круто поворачивается в сторону остановленной гусеницы. Меха­низм управления гусеничным трактором включает рычаги, педали и тяги, с помощью которых управляют трактором из кабины.