Ходовые системы гусеничных тракторов

В ходовых системах гусеничных тракторов при вращении ведущего колеса (звездочки) происходит перематывание гусеницы. Ее звенья укладывают перед опорными катками, и они катятся по гусенице как по рельсам. У гусеничных ТС затраты мощности на передвижение 9... 14%, а у колесных — 13...20%.

Гусеничные ТС оказывают небольшое давление на почву. У них плавный ход при движении по неровностям, высокая проходимость и хорошие тягово-сцепные свойства. Однако гусеничные движители дороги, металлоемки, сложны в производстве и могут повреждать дорожное полотно.

Ходовая система гусеничных ТС должна обладать малым сопротивлением качению, невысокой шумностью, хорошей защитой узлов от влаги и грунта, долговечностью и самоочищаемостью гусениц.

Устройство ходовых систем гусеничных тракторов.Гусеничная ходовая система состоит из ведущего колеса, гусеничной цепи, направляющего колеса с натяжным и амортизирующим устройствами, опорных катков и поддерживающих роликов (рис. 22.1).

Рис. 22.1. Схемы гусеничных движителей: a — традиционная с задним ведущим колесом; б — треугольная с верхним ведущим колесом; 1 — направляющее колесо; 2 — гусеничная цепь; 3 — натяжное устройство; 4 — поддерживающие ролики; 5 — ведущее колесо; 6 — опорные катки; 7 — балансирная подвеска; 8 — опорно-направляющие колеса.

На сельскохозяйственных тракторах применяют заднее расрасположение ведущих колес (звездочек). Такая схема на скоростях до 25 км/ч обеспечивает более высокий КПД трактора.

Передние ведущие звездочки применяют на специальной технике.

Перспективно использование тракторов с верхним расположением ведущей звездочки (Caterpillar). Такое расположение предохраняет ее от грязи, а направляющие колеса становятся опорными катками. Треугольная схема движителей также повышает площадь контакта гусениц с почвой и тягово-сцепные показатели ТС.

Устройство механизмов и узлов гусеничных ходовых систем.Ведущие звездочки. Ведущие звездочки гусеничных ТС изготовляют цельнолитыми или составными.

В цельнолитой конструкции звездочка со ступицей одно целое.

Составная звездочка изготовляется из венца в виде сегментов из хромованадиевой стали, а ступица из менее дорогого металла (рис. 22.2). Такая звездочка дешевле и долговечнее. Она позволяет заменять сегменты в венце без демонтажа гусеницы.

Ведущие звездочки изготовляют с одним или двумя венцами. Одновенцовые звездочки дешевле двухвенцовых. Они обладают хорошей самоочищаемостью. Звездочки с двумя венцами обеспечивают устойчивое зацепление с широкими гусеничными звеньями.

Различают цевочное и гребневое зацепление ведущей звездочки с гусеничной цепью.

При цевочном зацеплении зубья венца последовательно входят в зацепление со средними утолщенными проушинами (цевками) гусеничной цепи.

В гребневом зацеплении на ведущем колесе вместо зубьев имеются впадины, в которые входят гребни звеньев цепи. Такую конструкцию из-за сложности изготовления применяют редко.

Рис. 22.2. Виды зацеплений (ведущая звездочка—цепь) гусеничных движителей: а — сегменты обода ведущей звездочки; б — цевочное зацепление; в — гребневое зацепление; 1 — соединительный палец; 2 — звено; 3 — цевка; 4 — направляющий выступ; 5 — гребень; 6 — почвозацеп

На сельскохозяйственных тракторах в основном используют металлические шарнирно соединенные гусеницы и монолитные резиноармированные гусеницы (РАГ) (рис. 22.3).

Рис. 22.3. Гусеницы тракторов: а — рельсового типа; б — резиноармированная гусеница (фрагмент); 1 — стопорный конус; 2 — соединительный палец легкосъемного звена; 3 и 12 — втулки; 4 — кольцо; 5 — болт; 6 и 7 — щеки; 8 — башмак; 9 — почвозацеп; 10 — шайба; 11 — гайка; 13 — соединительный палец; 14 — закладной металлический элемент с направляющий выступом для фиксации качения опорных катков и направляющего колеса; 15 — об- резиненная цевка закладного элемента; 16 — отверстие в резиновом корде для зуба ведущего колеса; 17 — сечения стальных тросов; 18 — резиновые грунтозацепы.

Звенья металлических гусениц изготовляют цельнолитыми или штампованными сборными для больших строительных тракторов. Средние утолщенные проушины служат для зацепления с зубьями ведущей звездочки. На внутренней стороне звена имеются направляющие выступы, которые проходят между опорными катками и ребордами поддерживающих роликов. С наружной стороны звенья имеют приливы — почвозацепы, которые установлены под углом 20° относительно оси проушин. Это обеспечивает устойчивое движение трактора вдоль косогора и на мерзлом грунте. Соединительные пальцы, расположенные стороной к трактору, имеют утолщения, с другой стороны — отверстия под шплинт.

Важно знать! Соединение «палец—проушина» работает в тяжелых условиях. Из-за попадания абразивных частиц оно интенсивно изнашивается. Срок службы звеньев с простым шарниром до 2 ООО ч, а на песчаниках — до ЗОО ч.

Для повышения долговечности гусеницы на них устанавливают резинометаллические (рис. 22.4, а) шарниры (РМШ) и шарниры с лабиринтным уплотнением (рис. 22.4, б).

Рис. 22.4. Шарнирные соединения гусеничных звеньев: а резиноармированный шарнир; б — шарнир с лабиринтным уплотнением; 1 к 3 звенья; 2 соединительный палец; 4 — резиновая втулка; 5 — металлическая втулка; 6 кольцевая выточка; 7 — лабиринтное уплотнение; Р — растягивающее усилие.

Срок службы гусеницы с РМШ повышается до 6 ООО ч. Такие гусеницы менее шумные, однако более дорогие.

Шарниры с лабиринтным уплотнением предотвращают попадание абразива в соединение. Звено такой гусеницы состоит из башмака, к которому болтами крепят штампованные щеки (рельсы). Щеки образуют беговую дорожку для опорных катков. Такая цепь называется гусеница рельсового типа. Для удобства ремонта у металлических гусениц одно звено легкосъемное.

Гусеницы с литыми звеньями из-за своей дешевизны получили наибольшее распространение. Цепи рельсового типа с составными звеньями более долговечны и ремонтопригодны, но дороже литых звеньев. Они получили наибольшее распространение на дорожной технике. Металлоемкость металлических гусениц доходит до 25% массы трактора.

В настоящее время наиболее перспективным для использования в сельском хозяйстве является применение РАГ.

Направляющее колесо. Совместно с натяжным и амортизирующим устройствами оно служит для направления гусеницы и укладки ее траков (звеньев) под передний опорный каток; регулирования натяжения гусеницы; смягчения ударов при наезде на твердые препятствия.

Направляющие колеса установлены на раме на кривошипах или ползунах (рис. 22.5). Рекомендованное изготовителем провисание цепи (40...60 мм) достигается в результате перемещения оси направляющего колеса. При значительном вытягивании гусеницы возможно также удаление одного звена.

Внимание! Слабое натяжение цепи вызывает ее «биение», спадание и увеличение потери мощности на ее перематывание. Перетянутая цепь увеличивает износ шарниров и потери мощности на ее перематывание.

Для замера натяжения цепи на нее в средней части устанавливают горизонтально ровную планку и замеряют высоту провисания.

Рис. 22.5. Устройство для натяжения гусениц: 1 — коленчатая ось; 2 — направляющее колесо; 3 — масленка; 4 — втулки; 5 — кронштейн; 6 — шаровая опора; 7 и 8 — малая и большая пружины соответственно; 9 — гайка; 10 — натяжной болт; 11 — регулировочная гайка; 12 — вилка; 13 — промежуточное звено; 14 — гидроцилиндр; 15 — шток; 16 — корпус клапана; 17 — пластинчатый клапан; 18 — масленка клапана.

Амортизирующее устройство. Снижает нагрузки при наезде трактора на препятствие и предохраняет гусеничный механизм при попадании на беговую дорожку твердых кусков грунта. В качестве упругого элемента в амортизаторе нередко используют предварительно сжатую пружину. При наезде трактора на препятствие натяжение гусеничной цепи увеличивается. Это дополнительное усилие через направляющее колесо, кривошип и вильчатый кронштейн сжимает пружину, и колесо отходит назад. Перегрузка гусеницы уменьшается. После преодоления препятствия направляющее колесо возвращается. При сжатии и растяжении пружин вильчатый кронштейн и стяжной болт перемещаются в противоположных направлениях. Ход пружин и натяжение гусениц регулируют гайкой стяжного болта.

На некоторых тракторах натяжение гусеничной цепи осуществляют гидравлическим натяжителем. Для этого через масленку шприцом нагнетают консистентную смазку в рабочую полость гидроцилиндра. Поршень под действием давления масла перемещается в сторону направляющего колеса и через кривошип перемещает его вперед. Для ослабления цепи предохранительный клапан вывинчивают. При недопустимо больших перегрузках (попадание больших твердых кусков между катками и гусеницей) предохранительный клапан срабатывает и излишки масла вытекают. На современных тракторах гидроцилиндр натяжного устройства подключен к гидравлической системе трактора.

Поддерживающие ролики. Служат для направления движения, ограничения провисания и раскачивания верхней ветви гусеницы. Обычно их два. На тракторах с короткой базой или большими опорными катками они могут отсутствовать. Ролики вращаются за счет сил трения между гусеницей и роликом. Основной элемент поддерживающего ролика — ступица с резиновым бандажом. Бандажи увеличивают сцепление ролика с цепью, снижают шум и ударные нагрузки на детали ролика.

Опорные катки. Предназначены для перемещения остова трактора по беговой дорожке гусеницы. Они воспринимают вес трактора и боковые реакции со стороны опорной поверхности. На сельскохозяйственных тракторах применяют катки с двумя ободьями. Их размеры и количество зависят от назначения трактора и конструкции ходовой системы. Чтобы уменьшить удельное давление трактора на почву на сельскохозяйственных тракторах устанавливают небольшие катки. Небольшие размеры катков дают возможность увеличить их количество на опорной поверхности гусеницы.