ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ НАВЕСНАЯ СИСТЕМА ТРАКТОРА

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ НАВЕСНОГО УСТРОЙСТВА

Навесные системы состоят из двух основных частей: подъемно-навесного устройства (механизма навески) и гидросистемы (гидромеханизма).

Соединение рабочих машин (орудий) с трактором осуществляется следующими способами:

Прицепкой, когда машина имеет собственную ходовую систему и присоединяется к прицепному устройству трактора шарнирно, в одной точке. Для перевода машины из рабочего в транспортное положение и обратно на ней обычно устанавливают выносной силовой цилиндр, присоединяемый к гидросистеме трактора.

Полунавеской, когда машина в рабочем и транспортном положении опирается частично на собственную ходовую систему, а частично на механизм навески трактора, который передает тяговое усилие, а также переводит ее из рабочего положения в транспортное и обратно.

Навеской, когда машина не имеет собственной ходовой системы и опирается на трактор через механизм навески, полностью в транспортном или частично в рабочем положении; при этом трактор одновременно передает тяговое усилие.

Монтажом, когда машина состоит из отдельных узлов, устанавливаемых на специальные крепежные площадки трактора и полностью опирается на трактор.

Для эшелонированной и шеренговой навески на трактор монтируют (при эшелонированной) или навешивают (при шеренговой) соответствующую полунавесную сцепку.

Наибольший вес эшелонированно навешиваемых машин-орудий определяется для колесных тракторов по запасу грузоподъемности шин, а для гусеничных тракторов — по предельному среднему давлению на почву, которое не должно превышать для стерни 0,8 кгс/см², а для вспаханного поля 0,6 кгс/см².

Обычно тракторы снабжают задним механизмом навески, как наиболее универсальным, а для передней и фронтальной навесок предусматривают крепежные площадки.

Навесное устройство может быть:

Одноточечным, когда орудие соединяется с трактором в одной шарнирной точке, перемещаемой по высоте при помощи гидроподъемника. Применяется в основном для соединения полунавесных орудий и полуприцепов (гидрокрюк).

Двухточечным — с горизонтальной и вертикальной осями качания. Двухточечный механизм с горизонтальной осью применяют на гусеничных тракторах, у которых точки крепления механизма навески (гидравлически управляемого бруса) помещены перед ведущим колесом, что обеспечивает уменьшение угла тяги и устойчивый ход орудия с хорошей приспособляемостью к рельефу. Двухточечный механизм с вертикальной осью применяют также на гусеничных тракторах для предотвращения чрезмерного заноса и возможной поломки длинного орудия при крутом повороте трактора.

Трехточечным, представляющим собой четырехзвенный механизм, горизонтальные звенья которого образуют две нижние продольные и одну верхнюю центральную тяги, а вертикальные — верхнюю точку стойки и ось подвеса орудия, составляющие присоединительный треугольник орудия, и плоскость присоединительного треугольника корпуса трактора.

Четырехточечным, имеющим в отличие от трехточечного две верхние продольные тяги, что обеспечивает большую устойчивость орудия. Применяется для агрегатирования землеройных машин (бульдозеров) и погрузчиков.

Наиболее широко применяется на тракторах трехточечное навесное устройство. Основные размеры присоединительного треугольника и соединительных деталей механизма выбирают в зависимости от класса трактора. Эти размеры определяют возможность агрегатирования трактора с навесными машинами и орудиями и поэтому их нормализуют.

При конструировании навесного устройства необходимо выполнить следующие требования.

1. Обеспечить возможность копирования машиной-орудием рельефа почвы. Это достигается высотным, силовым и позиционным регулированием.

Высотный способ основан на установке опорного колеса, ограничивающего заглубление орудия. Глубина обработки регулируется перемещением опорного колеса винтовым устройством

2. Гидроподъемник при этом находится в плавающем положении. Для обеспечения стабильного хода орудия необходимо иметь постоянный заглубляющий момент, создающий вертикальную реакцию почвы на опорное колесо. Наличие третьей опоры уменьшает реакцию почвы на задние колеса, что снижает тяговые качества трактора. Лучшее копирование рельефа поля и сцепление ведущих задних колес с почвой получают, приближая мгновенный центр вращения к оси ведущих колес, уменьшая отношение, а с ним и радиус качания орудия. Для гусеничных тракторов, с целью обеспечения равномерного распределения давления до опорной поверхности, мгновенный центр вращения смещают вперед. В этом случае для улучшения копирования рельефа и уменьшения возможности поломки орудия при переезде через препятствие применяют гидропривод одностороннего (в сторону подъема) действия, а в верхнюю тягу вводят амортизатор двойного действия.

Рис. Схема агрегата трактор и навесное орудие в положении;

а — рабочем; б — транспортном

Силовой способ регулирования основан на выдерживании заданного усилия в верхней или нижней тягах механизма навески. Для этого жесткую опору тяги заменяют упругой пружиной, соединенной с тягой механически или через гидравлический привод. Под действием усилия, передаваемого тягой, пружина деформируется, перемещая регулирующий орган распределителя. Когда усилие достигает заданной при помощи рукоятки управления величины, распределитель замыкает силовой цилиндр. Изменение усилия вызывает изменение деформации пружины и перемещение регулирующего органа в положение подъема или опускания орудия. Силовое регулирование уменьшает тяговое сопротивление орудия и улучшает сцепление ведущих колес с почвой, но требует относительно стабильных почвенных условий. Поэтому его применяют преимущественно при пахоте.

Позиционный способ регулирования осуществляется введением следящего элемента, возвращающего регулирующий орган в нейтральное положение после перемещения рукоятки управления. При остановленной рукоятке механизм навески удерживается в определенном положении относительно остова трактора.

При необходимости возможна комбинация двух способов регулирования: высотного и силового или позиционного и силового.

Согласно агротехническим требованиям все вновь проектируемые универсальные колесные тракторы должны обеспечивать возможность работы при любом из трех основных способов регулирования.

В поперечной плоскости копирование ее рельефа для широкозахватных орудий улучшают, освобождая один из раскосов или делая независимыми левый и правый подъемные рычаги с приводом от отдельных гидравлических цилиндров.

Обеспечить возможно быстрое самозаглубление рабочих органов орудия, чтобы не расширять необработанную поворотную полосу. Заглубляющий момент определяется величиной и направлением результирующей действующих на орудие сил и положением мгновенного центра вращения. Для достижения самозаглубления результирующая сила должна проходить выше мгновенного центра вращения, создавая плечо, уменьшающееся по мере заглубления орудия. При высотном регулировании заглубление прекращается от появления реакции на опорном колесе, заглубляющий момент сохраняется во время работы и время заглубления невелико. При силовом регулировании заглубляющий момент стремится к нулю и время заглубления несколько больше.

Обеспечить достаточный транспортный просвет под орудием. Чтобы можно было переезжать через канавы и передвигаться по пересеченной местности, следует придать нижней плоскости орудия наклон к горизонтали — задний угол проходимости.

Обеспечить продольную устойчивость трактора с орудием в транспортном положении. Для повышения продольной устойчивости вылет орудия следует делать возможно меньше, приближая плоскость крепления навесного устройства на тракторе к задней оси и уменьшая зазор г между орудием и колесом.

Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов
В.Я.Анилович, Ю.Т.Водолажченко, И.Ш.Чернявский