Газотурбинные тракторы

Мощность дизельных двигателей сельскохозяйственных тракторов как правило не превышает 500 л.с. Дальнейшее ее увеличение сопряжено с неоправданным повышением массы трактора, что приведет кповышению удельного давления на почву и не позволит реализовать главное преимуществоэнергонасыщенного трактора — высокую скорость работы. Лишь на промышленных тракторах, которым длясоздания большого тягового усилия нужна увеличенная масса находят применение дизельные двигателимощностью порядка 1000 л.с. В то же время усовершенствовавшиеся в последние годы технологиивозделывания почвы позволяют эффективно использовать и более мощные сельскохозяйственные тракторы. Важным резервом повышение энергонасыщенности тракторов является использование газовых турбин, имеющих малую удельную массу. Например в США в течение ряда лет фирмами Big Roy и Elis Waltersвыпускаются газотурбинные тракторы мощностью до 700 л.с. Предпринимались попытки выпускагазотурбинных тракторов и в СССР. Так Кировским заводом совместно с НАТИ был разработан газотурбинныйтрактор «Кировец-Турбо» на базе газотурбинной силовой установки танка Т-80. Широкому применениюгазовых турбин на тракторах препятствует высокая частота вращения выходного вала турбины (порядка 20000об/мин), что усложняет трансмиссию трактора и повышенный расход топлива по сравнению с дизельнымидвигателями.

Тракторы с бензиновыми двигателями

В настоящее время бензиновыми двигателями оснащают только особо легкие тракторы (микротракторы, мотоблоки, газонные тракторы, райдеры). Преимущества бензиновых двигателей — легкий пуск, невысокаястоимость и относительно простое техническое обслуживание. Недостатки — высокий удельный расходтоплива и малый крутящий момент, что усложняет трансмиссию трактора.

Трансмиссия

Трансмиссия трактора как правило многопоточная, то есть передает мощность двигателя не только находовую часть, но и для привода агрегатируемых машин и вспомогательных механизмов.

Современные тракторы оборудуются трансмиссиями нескольких различных типов:

• Механические ступенчатые;

• Механические бесступенчатые;

• Гидромеханические;

• Гидрообъемные;

• Электрические и электромеханические.

Механические ступенчатые трансмиссии

Механические ступенчатые трансмиссии имеют наименьшую стоимость и наиболее компактны приодинаковой величине передаваемой мощности, но не позволяют плавно регулировать скорость и тяговоеусилие трактора.

Механическая трансмиссия трактора состоит из главной фрикционной муфты сцепления, коробки передач, центральной (главной) передачи, конечных передач, передачи механизма отбора мощности. Дополнительно вмеханическую трансмиссию могут входить: увеличитель крутящего момента, ходоуменьшитель, редуктор-умножитель числа передач, раздаточная коробка. На гусеничных тракторах, кроме того, в состав трансмиссиивходит механизм поворота.

Главная фрикционная муфта сцепления позволяет разобщать и плавно соединять двигатель и трансмиссиютрактора. Наибольшее применение на тракторах нашли муфты сцепления сухого типа, так как онихарактеризуются наименьшей работой выключения, что позволяет управлять трактором без использованиясервомеханизмов. Но встречаются и муфты, работающие в масле. Последние обеспечивают более плавноевключение, но для их привода требуются гидравлические сервомеханизмы. Главная фрикционная муфтасцепления может быть выполнена однопоточной и двухпоточной. Двухпоточные муфты сцепления содержат всвоем составе фактически две отдельных муфты, одна их которых используется для отключения трансмиссииходовой части, а вторая — для отключения трансмиссии механизма отбора мощности. Двухпоточнымимуфтами оснащены, например, тракторы Т-40^[6] и ЮМЗ-6^[7] Двухпоточные муфты сложнее по конструкции инеудобны в обслуживании. По этой причине в более новых моделях тракторов они не применяются — управление механизмом отбора мощности производится отдельной муфтой.

На тракторах нашли применение главные фрикционные муфты сцепления с различным типом нажимныхмеханизмов. Наибольшее распространение имеют постоянно замкнутые муфты с пружинным нажимныммеханизмом автомобильного типа. Выключение таких муфт осуществляется отжимом пружин с помощьюмеханического привода на легких тракторах или гидравлических и пневматических сервомеханизмов — натяжелых тракторах. Постоянно замкнутая муфта сцепления не может находиться долгое время ввыключенном состоянии. Двухпоточные муфты могут иметь два независимых механизма управления, какнапример на тракторе Т-40 или управление одной педалью (ЮМЗ-6).

Кроме муфт с пружинным нажимным механизмом на тракторах также применяются центробежные муфты (налегких тракторах с бензиновыми двигателями), гидроподжимные муфты (ня тяжелых тракторах), электромагнитные муфты.

Ступенчатые коробки передач тракторов могут иметь подвижные шестерни и шестерни постоянногозацепления^[1]. Коробки передач с подвижными шестернями проще по конструкции, но не позволяютпроизводить переключение передач при движении трактора. Кроме того, в коробках с подвижнымишестернями невозможно применение косозубых зацеплений. По этой причине их применение сокращается. Коробки передач с шестернями постоянного зацепления могут иметь замыкающие муфты различного типа:кулачковые, штифтовые, шлицевые с синхронизаторами, фрикционные. Первые два типа наиболее просты, ноне обсепечивают безударного переключения передач. Шлицевые муфты с синхронизаторами (аналогичныеавтомобильным) обеспечивают безударное переключение передач при движении трактора, но только сразрывом потока мощности (при выключенном сцеплении). Фрикционные муфты позволяют производитьпереключение без разрыва потока мощности. Фрикционные муфты ступенчатых коробок передач обычноимеют гидравлический нажимной механизм, а коробка передач оснащается гидросистемой.

На отечественных тракторах применяются все типы вышеперечисленных коробок передач:

• С подвижными шестернями — на старых типах тракторов: МТЗ-50, ЮМЗ-6, Т-40, Т-130, старых модификацияхМТЗ-80;

• С шестернями постоянного зацепления и кулачковыми муфтами: ЛТЗ-55, Т-180;

• С шестернями постоянного зацепления и синхронизаторами: новые модификации МТЗ-80, МТЗ-100;

• С шестернями постоянного зацепления и гидроподжимными муфтами: К-700, Т-150.

Передаточные числа ступенчатых коробок передач обычно разбивают на несколько диапазонов:

• диапазон замедленных передач;

• диапазон тяговых передач;

• диапазон транспортных передач.

Переключение диапазонов обычно осуществляется отдельным двух- или трехступечатым редуктором, называемым умножителем числа передач (редуктор-умножитель). Применение редуктора-умножителяупрощает коробку передач, но затрудняет подбор оптимальных передаточных чисел. Редуктор-умножительможет устанавливаться как перед коробкой передач, так и после нее. В виду того, что переход от одногодиапазона скоростей к другому всегда осуществляется при остановленном тракторе, редуктор умножительобычно имеет подвижные шестерни или простейшие кулачковые муфты.

Ряд моделей тракторов оборудуется реверс-редукторами, позволяющим получать полный диапазон скоростейкак при переднем, так и при заднем ходе. Такие тракторы называют реверсивными. Реверс-редукторамиобычно оборудуют трансмиссии промышленных тракторов (К-702, Т-156, Т-330), причем у трактора Т-156реверс редуктор установлен между двигателем и коробкой передач, у трактора Т-330 — между коробкойпередач и главными передачами, а у К-702 — в ведущих мостах. Среди сельскохозяйственных тракторовреверсивными являются Т-25 и Т-40, а также самоходное шасси Т-16М.

При работе с машинами, требующими пониженных рабочих скоростей (картофелекопателями, свеклопогрузчиками, траншейными экскаваторами) тракторы оборудуются ходоуменьшителями. Ходоуменьшитель может быть выполнен в виде обычного зубчатого редуктора или бесступенчатой передачи. Последняя позволяет плавно регулировать скорость трактора и загрузку агрегатируемой машины. Обычноходоуменьшитель выполняют в виде быстроустанавливаемого узла. Ходоуменьшители, как правило, поставляются вместе с навесным оборудованием, требующим его применения.