Контрольная работа по Экономике 28
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание:
1. Выполните схему всережимного регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя и объясните его назначение, устройство и работу.
1.
2. Из каких основных элементов состоит рулевое управление автомобиля? Каково их назначение, устройство и работа?
1. Ознакомление с устройством механизмов силовойпередачи, расположением и креплением их на автомобиле и гусеничном тракторе.
1. К основной энергетической установке базовых машин относится многоцилиндровый дизельный двигатель (рисунок 1), для включения которого применяют пусковые карбюраторные двигатели или электростартеры. Дизельный двигатель включает в себя следующие основные системы и механизмы: остов двигателя, кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, система питания, охлаждения, смазочную и пусковую системы. Пусковые карбюраторные двигатели оборудованы еще системой зажигания.
Остов двигателя – это основа, на которой прикреплены все важнейшие системы и механизмы, а также сборочные единицы. В остов двигателя входят корпусные детали: блок-картер 16, поддон 25, головка 12, клапанная крышка 3 и картер 30 маховика. Все детали остова двигателя герметично соединены между собой крепежными болтами и шпильками. Стыковая герметичность создается прокладками и пастой.
Блок-картер 16 представляет собой корпусную отливку в основном из серого чугуна, в верхней части которой расположены цилиндры 1, 33, а в нижней – полость для крепления коленчатого вала.
При вертикально-рядном расположении цилиндров остов выполнен прямоугольной формы и расширяется книзу. При V-образном размещении цилиндров под углом верхние окна для них расставлены в равные стороны.
В случае использования водяного охлаждения двигателя внутри блок-картера предусмотрена герметичная водяная рубашка 4, в которой циркулирует охлаждающая жидкость.
При воздушном охлаждении конструкция блок-картера упрощена и представляет собой корпус для крепления коленчатого вала. На верхней части плоскости корпуса с помощью длинных шпилек крепят съемные оребренные цилиндры. Для увеличения долговечности двигателей каждую гильзу цилиндра 13 делают из износостойкого материала и запрессовывают в блок-картер.
Различают сухие и мокрые гильзы. При запрессовке гильзы в расточенный цилиндр блок-картера без контакта с охлаждающей жидкостью ее называют сухой. Если наружная поверхность гильзы омывается охлаждающей жидкостью, ее именуют мокрой. Герметичность внутреннего пространства достигается несколькими резиновыми кольцами.
1, 33 - цилиндры, 2 - коромысло, 3 - клапанная крышка, 4 - водяная рубашка, 5 — сапун, 6 - шпилька, 7, 8 - впускной и выпускной клапаны, - выхлопной коллектор, 10 - штанга, 11 -- форсунка, 12 - головка цилиндров, 13 - гильза цилиндра, 14 - толкатель, 15 - распределительный вал, 16 - блок-картер, 17 -газораспределительный механизм, 18 ~- редуктор привода гидронасоса, 19 - передняя опора двигателя, 20 - шкив, 21 — шестеренный механизм привода гидронасоса, 22 - масляный насос, 23 - коленчатый вал, 24 - маслоприемник, 25 - поддон, 26 - шатун, 27 - поршневой палец, 28 — поршень, 29 - поршневые кольца, 30 - картер маховика, 31 - зубчатый венец, 32 – маховик
Рисунок 1. Устройство дизельного двигателя
Внутреннее пространство блок-картера каналами связано с водяным насосом, который плотно притянут болтами к его поверхности спереди. В блок-картере выполнены внутренние сверления, по которым смазочное масло подается к вращающимся деталям в процессе работы двигателя. Снизу блок-картера болтами крепят съемные крышки коренных подшипников, в которых вращается коленчатый вал 23. Сбоку в нижней части сделаны отверстия для установки распределительного вала 15 механизма 17. Сверху поверхность блок-картера обработана для плотной установки головки 12 цилиндров. Снизу к нему болтами прикреплен поддон 25, сзади установлен картер 30, спереди – передняя крышка. Ее крепят болтами к остову двигателя.
Поддон 25 штампованной или литой конструкции прикреплен к блок-картеру через герметичную прокладку и служит для хранения определенного количества смазочного масла. Во внутреннем пространстве, образуемом нижней частью блок-картера и поддоном, размещены масляный насос 22 смазочной системы и маслоприемник 24 с сетчатым фильтром.
Головка 12 цилиндра отлита из чугуна или алюминиевого сплава. Три внутренние не сообщающиеся между собой полости головки используют для движения охлаждающей жидкости, всасываемого воздуха и выхлопных газов. Внутренние полости для охлаждающей жидкости соединены с водяной рубашкой 4 блок-картера, в результате чего образуется единая система охлаждения двигателя.
Полость для всасываемого воздуха связывает коллектор и воздухоочиститель с впускными клапанами 7. Камеры для отработанных газов соединены с выпускными клапанами 8, коллектором 9 и выхлопной трубой. В каждом цилиндре применяют один впускной и один выпускной клапаны. Таким образом, для четырехцилиндрового двигателя в головке рассчитывают восемь гнезд под клапаны.
Кроме того, в головке расположены коромысла 2, штанги 10 и толкатели 14 для открытия клапанов в нужный момент. В дизельных двигателях в головке устанавливают форсунки 11 для впрыска топлива в цилиндры или свечи зажигания горючей смеси в карбюраторных двигателях. Для надежного уплотнения, исключения прорыва газов и охлаждающей жидкости между блок-картером и головкой цилиндров, стянутых между собой рядом шпилек 6, установлена металлоасбестовая прокладка. Клапанную крышку 3, в которой расположен сапун 5 для соединения с атмосферой, прикрепляют гайками через прокладку к головке.
Картер 30 маховика выполнен цилиндрической формы и жестко привернут болтами к блок-картеру 16. Снаружи картера предусмотрены два прилива для крепления двигателя на раме машины и фланец для присоединения электрического стартера или пускового двигателя.
Передняя крышка плотно закрывает газораспределительный шестеренный механизм 21, а также редуктор 18 для независимого привода гидронасосов управления рабочим оборудованием землеройно-транспортных машин.
Кривошипно-шатунный механизм объединяет коленчатый вал 23, маховик 32, шатуны 26, поршень 28, поршневые кольца 29, поршневой палец 27.
Коленчатый вал 23 преобразует возвратно-поступательные перемещения поршней в цилиндрах во вращательное направленное движение. Он приводит в движение все вспомогательные системы двигателя и механизмы машины. Штампуют вал из высокопрочной легированной стали, так как он передает и испытывает значительные знакопеременные нагрузки. Коленчатый вал состоит из нескольких цилиндрических коренных шеек, вокруг оси, которых он вращается. С помощью коренных шеек, подшипников скольжения и съемных крышек вал закреплен в нижней части блок-картера. Эксцентрично относительно коренных шеек расположены шатунные шейки, на которых установлены шатуны поршней 28. Количество шатунных шеек равно количеству рабочих цилиндров двигателя. Коренные и шатунные шейки скреплены между собой двумя щеками. Спереди на коленчатом валу насажены шестерни для привода газораспределительного механизма 17 и механизма 21 привода гидронасосов, а также цилиндрический носок с резьбой для установки шкива 20 и храповика, которым вал проворачивают вручную.
С помощью шкива и клиноременной передачи приводят в действие генератор, водяной насос, вентилятор.
Сзади коленчатый вал заканчивается фланцем, на который напрессован маховик 32. Передний и задний концы коленчатого вала уплотнены в блок-картере сальниками, чтобы исключить утечку масла наружу. В теле вала сделаны сверления для подачи смазочного масла от коренных подшипников к шатунным.
Маховик 32 накапливает кинетическую энергию, обеспечивает равномерную работу двигателя и помогает преодолевать кратковременные перегрузки. Маховик представляет собой чугунную отливку, которая болтами прикреплена к заднему фланцу коленчатого вала 23. Снаружи на маховик напрессован зубчатый венец 31,который используют для запуска дизеля электростартером или пусковым двигателем. К задней плоскости маховика крепят детали главной муфты сцепления.
Шатун 26 применяют для шарнирного соединения и передачи усилий от поршня 28 к коленчатому валу 23. Так как шатун подвержен попеременному сжатию - растяжению, его штампуют из высокопрочной стали. Верхняя и нижняя головки шатуна соединены стержнем таврового сечения. Через отверстие в верхней головке проходит палец 27, который крепит ее к поршню 28. Нижняя разъемная головка шатуна служит для соединения его с шатунной шейкой коленчатого вала. Съемную крышку крепят к этой головке двумя шатунными болтами с гайками и шплинтами. В верхнюю головку запрессована съемная втулка, в нижней установлены два полукольца из антифрикционного материала, называемые шатунными вкладышами. Внутри шатуна предусмотрено отверстие для смазывания поршневого пальца маслом, подаваемым через шатунную шейку коленчатого вала.
Поршень 28 под воздействием газов поступательно перемещается в цилиндре и передает движение пальцу, шатуну и коленчатому валу.
В момент рабочего хода поршень воспринимает и дает давление расширяющихся газов. Температура газов после взрыва в цилиндре достигает от 700 до 2200 оС. Изготовляют поршни цилиндрической формы, преимущественно из алюминиевых сплавов. Верхнюю часть называют головкой, нижнюю – направляющей частью (юбкой). В торцевой части головки предусмотрено днище, которое может быть плоской формы с углублением или глубокой выемкой (камерой сгорания).
Снаружи головки делают кольцевые проточки для установки поршневых колец 29. Направляющая часть может быть с цилиндрической частью или с глубокими вырезами для облегчения поршня. В средней части поперек оси в поршне выполнено цилиндрическое отверстие, в которое установлен поршневой палец. Для снижения вибрации поршни разных цилиндров двигателя подбирают одинаковой массы (максимальная разница – до
Поршневые кольца 29 предотвращают проникновение газов между поршнем и цилиндром, снимают с поверхности цилиндра пленку масла и исключают попадание его в рабочую камеру. По этим признакам различают компрессионные и маслосъемные кольца.
Компрессионные кольца (от 2 до 3 шт.) ставят на головке ближе к днищу поршня. Их изготавливают разрезными из легированного чугуна, Несколько большего размера, чем размер цилиндра. Торцевые поверхности колец шлифуют. На концах разрезной части делают прямой, косой или ступенчатый замок. При установке на поршне замки колец разводят под углом от 120 до 180о для уменьшения прорыва газов через них, наружные рабочие поверхности колец покрывают пористым хромовым слоем. В порах хрома удерживаются пары смазочного масла, вследствие чего уменьшается изнашивание поверхностей трения сопряженных пар.
Маслосъемные кольца делают со сквозной кольцевой прорезью посередине и сквозными отверстиями или из двух плоских пластинчатых колец с пружинным расширителем между ними.
В кольцевой канавке поршня для маслосъемного кольца просверлены равномерно сквозные отверстия. При движении поршня вниз маслосъемные кольца снимают пленку масла с цилиндра, препятствуя попаданию его в рабочую камеру, исключая дымление двигателя и угар масла при работе.
Поршневой палец 27 шарнирно соединяет поршень с шатуном. Изготовлен палец из стальной трубчатой или целиковой заготовки. Применяют пальцы плавающего типа или запрессованные в бобышках поршней. Первые закрепляют в поршне от осеального перемещения пружинными стопорными кольцами или алюминиевыми заглушками.
Механизм газораспределения бывает с подвесными (в головке цилиндров) или боковыми (в блок-картере) клапанами. Наиболее распространен первый тип. Состоит механизм газораспределения из выпускного 8 и впускного 7 клапанов, коромысла 2, толкателей 10, распределительного вала 15, шестерен и механизма декомпрессии дизелей.
Клапаны 7 и 8 выполнены одинаковой формы и конструкции. Они состоят из стержня и тарелки. Для лучшего наполнения цилиндра воздухом или горючей смесью тарелку впускного клапана делают большего размера, чем тарелку выпускного. Тарелки имеют форму усеченного конуса, которым клапаны садятся на седло, запрессованное в головке цилиндров. Коническая поверхность прошлифована под углом 45о. Каждый клапан притерт индивидуально по месту посадки для исключения прорыва газов. Клапаны вставлены изнутри цилиндра, поэтому при взрыве газов они плотно прижаты к седлу давлением и постоянно притянуты к седлу пружиной, которая одной стороной упирается в тело головки цилиндров, другой в опорную шайбу. Последняя установлена на конце стержня клапана двумя сухариками. Клапанная пружина выполнена цилиндрической формы, с равномерным или переменным шагом навивки. Примеряют одну или две пружины для повышения герметичности клапанов. Их изготовляют из легированных сталей. Свободный конец стержня, на который воздействует боек коромысла, закаливают токами высокой частоты.
Клапан совершает возвратно-поступательные движения в направляющей втулке, которая запрессована в головке цилиндров.
Коромысла 2, штанга 10 и толкатели 14, которые связаны с распределительным валом, воздействуют на клапаны. С помощью коромысел, штанг и толкателей открываются клапаны: впускной – при всасывании воздуха или горючей смеси в начале такта и выхлопной – при очистке цилиндра от выхлопных газов в конце рабочего цикла.
На стержнях толкателей и в отверстии коромысла нарезана резьба. С помощью резьбового соединения, затянутого контргайкой, регулируют зазоры между клапаном и коромыслом.
Распределительный вал 15 с помощью кулачков, воздействующих на толкатели, Закрывает и открывает впускные и выхлопные клапаны. Каждый кулачок управляет одним клапаном. Количество кулачков на распределительном валу равно числу клапанов в одном цилиндре, умноженному на количество цилиндров. При использовании двух клапанов (впускного и выпускного) в цилиндре в четырехцилиндровом двигателе использовано восемь кулачков. Они размещены на распределительном валу в строгом соответствии с порядком работы цилиндров и с фазами газораспределения. По длине распределительного вала равномерно расположены цилиндрические шейки, в которых он вращается в блок-картере двигателя.
С помощью шестеренной передачи 17 распределительный вал приводится в действие. Он вращается в два раза медленнее коленчатого вала, что позволяет открывать клапаны в начале и конце четырехтактного хода.
Механизм декомпрессии применяют на дизеле для облегчения его запуска, так как в начальный момент трудно преодолеть сопротивление сжатия воздуха в цилиндрах и раскрутить маховик. Механизм декомпрессии принудительно открывает клапаны в цилиндрах. Механизм декомпрессии может быть выполнен в виде валика, который давит на коромысло при повороте его вручную с помощью рычага. Как только вал двигателя начинает вращаться от пускового двигателя, механизм декомпрессии выключается, и дизель работает в рабочем режиме.
2. Важнейший показатель работы машинотракторного агрегата - удельный расход топлива в расчете на
Q=Gт.см /Wсм
Q-удельный (погектарный) расход топлива, кг/га
G-общий расход топлива за смену, кг
W-сменная производительность агрегата, га/смену
Qu=1/U· Q
Qu-удельный расход топлива в расчете на 1 т. урожая, кг/т
U-урожайность сельскохозяйственной культуры, т/га
Часовой расход топлива Gт рассчитывают по формуле:
Gт = А ?V?t / T
где ?V - объем мерного сосуда, см3; ?t - удельный вес топлива, г/см3; Топ - время расхода ?V топлива, А - коэффициент, равный 3,6, если Топ выражено в секундах [4, c. 66].
Сцепление
На автомобили и тракторы, применяемые в строительстве, устанавливают, как правило, постоянно замкнутые дисковые сцепления, рассмотрим конструкцию и принцип действия сцепления автомобиля ЗИЛ-130.
Сцепление - однодисковое, сухое, постоянно замкнутое. Оно состоит из ведущих и ведомых частей, нажимного механизма, механизма включения, механизма управления гасителя крутильных колебаний Механизмы сцепления смонтированы на маховике и первичном валу коробки передач и закрыты чугунным картером, который крепится к блоккартеру двигателя. Ведущими частями сцепления являются маховик, стальной кожух и чугунный ведущий диск. Кожух закреплен на маховике коленчатого вала восемью центрирующими болтами. Ведущий диск с помощью четырех пар пружинных пластин соединен с кожухом.
Один конец пластин крепят к кожуху с помощью заклепок, а другой — с помощью втулок и болтов к ведущему писку. Пластины обеспечивают передачу крутящего момента от кожуха на ведущий диск и перемещение диска относительно кожуха в осевом направлении при включении и выключении сцепления. Ведомые части сцепления — стальной ведомый диск и первичный вал коробки передач. Ведомый диск с фрикционными накладками соединен со ступицей восемью демпферными пружинами. Ступица установлена на шлицах вала и перемещается по ним в продольном направлении. Вал одновременно является валом сцепления. Передний конец вала закреплен в шариковом подшипнике, а задний конец — в шариковом подшипнике коробки передач. Нажимный механизм состоит из пружин, установленных между кожухом и ведущим диском. Между пружинами и ведущим диском установлены теплоизоляционные кольца, которые предохраняют пружины от нагревания.
Механизм выключения состоит из четырех выжимных рычагов и муфты выключения с упорным шарикоподшипником. Рычаги соединены осями с ушками ведущего диска и вилками через игольчатые подшипники. Вилки укреплены в кожухе гайками со сферическими поверхностями. Гайки, в свою очередь, прижаты к кожуху специальными упругими пластинами, которые закреплены на кожухе болтами. Благодаря упругости пластин и сферической поверхности гаек вилки могут качаться в своих гнездах в кожухе при включении и выключении сцепления.
Муфта установлена на направляющей части крышки подшипника вала. На муфту напрессован упорный шарикоподшипник. Перемещение муфты с шарикоподшипником осуществляется вилкой выключения, к которой муфта прижата пружиной.
Механизм управления сцеплением состоит из педали, закрепленной на оси, рычагов, тяги и вилки. Ось установлена во втулке кронштейна, который прикреплен к раме автомобиля. На внутреннем конце оси закреплен рычаг, соединенный с тягой. Тяга проходит свободно через отверстие в рычаг и фиксируется в определенном положении сферической гайкой и пружиной. Рычаг соединен с осью вилки.
Гаситель крутильных колебаний расположен на ведомом диске. Он предназначен для гашения крутильных колебаний в трансмиссии и более плавного включения сцепления.
Гаситель состоит из двух металлических дисков, прицепленных заклепками к ступице ведомого диска, и восьми пружин. Пружины размещены в сжатом состоянии в прямоугольных окнах дисков. При возникновении крутильных колебаний ведомый диск, не связанный жестко со ступицей, поворачивается на некоторый угол относительно дисков и сжимает пружины, что создает между ними трение. За счет трения происходит гашение крутильных колебаний.
Принцип действия сцепления следующий: при нажатии на педаль ось поворачивается во втулке кронштейна и перемещает рычаг назад. Рычаг через тягу и рычаг поворачивает ось вилки, которая нажимает на выступ муфты. Муфта вместе с подшипником перемещается в. сторону маховика и воздействует на выжимание рычага, которые, поворачиваясь на осях, отводят назад ведущий диск, и сцепление выключается.
При снятии усилия с педали пружина возвращает ее в исходное положение, а пружина перемещает муфту назад. При этом пружины прижимают ведущий дюж; к ведомому диску обеспечивая включение сцепления. Для смазки подшипников предусмотрена масленка.
На автомобилях МАЗ, КрАЗ и КамАЗ устанавливают двухдисковое сцепление с периферийными нажимными пружинами.
На тракторе МТЗ-80 устанавливают однодисковое сухое, постоянно замкнутое сцепление с пружинным нажимным механизмом, на тракторах ДГ-75 и Т-130 — двухдисковое, сухое, постоянно замкнутое сцепление с пружинным нажимным механизмом. На тракторе ДЭТ-250 устанавливают сухое однодисковое непостоянно замкнутое сцепление с рычажным нажимным механизмом.
Коробка переключения передач
Коробка передач автомобиля и трактора предназначена для изменения крут момента по величине и направлению на ведущих колесах или ведущих звездочках и для двигательного разъединения двигателя от трансмиссии во время остановки автомобиля(трактора) или при его движении по инерции.
Коробки передач по принципу действия разделяют на ступенчатые и бесступенчатые. Ступенчатые коробки передач состоят из набора шестерен с различным количеством зубьев, расположенных на валах и установленных в картере коробки. В этих коробках изменение передаваемого ведущим колесам, осуществляется переключением сцепляющихся шестерен. Бесступенчатые коробки передач в отличие от ступенчатых позволяют в определенном интервале непрерывно автоматически изменять крутящий момент в зависимости от сопротивления движению автомобиля или трактора. Бесступенчатые коробки передач из-за сложности конструкции и низкого КПД не получили широкого применения на грузовых автомобилях и тракторах, поэтому эти коробки передач рассматриваться не будут.
Ступенчатые коробки передач, устанавливаемые на автомобилях и тракторах, должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать необходимое число ступеней с рационально подобранными передаточными числами; иметь высокий КПД; иметь минимальные размеры и массу; быть удобными и легкими в управлении, простыми и доступными в обслуживании; обеспечивать бесшумность в работе.
Ступенчатые коробки передач в зависимости от числа валов подразделяют на двух-(не считая валика заднего хода), трех- и четырехвальные.
Двухвальные коробки передач на современных автомобилях и тракторах не применяют, поэтому они рассматриваться не будут.
Трехвальные коробки передач разделяют по числу передач или ступеней на трех-, четырех- и пятиступенчатые, а по числу подвижных кареток (шестерен или зубчатых муфт), осуществляющих включение или переключение отдельных передач, — на двух-, трех" И четырехходовые. Трехвальные коробки передач выполняют как с прямой передачей, так и без нее.
Трехвальные коробки с прямой передачей компактны, их устанавливают на автомобили, на ряд тракторов (МТЗ-80, МТЗ-82 и др.). Трехвальные коробки без прямой передачи и четырехвальные применяют только для тракторов.
Условия работы автомобильных и тракторных коробок передач различны. На автомобиле переключение передач осуществляется на ходу, а на большинстве тракторов (за исключением скоростных) — при остановке трактора. Поэтому автомобильные коробки оборудованы специальным приспособлением — синхронизатором, который обеспечивает безударное и бесшумное включение шестерен при их вращении. Автомобильные коробки в отличие от тракторных более компактны и имеют меньшие размеры и массу, так как передают меньший крутящий момент.
Рассмотрим конструкцию и принцип действия коробки передач автомобиля ГАЗ-53.
Коробка передач автомобиля ГАЗ-53 трехвальная, трехходовая, четырехступенчатая, имеет четыре передачи вперед и одну заднего хода. Четвертая передача прямая, оборудованная
Синхронизатором для включения третьей и четвертой передач. Коробка передач состоит из чугунного картера, крышки, первичного вала с подшипниками и шестерней, вторичного вала с подшипниками, шестернями и синхронизатором, промежуточного вала с подшипниками и шестернями, оси с блоком шестерен заднего хода и механизма переключения передач. Картер прикреплен к картеру сцепления болтами.
Первичный вал установлен на двух шариковых подшипниках, из которых передний расположен в выточке коленчатого вала, а задний — в передней стенке картера. Вал изготовлен заодно с шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала.
Вторичный вал установлен на двух подшипниках на роликовом, расположенном в выточке первичного вала, и шариковом, размещенном в задней стенке картера. На переднем конце вала установлен синхронизатор. На средней части вала свободно установлены шестерни второй и третей передач, находящиеся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала, и шестерня первой передачи и заднего хода, перемещающаяся по шлицам вала. На заднем конце вала размещены привод к спидометру и фланец карданного вала.
Синхронизатор состоит из ступицы, неподвижно закрепленной на валу, зубчатой муфты, перемещающейся по зубчатой поверхности ступицы, бронзовых блокирующих сухарей, двух блокирующих колец и пружин.
Ступица имеет три паза для сухарей, которые установлены в пазы ступицы и прижимаются пружинами к кольцевым выточкам на внутренней поверхности муфты. Каждое кольцо имеет три паза для сухарей, внутреннюю коническую поверхность и зубчатый венец. Шестерни имеют наружные конусные поверхности и зубчатые венцы. Кольца устанавливают с двух сторон муфты.
Принцип действия синхронизатора следующий. При нейтральном положении синхронизатора его муфта и кольца не включены. Для включения четвертой передачи следует вилкой переместить муфту по ступице в сторону шестерни. При этом сухари, прижатые пружинами к муфте, воздействуют на кольцо и прижимают его к конусной поверхности шестерни. Вследствие разности частоты вращения валов между коническими поверхностями кольца и шестерни возникает трение.
За счет трения шестерня повернет кольцо относительно муфты на величину зазора, образованного сухарями в пазах кольца. При этом торцовые скосы зубьев кольца не позволяют зубьям муфты войти в зацепление с зубчатым венцом шестерня и муфта еще сильнее прижмет конусную поверхность кольца к конусной поверхности шестерни. В результате этого скорости вращения шестерни и муфты уравняются, сопротивление перемещению муфты уменьшается, и она войдет в зацепление с венцом шестерни, т. е. произойдет включение четвертой передачи.
Аналогично происходит включение шестерни, т. е. третьей передачи.
Промежуточный вал установлен на двух подшипниках — роликовом, расположенном в средней стенке картера, и шариковом, установленном в задней стенке картера. Вал изготовляй заодно с шестернями.
Механизм переключения передач предназначен для обеспечения включения шестерен на полную длину зуба и для исключения одновременного включения двух или нескольких передач и самовыключения передачи при работе автомобиля.
Вилки жестко закреплены в ползунах. Нижний конец каждой вилки входит в кольцевую проточку шестерни или муфты синхронизатора. Рычаг установлен в сферическом гнезде крышки и прижимается к нему пружиной. Сферическое гнездо защищено от пыли колпаком. Нижний конец рычага входит в пазы вилок. Рычаг может качаться как в поперечной, так и в продольной плоскостях. При качании рычага в поперечной плоскости его нижний конец вводится в соответствующий паз вилок. Качание рычага в продольной плоскости вызывает перемещение ползуна с вилкой, вследствие чего вилка передвигает шестерню или муфту синхронизатора, включая одну из передач.
Ползуны с вилками удерживаются от самопроизвольного перемещения фиксаторами, каждый из которых состоит из шарика с пружиной. Шарики фиксаторов входят в углубления ползунов. На ползунах первой и второй, третьей и четвертой передач имеется по три углубления (две передачи и нейтральное положение), а на ползуне заднего хода — два углубления. Для предупреждения одновременного включения нескольких ползунов служит замок. Он состоит из двух штифтов, расположенных, в горизонтальной канавке крышки между ползунами, и пальца, установленного свободно в отверстие среднего штифта. При перемещении среднего ползуна штифты раздвигаются и входят в углубление крайних ползунов и запирают их. Если перемещается один из крайних ползунов, то соответствующий штифт входит в углубление среднего ползуна и с помощью пальца передвигает второй штифт и запирает противоположный крайний ползун.
В механизме переключения передач предусмотрен специальный замок для исключения случайного включения заднего входа при переключении передач. Он состоит из штифта с пружиной, установленного в рычаге ползуна заднего хода и первой передачи. Валы и шестерни коробки передач смазываются маслом, заливаемым в картер через отверстие, расположенное с левой стороны картера. Отработанное масло сливается через отверстие вниз картера. Оба отверстия закрываются пробками.
Принцип действия коробки передач следующий: для включения первой передачи шестерня перемещается ползуном и вилкой назад по шлицам вторичного вала до зацепления с шестерней промежуточного вала. Крутящий момент от первичного вала к вторичному передается через шестерни. .
Включение второй передачи осуществляется перемещением шестерни ползуном и вилкой вперед по шлицам вторичного вала до полного зацепления с наружным зубчатым венцом свободно сидящей шестерни. Крутящий момент от первичного вала к вторичному передается через шестерни. Третья передача включается перемещением муфты синхронизатора ползуном и вилкой назад до зацепления с наружным зубчатым венцом свободно сидящей шестерни. Крутящий момент от первичного вала к вторичному передается через шестерни и механизм синхронизатора.
Четвертая передача (прямая) включается перемещением муфты синхронизатора ползуном и вилкой вперед до зацепления с наружным зубчатым венцом шестерни первичного вала. Крутящий момент от первичного вала передается непосредственно вторичному валу.
Включение заднего хода осуществляется перемещением блока шестерен заднего хода ползуном и вилкой вперед. При этом шестерня входит в зацепление с шестерней промежуточного вала, а шестерня — с шестерней вторичного вала. Крутящий момент от первичного вала к вторичному передается через шестерни.
На автомобилях ЗИЛ, МАЗ и КрАЗ, применяемых в строительстве, устанавливают трехвальную, трехходовую, пятиступенчатую коробку передач с пятью передачами вперед и одной назад. На автомобилях КамАЗ, работающих без прицепа, устанавливают трехходовую пятиступенчатую коробку передач, а на автомоблилях-тягачах КамАЗ — десятиступенчатую коробку передач, состоящую из основной пятиступенчатой коробки и делителя передач. Делитель позволяет вдвое увеличивать число передач.
На тракторах МТЗ-80 и МТЗ-82 устанавливают трехвальную четырехходовую девятиступенчатую коробку передач с девятью передачами вперед и двумя назад, а на тракторе Т-180 — трехвальную четырехходовую пятиступенчатую коробку передач с пятью передачами вперед и двумя назад. На тракторе К-701 устанавливают составную коробку передач с продольными валами и шестернями постоянного зацепления, которая обеспечивает получение шестнадцати передач вперед и восьми передач назад.
Дифференциал
Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими Полуосями и обеспечения вращения с различными угловыми скоростями ведущих колес автомобиля или трактора при движении их на поворотах и по неровной дороге.
Дифференциалы по конструкции подразделяют на шесте^нчатые с коническими и цилиндрическими шестернями, кулачковые и червячные. По принципу действия дифференциалы бывают простые (без блокировки), с принудительной блокировкой и самоблокировкой. Дифференциалы с самоблокировкой могут быть повышенного трения и с механизмом свободного хода без учета трения. Шестеренчатые дифференциалы относятся к простым, кулачковые и червячные — к самоблокирующимся дифференциалам повышенного трения. Дифференциалы выполняются как симметричные, так и несимметричные.
Симметричные дифференциалы распределяют крутящий момент между полуосями поровну, а несимметричные — по ведущим мостам автомобиля в заданном отношении. На автомобилях и тракторах наибольшее распространение получили конические симметричные дифференциалы. Они располагаются у автомобилей за главной передачей между полуосями, а у тракторов — между главной и конечной передачами Дифференциал состойгг из коробки, в которой закреплена неподвижно ось, двух полуосевых шестерен и сателлита. Сателлит свободно установлен на ось и находится в постоянном зацеплении с шестернями. Шестерни жестко закреплены на полуосях, которые свободно проходят через отверстия в коробке. К коробке болтами крепят ведомую шестерню главной передачи.
Принцип действия дифференциала следующий: ври прямолинейном движении автомобиля или трактора в одинаковом сопротивлении вращению ведущих колес дифференциал распределяет крутящий момент через коробку и сателлит поровну между шестернями. При этом все детали дифференциала вращаются как одно целое вокруг балки ведущего моста (сателлит не вращается вокруг своей оси, а выполняет роль клина).
Во время движения автомобиля (трактора) на поворотах, например влево, левая полуось вращается медленнее, чем правая полуось, так как левое колесо проходит меньший путь; при этом сателлит, поворачиваясь вокруг оси, замедлит вращение шестерни и ускорит вращение шестерни.
Наличие дифференциала в трансмиссии автомобиля (трактора) в отдельных случаях оказывает отрицательное влияние на его проходимость. Если, например, при движении машины одно ведущее колесо перемещается по твердому грунту, а другое — по мягкому (песок), то колесо, находящееся на мягком грунте, буксует, а колесо, расположенное на твердом грунте, из-за наличия дифференциала останавливается и машина перемещаться не сможет. Поэтому в отдельных случаях необходимо выключать дифференциал. Для этой цели на ряде тракторов и автомобилей предусмотрены специальные устройства, выключающие механизмы блокировки. При нажиме на педаль или повороте рычага, рас" положенных в кабине воднпеля, тяШ поворачивает втулку, которая перемещает муфту по шлицам полуоси до сцепления кулачков муфты с кулачками на коробке дифференциала, после чего действие дифференциала прекращается- Механизм блокировки выключается с помощью оттяжной пружины.
Конструкция карданных передач
Карданные передачи состоят из карданных шарниров, карданных валов промежуточных опор.
Карданные шарниры по конструкции разделяют на жесткие (с жестким элементом) и мягкие (с упругим элементом).
Жесткие карданные шарниры по кинематике делятся на карданные шарниры неравной и равной угловой скорости.
Карданные шарниры неравных угловых скоростей обеспечивают передачу крутящего момента под углом 20—25°. Карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок, закрепленных на валах, и крестовины с четырьмя шипами. Шипы крестовины соединяют вилки так, что угол между валами изменяется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Каждый шип крестовины вращается в игольчатом подшипнике, собранном в стакане, который установлен в вилке. Внутри крестовины просверлены два канала, по которым масло поступает к подшипникам. Вытеканию масла из подшипников препятствует резиновый или пробковый сальник, расположенный между подшипниками и крестовиной. Чтобы предохранить сальники подшипников от повреждения, в центре крестовины установлен предохранительный клапан. Подшипники в отверстиях вилок закрепляют пластинами и крышками. Такие карданные шарниры при больших углах наклона валов (30—32°) не обеспечивают равномерного вращения ведомого вала. Поэтому на автомобилях и тракторах для привода передних ведущих колес применяют карданные шарниры равных угловых скоростей, которые обеспечивают вращение ведущей и ведомой полуосей с одинаковой угловой скоростью.
Карданный шарнир равных угловых скоростей состоит из двух вилок и» изготовленных заодно с полуосями, центрирующего шарика и четырех ведущих шариков, расположенных в фасонных канавках вилок. Шарик фиксируется в определенном положении пальцем, входящим в отверстие шаржа и вилки. Палец удерживается от смещений штифтом. Канавки в вилках и сделаны так, что при наклоне вилок шарики располагаются в плоскости, делящей угол между полуосями пополам. Этим достигается равенство скоростей вращения полуосей.
Мягкие карданные шарниры обеспечивают передачу крутящего момента под углом не более 6°. Они состоят из двух вилок, соединенных диском из прорезиненной ткани, и применяются, как правило, у тракторов для соединения сцепления с коробкой передач.
Карданный вал изготовляется в виде тонкостенной стальной трубы, к концам которой с одной стороны приварена вилка шарнира, а с другой — наконечник со шлицами. Наконечник со шлицами входит в шлицевую втулку вала, образуя скользящее соединение, которое позволяет изменять длину карданного вала. Карданный шарнир со шлицевым соединением называют универсальным. Промежуточную опору применяют для устранения вибраций, возникающих в длинных валах.
Она представляет собой д)езинову1р подушку, в отверстии которое установлен шарикоподшипник. Резиновая подушка жестко закреплена на раме.
В грузовых современных автомобилях применяют двойные карданные передачи с жесткими карданными шарнирами на игольчатых подшипниках. Карданная передача автомобиля ЗИЛ" 130 состоит из основного и промежуточного карданных валов, промежуточной опоры и трех жестких карданных шарниров неравной угловой скорости — переднего, среднего (универсального) и заднего, соединяющих вал с вторичным валом коробки передач, валы между собой и вал с главной передачей.
Карданные валы изготовлены из стальных тонкостенных труб. К обоим конца вала приварены вилки карданных шарниров. Передний конец вала имеет вилку, а задний — шлицевую втулку, соединенную со скользящей вилкой среднего карданного шарнира.
Шлицевая втулка вместе со скользящей вилкой карданного шарнира образуют скользящее шлицевое соединение, которое позволяет изменять длину вала- Шлицевое соединение имеет полость для заполнения смазкой, оно уплотнено от вытекания смазки и загрязнения заглушкой и сальником.
Промежуточная опора состоит из шарикоподшипника, который установлен в резиновой подушке. Подшипник смазывают через угловую масленку. Для удержания смазки и предохранения от загрязнения подшипники имеют резиновые сальники. Аналогичные по конструкции карданные передачи применяются на грузовых автомобилях ГАЗ-53А и КрАЗ. Карданные передачи автомобилей МАЗ состоят из карданного вала и двух шарниров без промежуточной опоры, а карданная передача автомобилей КамАЗ выполнена из двух одинаковых по конструкции карданных валов.
Карданная передача трактора МТЗ-82 состоит из двух карданных валов с промежуточными опорами, а карданная передача трактора Т-150 выполнена из двух карданных валов и четырех шарниров.
Список литературы:
1. Воробьев В. А. Электрификация сельскохозяйственного производства -М.:Агропромиздат, 1985-208 с.
2. Жилинский Ю.М., Свентицкий И.И. Электрическое освещение и облучение в сельскохозяйственном производстве. - М.: Высш. шк., 1968. - 186 с
3. Изаков Ф. Я. Практикум по применению электрической энергии в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1972. - 386 с.
4. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989. - 527 с.
5. Крутов В.И., Горбаневский В.Е., Кислов В.Г. Топливная аппаратура автотракторных двигателей. М., 1985. 297 с.
6. Механизация и электрификация сельского хозяйства: Методические указания и задания для контрольной работа/ Новосиб. гос. аграр. Ун-т; Сост. В.А. Головатнюк, В.И. Воробьев, В.П. Демидов. - Новосибирск, 2000.- 23 с.
7. Шеповалов В.Д., Рабский В. Н. Шугуров М.М. Средства автоматизации промышленного животноводства -М.: Колос; 1981.
8. Федоров И.М. Ремонт и техническое обслуживание системы питания автотракторных двигателей. М., 1980. 284 с.
