В статье рассмотрены вопросы уменьшения скольжения колес тракторов без увеличения сцепного веса, уменьшения уплотнения почвы. Разработанная конструкция уширителя колес, на которой получен патент Республики Узбекистан, способствует повышению тягово-сцепных качеств трактора без дополнительного увеличения сцепного веса и уменьшает буксование движителей трактора, что приводит к повышению производительности агрегата. Уменьшение сцепного веса способствует уменьшению степени уплотнения почвы, сохранения структуры и условия для поддержания нормального водно-воздушного режима почвы, что приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
In clause(article) questions of reduction of sliding of wheels of tractors without increase in coupling weight, reduction of condensation of ground are considered. The developed design of an expander of wheels on which the patent of Republic Uzbekistan is received, promotes increase of traction and coupling qualities of a tractor without additional increase in coupling weight and reduces slipping движителей a tractor that results in increase of productivity of the unit. Reduction of coupling weight promotes reduction of a degree of condensation of ground, preservation of structure and a condition for maintenance of a normal water and air mode of ground that results in increase of productivity of agricultural crops.
Современные сельскохозяйственные и мелиоративные колесные тракторы оснащены мощными дизельными двигателями, т. е. они являются достаточно энергонасыщенными. Несмотря на это, при выполнении полевых работ, особенно в тяжелых почвенных и болотистых условиях, происходит скольжения ведущих колес трактора. Это обстоятельство приводит к утрате максимального использования тяговой мощности трактора во время работы.
Известно, что тяговые качества колесного трактора (тяговое усилие, буксование) определяются величиной силы сцепления движителя с почвой, которая, как известно, находится в прямой зависимости от сцепного веса трактора. Поэтому для увеличения сцепного веса, в большинстве случаев, движители (ведущие колеса) тракторов догружают дополнительными балластами, что, в свою очередь, приводит к нежелательному уплотнению почвы. Другой способ увеличение сцепления колес, т. е. снижение давление воздуха в шинах, также нежелательно, т. к. снижение давления на 20 % сокращает срок службы шин на 15 % [1].
Нами разработано конструкция устройства устраняющие скольжения и буксование ведущих колес трактора. Это устройство, называемое уширителем колеса, способствует повышению тягово-сцепных качеств колесного трактора, особенно при работе на рыхлых и влажных почвах (рис). Нами на конструкцию уширителя колеса получен патент Республики Узбекистан [2].
Уширитель колеса выполнен в виде параллельно расположенных с промежутком дисков, закрепленных на диск колеса трактора, снабжен установленными между дисками штифтами с набалдашниками и с возможностью вращения на цапфах почвозацепами с выполненными на плече опорной поверхностью и окошечками, с которыми почвозацепы в рабочем положении опираются на указанные штифты и зафиксируются на набалдашниках, установленными на цапфах почвозацепов звездочками, охватывающимися цепями, при этом внешний радиус уширителя колеса, переведенного в транспортное положение на 35 мм меньше, чем статический радиус колеса, последний есть расстояние от оси неподвижного колеса до опорной поверхности, т. е. равен радиусу колеса с вычетом деформации шины, шарнирно установленным на поверхности наружного диска гидроцилиндром, закрепленной на цапфе почвозацепа рукояткой, соединенной со штоком гидроцилиндра, соосно расположенными с движителем внутренним и наружными переходниками, в которой наружный переходник выполнен в виде надетых друг на друга с промежуточной полостью труб с прикрепленным к внешней трубы при помощи резьбового соединителя корпуса из левой и правой половин, на поверхности которых герметично установлен маслоперепускатель, состоящий из левого и правого цилиндров, закрытых крышками и зафиксированных на соединительной втулке. Внутренний переходник в виде маслоперепускателя, состоящего из цилиндра, закрытого по бокам крышками, расположен на конце внутренней трубы. В полостях маслоперепускателей размещены упругие пластинки, соприкасающимися с возможностью скольжения с торцевыми поверхностями внутренней трубки, левой и правой половин корпуса, вкладышами с маслоотражательными резьбами и самоподжимными сальниками, причем вращающиеся маслоперепускатели, каждые в отдельности, трубкой и шлангом соединены с над — и подпоршневым (штоковым) полостями гидроцилиндра.
Выполнение уширителя в виде параллельно расположенных с промежутком дисков, закрепленных на диск движителя трактора, позволяет устанавливать между дисками штифты с набалдашниками и с возможностью вращения на цапфах почвозацепы, которые с опорными поверхностями и окошечками на плече в рабочем положении опираются на эти штифты и набалдашники и, в таком радиальном рабочем положении надежно фиксируются.
Установленные на цапфах почвозацепов звездочки, охватываемые цепями, при вращении ведущего почвозацепа поворачивают все почвозацепы в один и тот же угол. Вторая цепь, натянутая через звездочки, закрепленные на цапфах диаметрально расположенных почвозацепов, имея больший угол охвата, способствует надежному вращению почвозацепов.
Выполнение внешнего радиуса уширителя колеса в состоянии транспортного положения меньше, чем статический радиус колеса, дает возможность уширителью в транспортном положении нормально, без повреждения дорожной полотны, двигаться по дороге.
Снабжение уширителя шарнирно установленным на поверхности наружного диска гидроцилиндром, шток которого соединен с рукояткой, закрепленной на цапфе почвозацепа, даёт возможность управлять работой уширителя колеса из кабины трактора.
Расположение переходников соосно с движителем трактора и снабжение их с вращающимися маслоперепускателями, соединенными с над- и подпоршневыми полостями гидроцилиндра делают возможным подачи масла под давлением от распределителя гидросистемы трактора к вращающимися гидроцилиндр на ходу трактора.
На рисунке представлена схема уширителя колеса: а) — вид сбоку; б) — вид сверху. Уширитель колеса состоит из внутреннего 1 и наружного 2 дисков (рис. а и б), между которыми неподвижно размешены штифты 3 с набалдашниками 4, а также с возможностью вращения во втулках дисков и опирающимися на них цапфами 5 почвозацепов 6 с плечом 7, в котором выполнены опорная поверхность и окошки «о». Внутренний диск крепится на диск 8 колеса трактора при помощи болтового соединения 9. На цапфах 5 почвозацепов посажены на шпонке звездочки 10, охватываемые цепью 11. Звездочки 12 установлены на цапфах диаметрально расположенных почвозацепов, которые охватываются цепью 13.
На наружной поверхности внешнего диска шарнирно установлен гидроцилиндр 14. Цепные передачи почвозацепов закрыты кожухом 15.
Соосно с колесом расположены внутренний 16 и наружный 17 переходники (рис. б). Наружный переходник при помощи трубки 18 и шланга 19 соединен с надпоршневой полостью, а внутренний переходник трубкой 20 и шлангом 21 с подпоршневой (штоковой) полостями гидроцилиндра 14.
Рис. Уширитель колеса трактора: а-вид сбоку; б-вид сверху (обозначение в тексте)
Наружный переходник 17 включает установочную втулку 22 посаженную на внутреннюю трубку 23. На наружной трубке 24 при помощи пластинки и резьбового соединителя зафиксирован корпус. Корпус в виде цилиндров выполнен составным, включает левую и правую половин. Между резьбового соединителя и установочной втулки 22 при помощи втулки образован канал «к», а положение наружной трубки 24 относительно внутренней 22 фиксируется маслопропускным кольцом.
Уширитель работает следующим образом. В положении рукоятки распределителя гидросистемы трактора «подьём» масло по внутренней трубки 23, соединенной с нагнетательным каналом распределителя, поступает в полость В внутреннего маслоперепускателя, откуда через трубки 19 и шланг 20 направляется в подпоршневую (штоковую) полость гидроцилиндра 14. Поршень и связанный с ним шток гидроцилиндра под давлением масла, перемещаясь во внутрь гидроцилиндра, поворачивают рукоятку 56, закрепленную на цапфе ведущего почвозацепа, против часовой стрелки в положении I. При этом почвозацепы, находящиеся в кинематической связи с звездочкой ведущего почвозацепа, также поворачиваются на один и тот же угол и занимают радиальное (рабочее) положение (рис. а и б). Плечи 7 почвозацепов также, поворачиваясь против часовой стрелки, опираются на штифты своими опорными поверхностями, а набалдашники штифтов, располагаясь при этом в окошках плеч почвозацепов надежно фиксируют их в радиальном (рабочем) положении.
При переводе уширителя из рабочего положения в транспортное, в соответствующем положении рукоятки распределителя гидравлической системы «принудительное опускание», масло из канала К через отверстия «в» и «d» поступает в полость A, оттуда через отверстия «с» проходит в трубку 18 и по шлангу 19 поступает в надпоршневую полость гидроцилиндра 14. Шток, выходя из цилиндра, поворачивает рукоятку по часовой стрелки в положении II. Почвозацепы 6 также, вращаясь по часовой стрелки, занимают транспортное положение, показанное на рис. 1 пунктирной линией. Масло из надпоршневой полости гидроцилиндра 14 по шлангу 21 и трубке 20 поступает в полость B внутреннего маслоперепускателя, а оттуда по внутренней трубке 23 возвращается в распределитель и далее в бак гидросистемы трактора.
Применение уширителя резко повышает тягово-сцепное качество трактора без дополнительного увеличения сцепного веса и уменьшает буксование движителей трактора, что приводит к повышению производительности машин. За счет уменьшения степени уплотнения почвы представляются возможным сохранения структуры и обеспечения условия для поддержания нормального водно-воздушного режима почвы.
Выводы
- Разработанная конструкция уширителя колеса способствует повышению тягово-сцепных качеств трактора без дополнительного увеличения сцепного веса и уменьшает буксование движителей трактора, что приводит к повышению производительности агрегата.
- Уменьшение сцепного веса способствует уменьшению степени уплотнения почвы, сохранения структуры и условия для поддержания нормального водно-воздушного режима почвы, что приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
Литература:
- Гуревич А. М. и др. Конструкция тракторов и автомобилей. М.: Агропромиздат, 1989, 368 с.4.
- Ixtiro patent. UZ IAP 04804, XPK8, 8 B 60В15/00. Уширитель колеса транспортного средства / Ибрагимов Э. И. и др. Заявлено 28.07.2010. Приоритет 28.07.2010. Опубликовано 31.01.2014. Бюл., № 1.
