Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка модульной системы

1. Описание конструкторской разработки

Разработанный образец модульной системы агрегатирования комплектуется из трактора тягово-энергетической концепции и тягово-прицепного модуля с навешенной на него сельскохозяйственной машины, или комплектуется из трактора тягово-энергетической концепции и технологического модуля.

Тягово-прицепной модуль макетного образца тягово-приводного МТА выполнен с использованием корпуса заднего моста трактора МТЗ-80 и заднего ведущего моста автомобиля ГАЗ-52. Тягово-прицепной модуль навешивается на треугольник заднего навесного механизма трактора МТЗ-80/82 или МТЗ-1221 и имеет привод от его вала отбора мощности (ВОМ). Все элементы соединения (навесное устройство, ВОМ, гидро-, пневмо- и электрокоммуникации) обычные. Для стыковки трактора и тягово-прицепного модуля, последний оснащен передней выдвижной опорой. Тягово-прицепной модуль представляет собой тележку с активными колесами оснащенную универсальным гидравлическим навесным оборудованием, необходимым для выполнения полевых технологических операций. Привод ведущих колес тягово-технологического модуля осуществляется через вал отбора мощности трактора. Таким образом, МТА сформированный на базе колесного трактора имеет дополнительный ведущий мост, что позволяет использовать сцепной вес не только трактора, но и тягово-прицепного модуля с навешанным на него сельскохозяйственным орудием.

Существующий энергетический модуль оснащен приводным редуктором, гидронавеской трактора МТЗ-80 и ведущими колесами. Вращение от вала отбора мощности трактора к энергетическому модулю передается через карданный вал и приводной редуктор. Для того чтобы присоединить энергетический модуль к трактору изготавливаются тяга и раскос. К тяге присоединяется прицепное ушко, для того чтобы присоединить к навеске трактора. Тяга крепиться на мост модуля при помощи хомутов, которые привариваются к тяге. Раскос приваривается наверх тяги. Между раскосом и тягой устанавливаются втулки для прочности. На раскос сверху устанавливается плита, которая служит для закрепления гидроцилиндра и поворотного вала гидросистемы. Тяги гидросистемы модуля крепятся на ведущий мост при помощи креплений. В плите, раскосе и тяге сверлиться отверстия, для скрепления этих деталей шпильками.

Тягово-прицепной модуль оснащен тем же рабочим оборудованием, что и трактор МТЗ-82. Применение выносной гидравлической системы трактора позволяет применить при выполнение технологической операции позиционно силовой регулятор, что обеспечивает использование части веса орудия для увеличения сцепного веса предлагаемого модуля. Получение дополнительных тяговых усилий позволяет использовать перспективные в том числе полунавесные широкозахватные или комбинированные орудия с тракторами меньшего тягового класса. Разработанный тягово-прицепной модуль оснащен согласующим редуктором, от которого осуществляется привод его ведущих колес и ВОМ.

Для пробного выезда в поле на агрегате необходимо провести ряд следующих регулировок рабочих органов и узлов:

подготовка прицепного устройства модуля для агрегатирования с трактором.

проверка гидросистемы трактора и энергетического модуля, чтобы нигде не подтекали шланги.

установка хода глубины хода рабочих органов: подстановкой подкладок хода рабочих под колеса культиватора и поочерёдным вращением винтовых механизмов, подъёма колес.

Автоматическая блокировка вертикального шарнира транспортно-технологического модуля

Предназначена для автоматической блокировки вертикального шарнира ТТМ при пахоте, на транспорте и др. работах с целью обеспечения прямолинейности хода МЭС, предусмотрена возможность обеспечения принудительного блокирования вертикального шарнира при необходимости маневрирования задним ходом (при сцепке с с.-х. машинами и др.).

Автоматическая блокировка состоит из клапана блокировки, 2-х гидроцилиндров, панели управления с установленными на ней контрольной лампой, выключателями и реле, соединительных шлангов и электроприводов.

Электрический сигнал на разблокирование при автоматической блокировке вертикального шарнира поступает от датчика АБД заднего моста энергомодуля, причем независимо от того, включена АБД энергомодуля или нет.

Клапан блокировки крепится на пластине кронштейна и состоит из корпуса, электромагнита, золотника, толкателя, пружины, пробки.

Через каналы А и Б клапана соединены полости гидроцилиндров (левого и правого), подпитка система осуществляется из гидросистемы трактора. Полость В клапана соединена шлангом с корпусом трансмиссии трактора и предназначена для слива утечек масла.

Управляемый электромагнитом, золотник либо перекрывает полости А и Б (вертикальный шарнир блокирован) либо сообщает их (вертикальный шарнир разблокирован). Выключатель установлен на оси вертикального шарнира и взаимодействует с профильной частью кронштейна, установленного на трубе балансира.

При прямолинейном движении профильная часть кронштейна воздействует на шарик выключателя и контакты его замыкаются; при повороте ТТМ относительно трактора и контакты размыкаются.

Контрольная лампа, сигнализирует о включении блокировки вертикального шарнира.

Выключатель имеет три положения:

- переднее: автоматическое блокирование вертикального шарнира, при этом при прямолинейном движении вертикальный шарнир будет блокирован, так как клапан блокировки перекроет каналы, сообщающие полости левого и правого цилиндров вертикального шарнира; при повороте рулевого колеса трактора на 8°-10° датчик АБД заднего моста трактора, смонтированный на ГУРе разомкнет цепь электромагнита клапана блокировки и блокировка выключается.

- среднее положение: блокировка вертикального шарнира выключена и обеспечивается поворот ТТМ в горизонтальной плоскости относительно трактора 30°.

- заднее положение: принудительное блокирование вертикального шарнира при движении задним ходом (включается одновременно с выключателем).

Положение выключателя, используемое при маневрировании задним ходом: - - переднее: вертикальный блокируется при любом угле поворота относительно вертикального шарнира;

- заднее: выключено; при этом управление блокировкой вертикального шарнира осуществляется выключателем.

Автоматическая блокировка вертикального шарнира действует следующим образом:

- блокировка выключена, масло из полостей цилиндров перетекает через каналы клапана блокировки, обеспечивая свободный поворот ТТМ относительно трактора; с целью гашения возникающих при наезде на препятствия и поворотах угловых колебаний ТТМ относительно вертикального шарнира в магистралях, соединяющих разноименные полости левого и правого цилиндров установлены замедлительные клапаны.

- включена автоматическая блокировка; обмотка магнита управления золотником клапана блокировки соединяются через выключатели, реле, электрическую цепь с датчиком АБД трактора; если датчик АБД включен, магнит передвигает золотник клапана блокировки, перекрывает его каналы; шарнир блокируется. Блокирование при этом возможно только при прямолинейном движении МЭС (трактора и TIM), т.е. когда контакты выключателя (датчика) замкнуты.

При повороте колес трактора более чем на 10…12° датчик АБД размыкает цепь, также обесточивается обмотка клапана блокировки вертикального шарнира, и пружиной золотник переводится в выключенное положение: вертикальный шарнир при этом разблокируется.

Блокирование принудительное. B этом случае обмотка магнита замыкается на «+» источника питания, золотник перекрывает каналы клапана блокировки и вертикальный шарнир блокируется. Позиция используется только одновременно с выключателем - для маневрирования задним ходом.

Автоматическое блокирование используется на пахоте, транспортных работах для повышения устойчивости прямолинейности хода, предотвращения «складывания» агрегата трактор - ТТМ и др. Принудительное блокирование при маневрировании задним ходом используется при движении задним ходом по прямой, кривой траектории, сцепке с СХМ.

Вертикальный шарнир ТТМ при этом может быть заблокирован под любым углом - от 0° до 30°. При этом выключатель автоматической блокировки вертикального шарнира должен быть установлен в положение «принудительное» (заднее). При окончании маневрирования задним ходом выключатель должен быть выключен. Заполнение системы автоматической блокировки вертикального шарнира ТТМ маслом осуществляется от дополнительных выводов гидросистемы трактора T-I42: для этого выводы системы блокировки ТТМ соединяются с помощью быстросоединяемых муфт шлангами с дополнительными выводами гидросистемы трактора, после соединения рукоятка гидрораспределителя используемой секции поочередно устанавливается в положение «подъем» и «опускание».

Таблица 1. Техническая характеристика МЭС-200

2. Расчет и построение тяговых характеристик трактора МТЗ-82 с использованием энергетического модуля и без него

Для расчета передаточного отношения трансмиссии энергетического модуля воспользуемся коэффициентом кинематического несоответствия:

(3.6)

где и - соответственно теоретические скорости задних ведущих колес

трактора и колес энергетического модуля.

Теоретические скорости задних ведущих колес трактора и колес энергетического модуля определим соответственно:

(3.7)

где - угловая скорость коленчатого вала двигателя;

- передаточное отношение трансмиссии трактора;

- передаточное отношение трансмиссии энергетического модуля.

С учетом последнего коэффициент кинематического несоответствия будет равняться:

(3.8)

Наилучшие тяговые показатели трактора с энергетическим модулем возможны при условии, что коэффициент кинематического несоответствия будет равняться нулю. Тогда

(3.9)

Динамические радиусы ведущих колес трактора и колес энергетического модуля определяем по следующей формуле:

(3.10)

где и - соответственно диаметр посадочного обода и ширина профиля колеса в мм.

,

.

Подставляя, для примера, значения передаточного отношения трансмиссии для шестой передачи и значения динамических радиусов получим:

Учитывая, что передаточное отношение трансмиссии ВОМ равно , тогда требуемое передаточное отношение моста энергетического модуля будет равно:

Такое передаточное отношение имеет ведущий мост автомобиля ГАЗ-52.

С учетом того, что масса энергетического модуля составляет определим максимальную касательную силу тяги энергетического модуля по сцеплению.

,

где _- коэффициент сцепления;

- ускорение свободного падения.

Используя справочные данные трактора МТЗ-82 готовим исходные данные для расчета на ПЭВМ тяговых характеристик трактора и сводим их в таблицу 3.1.

При расчете тяговой характеристики трактора определяем для заданных значений и , величины теоретической и действительной скорости (,), касательной силы тяги и крюкового усилия ( и ), крюковой или тяговой мощности , удельного крюкового расхода топлива в функции оборотов дизеля на каждой передаче и значения тягового КПД при номинальной нагрузке дизеля.

Расчетные формулы имеют вид:

(3.11)

(3.12)

где - буксование.

При расчете буксования использовались формулы, полученные путем аппроксимации усредненных опытных кривых буксования для различных агрофонов.

Для колесных тракторов:

; при >0,5 (3.13)

; при y?0,5 (3.14)

где

Касательная сила тяги;

, (3.15)

Сила сопротивления качению трактора:

(3.16)

Крюковое усилие:

(3.17)

Крюковая мощность:

, кВт (3.18)

Удельный крюковой расход топлива:

; г/кВт ч (3.19)

Тяговый КПД:

; (3.20)

Таблица 3.1. Исходные данные для расчета на ПЭВМ

3. Расчёт операционных карт

Расчёт операционной карты для агрегата МТЗ-82+ПЛН-3-35