Traktorns anordning bestäms av dess huvudsakliga syfte och beror på egenskaperna hos det avsedda arbetet.
Traktorn består av följande mekanismer och system:
Traktorns bärsystem (skelett) tjänar till att rymma mekanismer och system och uppfattar vikten och reaktionskrafterna hos dessa element. Det finns tre vanligaste typerna av traktorbärarsystem: ram, semi-frame och ramlösa. Ramramen förutsätter närvaron av en ram på vilken alla traktorenheter är upphängda. Med ett semi-frame-system övertas några av ramens funktioner av transmissionsenheterna, på vars kropp alla andra enheter är fixerade, och motorn är upphängd på den främre semi-ramen. I ramlösa traktorer har motorns vevhus även en stödjande funktion.
Traktorns layout bestämmer vilken typ av ram som används och väljs utifrån traktorns syfte, dragklass och vilken typ av motor som används. Moderna traktorer byggs vanligtvis enligt klassiska layoutscheman.
Universaltraktorer med hjul är byggda enligt två klassiska scheman: med förstorade bakhjul och med hjul med samma diameter [1] .
Traktorer med större bakhjul| Bakhjulsdrivna traktorer med större bakhjul |
|---|
|
| Fyrhjulsdrivna traktorer med förstorade bakhjul |
|
Traktorer med förstorade bakhjul, som MTZ-80 , har en semi-frame [1] [2] . Samtidigt uppfattas vevhusen på transmissionsenheterna och den tvåbalkade halvramen i traktorns främre del som en del av ramen som uppfattar krafterna som uppstår från verkan av vikten, dragkraften och tröghetskrafterna av traktorn. Framaxeln, det främre stödet för motorn och dess system och de främre fästena är fästa på halvramen. Sådana traktorer har en främre motor och en bakre kontrollstolpe. Halvramskelettet förenklar utformningen av traktorn, men komplicerar processen att demontera och montera den under reparationer. Dessutom minskar stora variabla belastningar på vevhusen på transmissionsenheter dess hållbarhet och tillåter inte användning av högprecisionsväxlar [1] . Styrningen styrs av framhjulen.
Traktorer med hjul med samma diameter| Fyrhjulsdrivna traktorer med hjul med samma diameter |
|---|
|
Traktorer med hjul med samma diameter, till exempel K-700 , har som regel en ramram som består av två halvramar förbundna med gångjärn. På var och en av halvramarna är en drivaxel installerad. Rotationen styrs av halvramarnas rotation. Detta arrangemang tillåter användning av hjul med ökad diameter och bredd, men försämrar traktorns stabilitet, eftersom tyngdpunkten skiftar bort från den längsgående axeln vid svängning. Placeringen av traktorenheterna på halvramarna kan vara olika. Till exempel i K-700-traktorn är motorn, växellådan och hytten placerade på den främre halvramen, och på den bakre halvramen finns bara en länkmekanism. På MoAZ-531 traktor-traktor är motorn och kraftuttagets växellåda placerad på den bakre halvramen, och hytten och växellådan är på framsidan.
Självgående chassi med hjulLayouten för det traktorhjuliga universella självgående chassit är baserad på behovet av att placera tunga eller stora maskiner, redskap eller en tippkropp på traktorns ram. Därför har hjuldrivna självgående chassi vanligtvis en kompakt kraftenhet (motor med transmissionsenhet) placerad baktill. Framsidan är en öppen ram.
Klassiskt för larvtraktorer är schemat med den främre motorn och den bakre positionen för kontrollstolpen. Ett sådant schema är optimalt för en jordbrukstraktor, eftersom det för det första ger en bra överblick över monterade maskiner och redskap, och å andra sidan en främre placering av tyngdpunkten. Tyngdpunktens främre placering är nödvändig för en jordbrukstraktor eftersom dess bakre del belastas med vikten och reaktionen från det monterade redskapet under drift. Det finns andra system, till exempel med en främre hytt och en bakre motor. Ett sådant schema tillämpas på industritraktorn T-330 . Hyttens främre position ger en bra överblick över bulldozerutrustningen och motorns bakre position ger optimal viktfördelning (beroende på att den främre delen är belastad med schaktbladets vikt och reaktion). Caterpillar-traktorer kan ha antingen ram, semi-ram eller ramlös ram. Typen av ram på en larvtraktor bestäms av dess fjädring.
Traktorer med individuell eller parad elastisk fjädring av väghjul har en ramram, till exempel traktorer DT-75 och T-180 . I detta fall är traktorenheterna monterade på en gemensam ram, som är en svetsad metallstruktur. Vanligtvis består traktorramen av två längsgående balkar-sparrar förbundna med flera tvärgående byglar. Detta schema gör det enkelt att demontera och montera traktorn under reparationer. En annan fördel med ramramen är möjligheten att använda lättviktshöljen för enheter och aggregat, som lossas från traktorns vikt och dess dragkraft. Den svetsade ramen har dock låg styvhet, vilket orsakar relativa förskjutningar av dragbilarnas axlar och kräver deras anslutning med elastiska kopplingar eller kardanförband . Dessa element har en begränsad resurs och kan inte överföra högt vridmoment.
Halvramstraktorer har halvstyv fjädring, såsom T-4 och T-130 .
Traktorer med en grupp elastisk eller stel upphängning av väghjul till balansstången, till exempel traktorer T-330 , har en ramlös ram . Fördelen med en ramlös ram är hög styvhet, vilket gör det möjligt att avstå från elastiska kopplingar mellan enheternas axlar. Nackdelen med en ramlös ram är svårigheten att fästa fästsystem och traktorutrustning på den. Traktorer med halvram och ramlös ram har luckor i vevhusväggarna som gör det möjligt att inspektera och reparera enskilda mekanismer och system utan att demontera hela traktorn.
Motorer för traktorer är lågvarviga, med låga varvtal per minut, vilket gör det möjligt att minska utväxlingarna i transmissionen på grund av att traktorn är en relativt lågvarvig maskin i drift [3] .
Huvudtypen av motor i moderna traktorer är en fyrtaktsdiesel , eftersom den har höga vridmomentvärden vid låga hastigheter och hög effektivitet. Ultralätta trädgårds- och grästraktorer använder bensinmotorer, och tunga traktorer använder gasturbiner. Det finns även traktorer med elmotor (inomhus) som tar emot ström genom en kabel eller genom vagnsvajrar.
Tidigare tillverkades traktorer med ångmotorer, med bensin- eller fotogenförgasarmotorer, med fotogenvärmemotorer .
På lätta traktorer med en dragklass på upp till 1 tons kraft används i stor utsträckning luftkylda dieselmotorer utan överladdning med en effekt på upp till 50 hk . Sådana motorer är enkla i design, ganska billiga, inte krävande på kvaliteten på bränslen och smörjmedel, kompakta. Deras nackdelar är svårigheten att reglera den termiska regimen, ökat buller och stora energiförluster för fläktdriften. Bland hushållstraktorer är luftkylda motorer utrustade med till exempel ett självgående chassi T-16 , bearbetade traktorer T-25 och T-40 . Tyngre traktorer använder vätskekylda dieselmotorer. Men för industritraktorn T-330 utvecklades en luftkyld motor med en effekt på 330 hk.
Huvuddelen av traktormotorns skelett - vevhuset är vanligtvis ett gjutjärn eller aluminiumgjutning av komplex form. Blockvevhuset kombinerar cylinderfoder, vevaxellager och lager för timingdelar. Underifrån är de nedre halvorna av vevaxellagren fixerade till vevhusblocket. Den nedre delen av vevhuset stängs med ett oljetråg, som kan vara lätt monterat eller bärande. Framför vevhusblocket finns drivningen av gasdistributionsmekanismen och hjälpsystemen. Den bakre delen av motorns vevhus är ansluten till vevhuset på transmissionsenheterna.
Luftkylda motorer har vanligtvis inte ett enda vevhus. Deras cylindrar är separata, avtagbara med kylflänsar på utsidan för att förbättra värmeavledningen.
Topplocket på en traktormotor är vanligtvis en gjuten aluminiumlegering, men kan också vara gjutjärn. Cylinderhuvudet rymmer ventiler och andra delar av gasdistributionsmekanismen, gasutbyteskanaler och säten för bränsleinsprutare. Dessutom kan en enkel eller delad förbränningskammare placeras i cylinderhuvudet. Cylinderhuvudena på luftkylda motorer är individuella, har en extern kylare. Cylinderhuvudena på vätskekylda motorer är vanligtvis gemensamma för flera cylindrar och har kanaler inuti för cirkulation av kylvätska.
Vevmekanismen hos en traktormotor har inga signifikanta skillnader från en liknande sammansättning av en bilmotor. Men på grund av det faktum att traktormotorer tvingas inte enligt rotationshastigheten, utan enligt cykelns medeltryck, uppfattar traktormotorns kolv stora krafter från gastryck och mindre tröghetskrafter jämfört med en bil. Därför är traktormotorkolvar vanligtvis gjutjärn, även om aluminiumkolvar är allmänt introducerade på moderna traktormodeller. Kolvar av kraftfulla traktormotorer är som regel tvångskylda med olja.
Traktormotorernas vevaxlar är vanligtvis helt understödda, det vill säga de stöds på varje huvudtapp. Lagren är trycksmorda glidlager. På traktorer är vevaxlar av smidda stål i ett stycke vanligast, men prefabricerade har även påträffats tidigare.
Traktormotorer har vanligtvis in-line eller V-formade cylindrar. Radarrangemanget är typiskt för radgrödatraktorer, eftersom de behöver ha så liten bredd som möjligt för att arbeta i radavstånd. På andra typer av traktorer används V-motorer i stor utsträckning, eftersom de är mer kompakta än radmotorer och har en kortare och därför styvare vevaxel.
Traktormotorer tenderar att ha färre cylindrar än bilmotorer med samma slagvolym och ett mindre förhållande mellan borrning och slaglängd (d.v.s. traktormotorer är mer "långslag"). Detta beror på den lägre hastigheten och behovet av att få mer vridmoment. På senare tid har det dock funnits en tendens att öka rotationsfrekvensen för traktormotorer och deras huvudförhållanden närmar sig de värden som är karakteristiska för bilmotorer.
Gasdistributionsmekanismen för traktormotorer skiljer sig inte mycket från den liknande mekanismen för bilmotorer. Traktormotorer kännetecknas av användningen av en mekanism med ventiler placerade i cylinderhuvudet och en kamaxel i ett vevhus med rörelseöverföring med hjälp av stänger och vipparmar. Ett sådant schema förenklar drivningen av kamaxeln, och dess största nackdel är den höga trögheten, vilket inte är nödvändigt för en traktormotor på grund av den låga hastigheten. Traktorer av gamla typer, till exempel DT-75 , som en del av gasdistributionsmekanismen, har en dekompressionsmekanism som tillåter den initiala spin-up av motorns vevaxel under start utan kompression i luftcylindrarna. Dekompressionsmekanismen var vanligtvis en kamaxel som verkade på vipparmarna på insugningsventilerna och höll de senare öppna under dekompressionen. På moderna traktormotorer, i samband med förbättring av startsystem, finns det inga dekompressionsmekanismer.
Traktormotorers smörjsystem är vanligtvis kombinerat. Vevaxelns och kamaxelns lager smörjs under tryck och de återstående friktionsparen stänksmörjs. Som regel har smörjsystemet en pump och ett oljebad i vevhuset. Kraftfulla traktorer har dock motorer med "torr sump", där oljan från vevhuset samlas upp av en speciell pump in i oljetanken, i vilken den sätter sig och befrias från skum. "Torrsump"-systemet är mer komplext, men ger en betydligt längre oljelivslängd, eftersom den senare utsätts för de negativa effekterna av värme och inblåsningsgaser under en betydligt kortare tid.
På traktorer av äldre typer rensades oljan med centrifugalmetod i centrifuger med hydrodynamisk rotordrift. Moderna traktormotorer använder pappersfilter av biltyp såväl som kombinerade rengöringssystem.
Termisk belastning på olja i traktormotorer är betydligt högre än i bilmotorer, så oljan måste kylas. För att göra detta används oljekylare eller flänsförsedda och luftblåsta ytor på oljetråg eller tankar i smörjsystemet. På nya typer av traktorer, på grund av användningen av högkvalitativa oljor som kan arbeta vid förhöjda temperaturer, kan oljekylare saknas.
Lufttillförselsystemet för traktormotorer bör säkerställa hög effektivitet i rengöringen, eftersom traktorer vanligtvis arbetar under förhållanden med ökad luftdammighet och luftföroreningar med skörderester, löv och insekter. Luftrenare för traktormotorer är flerstegs. Det första steget säkerställer att de största partiklarna avlägsnas: högar, lövverk, insekter. Vanligtvis utförs det i form av en metallnätcylinder som roterar med hög frekvens. Centrifugalkrafterna som uppstår vid rotation tillåter inte stora partiklar att sedimentera på gallret. Det andra steget säkerställer att en betydande del av damm avlägsnas. För detta används cyklonrengöringsmedel . En betydande mängd damm [4] som samlas upp av cykloner kräver automatisering av deras rengöringsprocess, helst utan att stoppa traktorns motor. Detta utförs vanligtvis av ett utstötningssystem som drivs av avgasenergi - damm från rengöringskärlet sugs in i avgassystemet och avlägsnas genom avgasröret. Det tredje steget ger slutlig luftrening. På äldre typer av traktorer användes oljefyllda fiberfilter för detta ändamål och på moderna torrpappersfilter (liknande bilfilter). När traktorer arbetar i kolgruvor installeras ett luftfuktarfilter i insugningskanalen, som effektivt sätter koldammpartiklar [5] .
Traktormotorer är vanligtvis försedda med turboladdning , vilket möjliggör en betydande ökning av motoreffekten vid låga varvtal. Dessutom gör användningen av en variabel turboladdare det möjligt att ge konstant motoreffekt över ett brett område av motorvarvtal. Sådana motorer kallas konstanteffektmotorer (CDP). Användningen av motorer med konstant effekt kan avsevärt förenkla traktorns överföring, minska antalet växlar och underlätta förarens arbete [6] . För närvarande används konstanteffektmotorer i stor utsträckning på traktorer av alla klasser.
Bränslesystemet för traktormotorer har inga betydande egenskaper. Den består av bränslefilter, en boosterpump, en högtrycksbränslepump (TNVD), insprutare och en regulator. Gamla typer av traktorer hade en blockinsprutningspump och en mekanisk centrifugalregulator . Sådana system är enkla i design, men har ett antal nackdelar: låg hastighetsstabilitet, ökad bränsleförbrukning och rök under övergående förhållanden. Ökande krav på traktorers effektivitet och miljökompatibilitet kräver användning av mer komplexa bränslesystem med elektroniskt styrd bränsleinsprutningsmängd och insprutningstid. Det elektroniska styrsystemet för en modern traktor doserar bränsletillförseln, med hänsyn tagen till den faktiska fyllningen av cylindrarna med luft, storleken och trenden för förändringar i motorbelastning, traktorns hastighet och dragkraft och ett antal andra faktorer . Dessa åtgärder gjorde det möjligt att minska bränsleförbrukningen från 180 g/hk h, typiskt för traktorer på 60- och 70-talet, till 100 g/hp h, vilket eliminerade utsläpp av giftiga produkter från ofullständig förbränning av bränsle i atmosfären.
Traktordieselmotorer kan startas på olika sätt:
Ett antal traktormotorer har flera modifieringar som skiljer sig åt i vilken typ av startanordning som används. Till exempel kan D-37-motorn på T-40-traktorn utrustas med en elektrisk starter eller startbensinmotor, och D-21-motorn på T-25-traktorn kan utrustas med en elektrisk starter eller tröghetsstartare. Nyligen, på grund av förbättringen av startegenskaperna hos dieselmotorer och ökningen av batteriernas energiintensitet, har produktionen av traktormotorer utrustade med en bensinstartmotor minskat. Till exempel har D-245-motorn som används på MTZ-100-traktorer ingen modifiering med en startbensinmotor.
Effekten hos dieselmotorer för jordbrukstraktorer överstiger som regel inte 500 hk. Dess ytterligare ökning är förknippad med en omotiverad ökning av traktorns massa, vilket kommer att leda till en ökning av det specifika trycket på marken och kommer inte att tillåta att inse huvudfördelen med en energimättad traktor - hög hastighet. Endast på industritraktorer, som behöver ökad massa för att skapa en stor dragkraft, används dieselmotorer med en effekt på cirka 1000 hk. Samtidigt har förbättrade markbearbetningstekniker de senaste åren gjort det möjligt att effektivt använda kraftfullare jordbrukstraktorer. En viktig reserv för att öka energimättnaden hos traktorer är användningen av gasturbiner med låg specifik vikt. Till exempel i USA har Big Roy och Elis Walters under ett antal år tillverkat gasturbintraktorer med effekt upp till 700 hk. Det gjordes försök att tillverka gasturbintraktorer även i Sovjetunionen . Så Kirov-anläggningen, tillsammans med NATI, utvecklade Kirovets-Turbo-gasturbintraktorn baserad på gasturbinkraftverket i T-80- tanken . Den utbredda användningen av gasturbiner på traktorer hindras av den höga rotationshastigheten på turbinens utgående axel (ca 20 000 rpm), vilket komplicerar traktorns transmission och ökad bränsleförbrukning jämfört med dieselmotorer.
För närvarande är endast mycket lätta traktorer (mikrotraktorer, gå-bakom traktorer, grästraktorer, förare) utrustade med bensinmotorer. Fördelarna med bensinmotorer är lägre vikt och kostnad, enkel start (kan vara manuell) och relativt enkelt underhåll. Nackdelar - hög specifik bränsleförbrukning (bensin - dyrare och brandfarlig) och lågt vridmoment, vilket komplicerar traktorns överföring.
Traktorjobb kräver olika hastigheter. Till exempel vid plöjning får hastigheten inte vara mindre än 3,2 km/h, eftersom plogen annars inte vänder över lagret. Å andra sidan leder för hög hastighet till förlust av dragkraft på kroken, en minskning av plogens bredd och att plöja i smala remsor är olönsamt på grund av att mycket energi går åt till att flytta själva traktorn. För förflyttning eller transport av gods är odlingshastigheten låg och för annat arbete kan den vara hög, så traktorns transmissioner är flerstegs [3] .
Traktorväxellådan är vanligtvis flertrådig, det vill säga den överför motorkraft inte bara till chassit utan också för att driva aggregerade maskiner och hjälpmekanismer.
Moderna traktorer är utrustade med flera olika typer av transmissioner:
Mekaniska stegade transmissioner är de billigaste och mest kompakta med samma mängd överförd kraft, men tillåter dig inte att smidigt justera traktorns hastighet och dragkraft.
Traktorns mekaniska transmission består av huvudfriktionskoppling, växellåda, central (huvud)växel, slutväxlar, kraftuttagsväxel. Dessutom kan en mekanisk växellåda innehålla: en vridmomentökare, en kryp , en växellåda multiplikator för antalet växlar, en växellåda. På larvtraktorer har transmissionen dessutom en vridmekanism.
Kopplingens huvudfriktionskoppling gör att du kan koppla från och smidigt ansluta traktorns motor och transmission. Torrkopplingar har funnit den största användningen på traktorer, eftersom de kännetecknas av det minsta avstängningsarbetet, vilket gör det möjligt att styra traktorn utan användning av servomekanismer. Men det finns också kopplingar som verkar i olja. De senare ger mjukare ingrepp men kräver hydrauliska servon för att driva dem. Huvudfriktionskopplingen kan göras enkelflöde och dubbelflöde. Dubbelflödeskopplingar innehåller faktiskt två separata kopplingar, en används för att koppla ur underredestransmissionen och den andra för att koppla ur kraftuttagstransmissionen. Till exempel är traktorerna T-40 [7] och YuMZ-6 [8] utrustade med dubbelflödeskopplingar Dubbelflödeskopplingar är mer komplexa i design och obekväma att underhålla. Av denna anledning används de inte i nyare traktormodeller - kraftuttaget styrs av en separat koppling.
På traktorer har huvudfriktionskopplingar med olika typer av tryckmekanismer använts. De vanligaste är permanent stängda kopplingar med fjädertrycksmekanism av biltyp. Frikopplingen av sådana kopplingar utförs genom att trycka ned fjädrarna med hjälp av en mekanisk drivning på lätta traktorer eller hydrauliska och pneumatiska servomekanismer på tunga traktorer. En permanent stängd koppling kan inte vara i avstängt tillstånd under lång tid. Dubbelflödeskopplingar kan ha två oberoende kontrollmekanismer, som på T-40- traktorn eller enkelpedalstyrning ( UMZ-6 ).
Förutom kopplingar med fjädertrycksmekanism används centrifugalkopplingar även på traktorer (på lätta traktorer med bensinmotorer), hydrauliska kopplingar (på tunga traktorer) och elektromagnetiska kopplingar.
Traktorers växellådor kan ha rörliga växlar och växlar med konstant ingrepp [1] . Växellådor med rörliga växlar är enklare i designen, men tillåter inte växling medan traktorn är i rörelse. Dessutom kan spiralformade kugghjul inte användas i lådor med rörliga kugghjul. Av denna anledning minskar deras användning. Växellådor med växlar med konstant ingrepp kan ha låskopplingar av olika typer: kam, stift, spline med synkronisatorer , friktion. De två första typerna är de enklaste, men ger inte ojämn växling. Splineskopplingar med synkronisatorer (liknande bilar) ger ojämn växling när traktorn är i rörelse, men bara med ett avbrott i kraftflödet (när kopplingen är urkopplad). Friktionskopplingar tillåter växling utan att bryta kraftflödet. Friktionskopplingar i manuella växellådor har vanligtvis en hydraulisk tryckmekanism, och växellådan är utrustad med ett hydraulsystem.
På hushållstraktorer används alla typer av ovanstående växellådor:
Växelförhållandena för stegade växellådor är vanligtvis indelade i flera intervall:
Räckviddsväxling utförs vanligtvis av en separat två- eller trestegsväxellåda , som kallas en växelmultiplikator ( multiplikatorväxellåda ). Användningen av en multiplikatorreducerare förenklar växellådan, men gör det svårt att välja de optimala utväxlingarna. Växellådans multiplikator kan installeras både före och efter växellådan. Med tanke på att övergången från ett hastighetsområde till ett annat alltid utförs med traktorn stoppad, har multiplikatorväxellådan vanligtvis rörliga växlar eller enkla kamkopplingar.
Ett antal traktormodeller är utrustade med backväxel, vilket gör att du kan få ett fullt utbud av hastigheter både framåt och bakåt. Sådana traktorer kallas reversibla. Backväxlar är vanligtvis utrustade med transmissioner av industritraktorer (K-702, T-156, T-330), och för T-156-traktorn är backväxeln installerad mellan motorn och växellådan, för T-330-traktorn - mellan växellådan och huvudväxlarna, och för K-702 - i de ledande broarna. Bland jordbrukstraktorer är T-25 och T-40 vändbara, liksom det självgående chassit T-16M.
Vid arbete med maskiner som kräver reducerade arbetshastigheter (potatisgrävare, betlastare, dikesgrävare) är traktorerna utrustade med rankor . Krypan kan göras i form av en konventionell växelreducerare eller steglöst variabel transmission. Det senare låter dig smidigt justera traktorns hastighet och lasten på den aggregerade maskinen. Vanligtvis är creepern gjord i form av en snabbmonterad montering. Creepers levereras vanligtvis med tillbehör som kräver dem.
Mekaniska kontinuerligt variabla transmissioner ( variatorer ) gör att du smidigt kan justera traktorns hastighet vid konstant motorvevaxelhastighet. De har funnit tillämpning på specialiserade traktorer (till exempel betodlingar), såväl som på olika jordbruksskördetröskor skapade på basis av traktorenheter. Som regel används CVT i kombination med de enklaste växellådorna som låter dig välja hastighetsområden. På traktorer och skördetröskor har kilrems-, kedje- och friktionsvariatorer hittat tillämpning. Nackdelarna med sådana transmissioner inkluderar närvaron av slitdelar och lågt överfört vridmoment .
De består av en momentomvandlare och en mekanisk växellåda. Användningen av en vridmomentomvandlare gör det möjligt att utnyttja motoreffekten mer fullt ut under förhållanden med variabel belastning på traktorn och förenklar processen att kontrollera den. Hastighetsväxellådan låter dig välja önskat hastighetsområde. Till skillnad från bilar, där hydromekaniska växellådor vanligtvis är automatiska , behöver inte traktorer sådan automatisering och växlingen görs av föraren. Ursprungligen var tunga industritraktorer (till exempel T-330 eller Caterpillar) utrustade med en hydromekanisk transmission , men för närvarande är nästan alla nya typer av traktorer utrustade med den. Växellådor med steg kan vara antingen planetariska eller konventionella. Nackdelarna med sådana transmissioner inkluderar låg verkningsgrad. och hög komplexitet.
Hydrostatiska transmissioner (HOT) består av en hydraulpump som roteras av en motor och en hydraulmotor (eller flera) som driver chassit. Det finns ingen stel mekanisk anslutning. Fördelen med hydrostatiska transmissioner: steglös hastighetskontroll, kompakthet, möjligheten att bädda in hydraulmotorer direkt i hjulen, vilket förenklar chassit. Nackdelar - låg effektivitet, behovet av att ha en stor volym arbetsvätska och dess kylning. På senare år har dock hydrauliska deplacementtransmissioner blivit vanligare, på traktorer, och särskilt på skördetröskor, där det stora avståndet mellan axlarna gör det svårt att använda andra typer av transmissioner.
De består av en draggenerator som roteras av en förbränningsmotor, en eller flera dragmotorer och ett styrsystem för dem. Den största fördelen är traktorns goda anpassningsförmåga till varierande belastningar och en betydande förbättring av förarens arbetsförhållanden, på grund av uteslutningen av transmissionskontrolloperationer. Nackdelar: stor massa elektriska maskiner, risk för elektriska stötar. Äldre DC-motorsystem hade låg verkningsgrad. Prototyper av traktorer med elektromekanisk transmission producerades vid olika tidpunkter av olika tillverkare, men endast DET-250 och DET-320 traktorer tillverkade av Chelyabinsk Tractor Plant är seriella .
Sammansättningen av transmissionerna på larvtraktorer inkluderar svängmekanismer som ger möjlighet att kommunicera olika hastigheter till larverna.
Följande typer av vridmekanismer används på traktorer:
Differentialsystem har det bredaste utbudet av möjligheter, upp till förmågan att vända på plats runt sin egen tyngdpunkt.
Friktionskopplingar och bromsar ombord var dominerande på traktorer som utvecklades före 70-talet av XX-talet på grund av sin enkla design, men de används inte på moderna typer av traktorer av följande skäl: närvaron av ett stort antal slitdelar, omöjligheten att få variabel svängradie, stora dimensioner och vikt.
Planetväxellådor i den enklaste versionen är i sin förmåga nära friktionskopplingar ombord, och i en mer komplex kan de ge en stabil svängradie med samtidig drivning av båda banden. De är ganska kompakta, innehåller ett minimum antal slitdelar. Deras största nackdel är designens höga komplexitet.
Används i stor utsträckning på moderna traktorer och separat drivning av vänster och höger larver, som kan utföras med en tvåradsväxellåda, växlad under belastning (till exempel traktorer T-150 och T-330) eller drivs av varje larv från en separat hydraul- eller elmotor.
Drivaxlar är utformade för att ändra riktningen på vridmomentöverföringen, öka den och fördela den mellan drivhjulen. Drivaxeln består av huvudväxeln (centralväxel), differential och slutväxlar.
För traktorer med ett längsgående arrangemang av växellådans axlar är det centrala växeln avfasad, och för traktorer med ett tvärgående arrangemang av växellådans axlar är den cylindrisk eller kedja.
Differentialen görs vanligtvis konisk, men det finns andra lösningar: cylindriska planetdifferentialer, automatiska frihjul, kontrollerad friktion eller växelkopplingar. För att förbättra greppet på mjuk mark görs differentialerna låsbara med hjälp av stift- eller växelkopplingar (på äldre typer av traktorer), hydrauliska kopplingar (på moderna traktorer), kullås (på lätta traktorer). Fördelen med att låsa med hydrauliska kopplingar är möjligheten att slå på den utan att stoppa traktorn och automatisera låsningsprocessen. Till exempel, på traktorn MTZ-80, är automatisk styrning av låskopplingen möjlig. Vid rätlinjig rörelse och avvikelse av de styrda hjulen i en vinkel på upp till 13 grader blockeras differentialen automatiskt och med en större avvikelse (vid svängning) låses den upp. På ett antal traktorer används självlåsande differentialer och differentialer med begränsad slirning.
De sista (slutliga) växlarna är utformade för att slutligen öka vridmomentet och driva drivhjulen. Slutdrifter kan göras i det centrala växelhuset (till exempel på MTZ-80-traktorn) eller i separata vevhus. På radgröda traktorer kan de centrala växelhusen vridas i förhållande till bakaxelhuset för att reglera det agrotekniska spelet.
På traktorer med hög frigång (bomullsodling, teodling) kan slutdreven göras Z-formade , kedje- eller flerparscylindriska.
På traktorer med alla drivhjul av samma storlek och ledade ram är slutdreven vanligtvis planetariska.
Underredet på en hjultraktor består av driv- och rattar, såväl som delar av deras anslutning till ramen - fjädring.
Traktorer använder vanligtvis hjul med pneumatiska däck med lågt och ultralågt tryck (ibland, till exempel för brukstraktorer, används hjul med medeltrycksdäck). Traktordäck för drivhjulen har som regel ett skuret fiskbensmönster och de drivna hjulen har längsgående antisladdspår.
Traktorn i sig själv kan inte utföra något användbart arbete och används endast i kombination med olika maskiner (som en del av en maskin-traktorenhet). Maskin-traktorenheter (MTA) enligt metoden att använda traktormotorns kraft delas in i dragkraft, dragkraft och drivning.
Traction MTAs använder för sitt arbete endast den dragkraft som skapas av traktorns löparutrustning. Exempel på maskiner som endast använder traktordragkraft är plogar , bulldozers , väghyvlar , transportsläp .
Traktionsdrivenheter använder både dragkraften som genereras av traktorn och kraftuttaget från motorn genom kraftuttagssystemet, förbi underredet. Sådana enheter inkluderar olika bogserade och monterade skördetröskor (till exempel potatisupptagare), såmaskiner, nyttofordon, skrapor.
Drivenheterna använder inte traktorns dragkraft utan drivs via kraftuttagssystemet. Dessa kan vara pump- och generatoraggregat, traktorkranar, grävmaskiner, hissar, stationära jordbruksmaskiner.
Enligt metoden för att överföra vikt och andra krafter som skapas av maskiner aggregerade med en traktor till marken, särskiljs monterade, semi-monterade (semi-trailed) och bogserade maskiner.
Monterade maskiner och redskap har inget eget underrede och överför all vikt och dragkraft till traktorns underrede. Exempel på monterade maskiner är ett schaktblad, en plog, en lastare, en grävmaskin. Vissa monterade maskiner och redskap, såsom plogar, kan ha stödhjul som styr djupet av jordbearbetningen, men endast en liten del av vikten överförs till dem. Beroende på placeringen av den monterade maskinen i förhållande till traktorn särskiljs främre, centrala, sido-, bakre och kombinerade kopplingar.
Med ett frontmonterat redskap placeras en samlad maskin eller ett redskap framför traktorn, till exempel ett bulldozerblad, en strängskördare, en röjsåg, en frontlastare.
Med en central koppling placeras den samlade maskinen under traktorns ram. Det kan till exempel vara en jordfräs, en asfaltskärare, vägmarkeringsutrustning, ett pumpaggregat.
Vid sidomontering placeras den samlade maskinen på sidan av traktorn. Det kan vara en gräsklippare, spruta, dikes .
Med bakre länkage placeras den samlade maskinen bakom traktorn. Det kan vara en plog, en harv, en såmaskin.
Ett antal maskiner har ett kombinerat drag. Till exempel är ett bulldozerblad installerat framför traktorn, och grävmaskinsutrustning är installerad på baksidan. Sprutare har också en kombinerad koppling: konsoler med sprutor är installerade framför och på sidorna av traktorn, en pump underifrån och en tank för bekämpningsmedel på baksidan.
Halvmonterade (påhängsvagnar) maskiner har ett eget underrede som tar en betydande del av maskinens vikt. Resten av vikten förs över till traktorns underrede. Exempel på halvmonterade maskiner är enaxlade släpvagnar, balpressar, enaxlade bogserade skördetröskor. Vanligtvis monteras påhängsmaskiner bakom traktorn, men det finns även maskiner monterade framför, som traktorasfaltsläggare eller rotlastare.
Bogserade maskiner har sitt eget underrede som helt absorberar sin vikt. Sådana maskiner belastar traktorn endast med dragkraft. Exempel på släpvagnar är tvåaxlade släp, skrapor, fälthackare, slädar.
Det finns också en metod för aggregering, där en traktor med demonterade delar av underredet är installerad på den aggregerade maskinen. Samtidigt är maskinens underrede anslutet med mekaniska växlar till traktorns drivaxlar. Ett exempel är betskördaren "Slavutich" i kombination med MTZ-traktorn, samt, tillverkad av Oka Shipyard , en liten flodfärja med skovelhjul, som drivs från drivhjulen på DT-75-traktorn monterad på pontonen av färjan.
Aggregatsystemet inkluderar ett monterat system utformat för att koppla ihop traktorn med monterade maskiner och styra deras position, släpvagnar för bogsering av bogserade maskiner och ett kraftuttagssystem för att köra de tillkopplade maskinernas arbetskroppar förbi underredet.
Det monterade systemet uppfattar vikten och andra krafter som skapas av den monterade maskinen och ger kontroll över dess position. Monterade system av moderna traktorer är hydrauliskt drivna och kallas ofta hydrauliskt monterade.
Det bakre fästsystemet på en jordbrukstraktor har som regel en multilänksspaksmekanism med enhetliga fästpunkter. En sådan mekanism består av två nedre längsgående stänger som är svängbart fästa vid traktorns ram, en eller två övre spakar som är förbundna med vertikala stänger med justerbar längd till de nedre längsgående stängerna, en hydraulcylinder som är ansluten till de övre stängerna och en central länkfäste.
När maskinen hängs på en sådan mekanism är dess två nedre gångjärn anslutna till motsvarande gångjärn på de nedre stängerna, och det övre gångjärnet är anslutet till fästet genom den centrala stången. Den monterade maskinens rörelsekinematik ställs in av längden och fästpunkten för den centrala länken. En sådan mekanism gör att du kan kombinera traktorn med ett brett utbud av jordbearbetningsredskap, vilket ger hög höjd, kraft och positionsreglering av jordbearbetningsdjupet. Moderna jordbrukstraktorer är utrustade med en automatisk kopplingsmekanism med monterade maskiner.
Det bakmonterade systemet på industritraktorer är enklare och är en enspaksmekanism som endast ger höjdjustering av arbetskroppens position.
Det främre monterade systemet på en jordbrukstraktor (om någon) är strukturellt likt dess bakmonterade system.
Industritraktorer och vissa jordbrukstraktorer är utrustade med ett frontlyftsmonterat system för arbete med schaktblad, lastare och andra schaktmaskiner. Det lyfthängda systemet består av en lyftram och drivhydraulikcylindrar.
Gångjärnssystem hydraulisk drivningKonstruktion och drift: olja från tanken, där den lagras och kyls, tillförs av en kugghjulspump med konstant kapacitet till den hydrauliska fördelaren, varifrån den skickas antingen till hydraulcylindrar / hydraulmotorer (med en tryckgräns på upp till 20-25 MPa), eller utan tryck tillbaka till tanken (genom filter och ibland en kylare för kylning). Pumpdrift - från motorn, kan stängas av (för att minska slitaget vid utebliven användning eller oljeläckage).
I ryska och vitryska jordbrukstraktorer används en enhetlig (samma typ) tresektionsspolventil. Varje sektion styrs av en separat spak som förs in i hytten och har fyra lägen (längs linjen):
Nackdelarna med denna fördelare är: dålig strypningsförmåga (delvis oljetillförsel, för att begränsa hastighet eller tryck), och "höja" eller "sänka" endast en sektion åt gången (på grund av parallellkopplingen av sektioner kommer en stor belastning att stå emot eller till och med flytta nedåt och släppa trycket till en mindre belastning).
Dålig strypning utjämnas dock av ett relativt litet pumpflöde, vilket möjliggör acceptabel positioneringsnoggrannhet med kortvarig omkoppling. Samtidig drift av två sektioner för att styra redskap är vanligtvis inte nödvändig, och andra hydrauliska fördelare - "joysticks" - kan installeras för att styra redskap, som ger strypning och samtidig drift av två sektioner.
På universaltraktorer är en av sektionerna (vanligtvis den mellersta), vanligtvis med en längre manöverspak, ansluten till den bakre kopplingens hydraulcylinder. De andra två sektionernas utlopp tas ut baktill på traktorn (plus ibland i mitten, på varje sida) och stängs med pluggar. För snabb och bekväm anslutning av slangar till aggregerade maskiner kan snabbkopplingar med kulavstängningsventiler användas (när kopplingen är ansluten pressar fjäderbelastade kulor varandra ur sätena och öppnar passagen för olja).
Inhemska skördetröskor använder (separat från den hydrauliska transmissionen, om någon) en hydraulisk drivning för att styra arbetskropparna, förenad med traktorer. Huvudskillnaden är en annan (även spol, men flersektion) hydraulisk ventil, där det inte finns någon fixering av "lyft" och "släpp" positioner och det finns ingen "flytande" position. Dessutom har många lyfthydraulikcylindrar bara en tryckledning - sänkning sker under påverkan av redskapets vikt.
Hydrauldriften kan också utrustas med ett system med en hydraulisk ackumulator och ventiler som upprätthåller ett lätt övertryck i "lyft"-ledningen i "flytande" läge. Detta gör det möjligt (när den är påslagen) att överföra en del av vikten (tyngdkraften) av det monterade redskapet till traktorn, samtidigt som friheten för deras inbördes rörelse bibehålls (upp och ner). Förenklat kan detta beskrivas som "fjäderbelastad flytande". Den används på lätta traktorer (särskilt MTZ-80 - "kopplingsviktökare") för att öka belastningen på drivhjulen under plöjning, såväl som på vissa skördetröskor - för att minimera ansträngningen på styrbordsstöden.
Släpvagnskopplingar används för att samla ihop traktorn med bogserade och påhängsdragna maskiner. De kan vara tuffa och hanterbara. En stel koppling är en krok, konsol, sfäriskt stöd eller ett automatiskt kopplingselement fäst på baksidan av traktorns ram. Ett styvt drag är obekvämt vid aggregering med semi-trailed maskiner, eftersom du vid koppling måste manuellt höja dragstången på denna maskin. Mer praktiskt är hydrauliska kopplingsanordningar som låter dig justera krokens position med en hydraulcylinder.
Kraftuttagssystemet är konstruerat för att driva de aktiva arbetskropparna på maskiner som är samlade med en traktor. På universaltraktorer har mekaniska och hydrauliska kraftuttag använts och på vissa specialiserade traktorer har man använt elektriska och pneumatiska.
Mekaniskt kraftuttagDet mekaniska kraftuttagssystemet överför kraften från traktormotorn till maskinens arbetskroppar genom ett system av mekaniska transmissioner. Det sista elementet i det mekaniska kraftuttagssystemet på traktorn är kraftuttagsaxeln (PTO). Kraftuttagsaxelns utgångsände är ansluten till kraftmottagningsaxeln på den kopplade maskinen. På traktorer av den gamla typen var drivremskivan ändelementet i det mekaniska kraftuttagssystemet, och drivningen av den samlade maskinen utfördes genom en remdrift.
Kraftuttagstransmissioner på enskilda traktormodeller kan vara ganska komplicerade och inkluderar alla samma komponenter som traktorns huvudtransmission: koppling, växellåda, slutväxlingar.
Det finns oberoende, halvoberoende, beroende och synkrona kraftuttagsdriftlägen. Med en oberoende kraftuttagsdrift delas kraftflödet framför traktorns huvudtransmission, vilket gör det möjligt att köra de samlade maskinerna oavsett om traktorn rör sig eller stannar, samt att slå på, stänga av och byta kraftuttagets varvtal när traktorn är i rörelse. Den halvoberoende kraftuttagsdrivningen är annorlunda genom att den inte tillåter att den slås på och av medan traktorn är i rörelse.
Med en beroende kraftuttagsdrift delas kraftflödet efter huvudkopplingen (eller momentomvandlaren). Den beroende drivningen är strukturellt enklare än den oberoende, eftersom den utförs från en av växellådans axlar, men den tillåter inte drivningen av de samlade maskinerna med kopplingen urkopplad, och även på- och avkoppling av kraftuttaget när traktorn rör sig. Beroende kraftuttagsdrift är huvudsakligen utrustad med industritraktorer.
Med en synkron kraftuttagsdrift tas kraften från huvudväxeln och kraftuttagets rotation koordineras med traktorns hastighet.
Moderna traktorer har som regel multi-mode kraftuttag. Kraftuttagsvarvtalet kan styras med stegvisa eller steglöst variabla transmissioner. I Ryssland är följande driftsätt för kraftuttagsmekanismen för jordbrukstraktorer etablerade som standard: oberoende 540 och 1000 rpm vid motorns vevaxelhastighet och synkront läge - 3,6 kraftuttagsvarv per 1 meter tillryggalagd sträcka .
En oberoende kraftuttagsdrift används vid arbete med maskiner, vars rotationshastighet för arbetskropparna inte bör bero på traktorns hastighet. Dessa maskiner inkluderar olika monterade och bogserade skördare, grävmaskiner, pumpar och kompressoranordningar. Synkrondrift - för arbete med såaggregat och maskiner för applicering av vägmarkeringar.
Ett antal traktormodeller har flera kraftuttagsmekanismer, vars utgående axlar kan placeras baktill, på sidan och framsidan av traktorn. Var och en av mekanismerna kan vara multi-mode, som på T-40 traktorn, eller single-mode, som på T-16 självgående chassit. Det främre kraftuttaget kan utföras från en speciell koppling eller remskiva på nosen av motorns vevaxel, till exempel på T-100 traktorn .
Hydrauliskt kraftuttagssystemDet hydrauliska kraftuttagssystemet (GPS) överför kraften från traktormotorn till maskinernas arbetskroppar genom vätskeflödet. Kärnan är GPS:en en hydrostatisk transmission. Det skiljer sig från det hydrauliska gångjärnssystemet genom att det kan arbeta under förhållanden med konstant vätskeflöde genom den drivna enhetens hydraulmotor. Det har blivit utbrett på moderna traktorer för att köra arbetskroppar av komplexa jordbruks- och kommunala maskiner. HPS inkluderar en hydraulpump (axialkolv eller radialkolvtyp, mer sällan växel), en arbetsvätskebehållare (oftast olja, men det kan finnas andra vätskor), en arbetsvätskekylare, en distributör, kopplingar. Fördelen med GPS är möjligheten till smidig reglering av rotationshastigheten eller rörelsehastigheten för arbetskropparna, möjligheten till oberoende fördelning av kraft till ett stort antal arbetskroppar, möjligheten till automatisering. Nackdelarna är desamma som för hydrostatiska transmissioner. GPS:en kan byggas in i traktorns design (till exempel MTZ-100) eller monteras med kraftuttag.
Elektriskt kraftuttagDet elektriska kraftuttagssystemet (ESOM) överför kraften från traktormotorn till maskinernas arbetskroppar med hjälp av elektrisk ström. En traktor utrustad med en ECOM är egentligen ett mobilt kraftverk. ESOM används vanligtvis vid sammanläggning av en traktor med maskiner som har en individuell elektrisk drivning av arbetskroppar (till exempel kranar), såväl som när det är nödvändigt att omvandla traktorns motoreffekt till icke-mekaniska energiformer. ESOM ingår vanligtvis inte i konstruktionen av traktorn, utan installeras när den eftermonteras för att fungera som en del av den erforderliga MTA. Vissa traktorer, som T-130 och K-700, har dock platser på ramen för att fästa generatorn. ESOM inkluderar en elektrisk generator och en elektrisk kraftdistributionsanordning.
Traktorstyrsystemet inkluderar följande delsystem:
Alla traktorreglage är indelade i fyra grupper:
Kontrollerna för de tre första grupperna måste nödvändigtvis vara koncentrerade i den centrala kontrollposten (vanligtvis i cockpit), och kontrollerna för den fjärde gruppen kan installeras utanför kontrollposten.
Traktorns externa och interna utrustning är en uppsättning system som inte deltar i processen att utföra användbart arbete av traktorn, utan ökar dess driftsegenskaper (komfort, säkerhet).
Den elektriska utrustningen i en modern traktor skiljer sig lite från elektrisk utrustning för bilar och är ofta baserad på enhetliga fordonskomponenter: generatorer, batterier, reläer, belysningsarmaturer. Moderna traktorer är utrustade med en tillräckligt kraftfull generator (över 1 kW), som möjliggör drivning av elektriska apparater ombord i valfri kombination i alla motordriftslägen. Tidigare, när traktorer hade en begränsad uppsättning elektrisk utrustning, var kraften hos generatorer inte stor. Till exempel, på sovjetiska traktorer tillverkade fram till 1977, installerades en generator med en effekt på endast 180 W, och på en DT-54-traktor var generatoreffekten alls 90 W.
En modern traktor har ett stort antal olika externa belysningsanordningar, inklusive:
Bondejordbruksuppslagsverket, vol. 7 / kap., red. prof. P. Ya. Gurov. - Moskva, Leningrad: GIZ, 1928. - 1218 sid.