Направляющее колесо гусеничных машин
9.3. Направляющее колесо трактора
Направляющее служит для выполнения следующих функций:
— направления движения гусеницы и укладки ее траков под передний опорный каток;
— изменения степени натяжения гусеницы;
Классификация направляющих колес трактора
Направляющие колеса классифицируют по расположению колеса, типу обода, конструкции обода, способу крепления и наличию амортизационного устройства.
По расположению направляющие колеса бывают поднятые, полуопущенные и низкоопущенные, когда они работают как опорный каток. Расположение колеса зависит в основном от типа подвески и назначения трактора:
поднятые — при эластичной подвеске; полуопущенные — при жесткой и полужесткой подвесках; низкоопущенные — на болотоходных тракторах и тракторах с треугольным гусеничным обводом не зависимо от типа подвески.
Обод служит для направления движения гусеницы, его тип зависит от конструкции траков и ведущего колеса движителя: одноободьевый гладкий (рис. 9.11,а), одноободьевый с выступом в средней части (рис. 9.11, б) и двухободьевый (рис. 9.11,в).
По конструкции обода различают цельнолитые колеса — из высокоуглеродистых сталей ободья отлиты с последующей закалкой обода как одно со ступицей (рис. 9.11, а-в) и составные (рис. 9.11,г) — ободья 1 крепятся к отдельной ступице 2.
По способу крепления направляющие колеса бывают на ползунах или на кривошипе.
Рис. 9.11. Схемы конструкций ободьев направляющих колес
Рис. 9.12. Схемы установки направляющего колеса на ползунах
Способ крепления оси колеса на ползунах (в подвижных опорах), имеющих скользящее перемещение необходимое для натяжения гусеницы и для хода амортизации, применяется на тракторах с жесткой или полуже-сткой подвеской, когда имеется отдельная тележка гусеницы, на которой установлены все элементы гусеничного движителя. Подобное крепление представлено на рис. 9.12,а. Опоры неподвижной оси 5 направляющего колеса 6 выполнены в виде ползунов 4, опирающихся на направляющие планки 3 в передней части лонжеронов 1 тележки гусениц. Захваты 2 предотвращают отрыв ползунов 4 от последней.
Очень часто ползуны 4 опираются на направляющие планки 3 через промежуточную упругую систему, состоящую из двух пружин 8 в каждом ползуне и их опорной плиты 9. Пружины, разжимаясь, приподнимают ползуны над плитой 9, выбирая зазоры в нижних захватах 2. Такое упруговзвешенное положение ползуна 4 устраняет износ его нижней части и удары его и захватов 2 с соприкасающимися поверхностями при работе направляющего колеса.
Встречаются конструкции (рис. 9.12,б), в которых ползуны крепления оси 5 направляющего колеса 6 выполнены в виде фасонных втулок 4, скользящих по продольным направляющим стержням 3. Последние закреплены в кронштейнах 2 на лонжеронах 1 рамы, что и предотвращает отрыв ползунов от тележки гусениц.
Оси 5 направляющих колес, закрепленных на ползунах, выполняются, как правило, неподвижными. Подшипники 7 колес в большинстве случаев — качения (чаще роликовые конические), редко — скольжения.
При креплении направляющего колеса на кривошипе (коленчатой оси) ось качания может устанавливаться в передней части тележки гусениц (жесткая или полужесткая подвеска) или в передней части рамы трактора (эластичная подвеска). В этих конструкциях перемещение оси направляющего колеса для натяжения гусеницы или хода амортизации происходит по дуге радиусом, равным плечу кривошипа.
На рис. 9.13 кривошип 5 выполнен в виде коленчатой оси, верхний конец которой установлен во втулках лонжерона рамы 7 трактора и удерживается от осевых перемещений стопорной шайбой 6. На нижней цапфе кривошипа 5 на подшипниках 2 и 3 установлено направляющее колесо 1 .
В щеке кривошипа 5 закреплен палец 4 вилки механизма натяжения гусеницы.
Рис. 9.13. Схема установки направляющего колеса на кривошипе
Общее устройство гусеничного движителя
Гусеничный движитель состоит из:
— гусеничные ленты 2 шт.
— ведущие колеса 2 шт.
— направляющие колеса с механизмами натяжения 2 шт.
— опорные катки 12 шт.
— поддерживающие катки 6 шт.
— очистители направляющих колес 2 шт.
Гусеничная лента мелкозвенчатая, с резинометаллическим шарниром состоит из 85 траков, соединенных между собой шарнирно с помощью обрезиненных пальцев, скоб и болтов.
Рис.4.1. Ходовая часть:
1 — ведущее колесо; 2 — пружинный упор; 3 — ограничитель; 4 — кронштейн крепления серьги гидроамортизатора; 5 — гидроамортизатор; 6 — резиновый упор; 7 — пробка заправочного отверстия труб балансиров; 8 — балансир: 9 — борт; 10 — поддерживающий каток; 11 — гусеница; 12 — очиститель; 13 — направляющее колесо; 14 — шестой опорный каток; 15 — скоба; 16, 21 — пальцы; 17 — резиновая втулка; 18 — трак гусеницы; 19, 20, 22 — опорные катки; 23 — шаблон; 24 — направляющая очистителя; 25, 26 — болты; А — толщина зуба
Трак представляет собой фигурную штамповку из высоколегированной стали (марганцовистая сталь ЛГ 13). На наружной стороне трака выштампованы фигурные выступы, являющиеся грунтозацепами, увеличивающие сцепление его с грунтом. Внутренняя поверхность трака выполнена гладкой. К ней приварены два гребня, образующие беговую дорожку и предотвращающие сход гусеницы с катков. Трак имеет две проушины, в которые запрессованы пальцы с навулканизированными на них втулками (резинометаллический шарнир). На концах пальцев выфрезерованы лыски. При сборке гусеничной ленты пальцы соседних траков соединяются между собой скобами, выполненными из высокопрочной стали. Скобы представляют собой два цилиндра, соединенных перемычкой. Скобы фиксируются на пальцах болтами, вворачиваемыми в перемычку, которая выполнена с горизонтальной прорезью. Стопорение происходит за счет сжатия перемычки. При соединении траков между ними устанавливается угол перегиба 15°. При перематывании ленты поворот траков относительно друг друга осуществляется за счет скручивания резины, без трения пальца о проушину. Это повышает надежность работы резинометаллического шарнира (РМШ) и увеличивает пробег гусеничной ленты.
Ведущее колесо(рис. 4.2) служит для перематывания гусеничной ленты. Оно установлено на ведомом валу БП и состоит из ступицы и двух зубчатых венцов. Ступица литая имеет внутренние шлицы для соединения с ведомым валом БП. К дискам ступицы болтами крепятся съемные зубчатые венцы. Для повышения износостойкости на рабочие поверхности зубьев наплавлен слой твердого сплава. Ведущее колесо устанавливается на хвостовик водила бортовой передачи шлицевой ступицей и крепится на водиле пробкой, которая стопорится болтом и распорным конусом.
Рис. 4.2. Ведущее колесо:
1 — хвостовик водила; 2—бортовая передача; 3 — контровочная проволока; 4 — пробка крепления ведущего колеса; 5, 6 — болты; 7 — зубчатые венцы; 8 — корпус.
При установке гусеничной ленты зубья венцов располагаются между серьгами, обеспечивая перематывание ленты при вращении ведущего колеса.
Направляющее колесо с механизмом натяжения(рис. 4.3)
Направляющее колесо служит для направления гусеницы при ее перематывании. Оно установлено на кривошипе в задней части корпуса и состоит из ступиц, спиц, ободьев. Ступицей колесо устанавливается на подшипниках на оси кривошипа и крепится на ней гайкой. Ободья колеса проходят между гребнями ленты, фиксируя положение гусеничной ленты. С торца к ступице крепится уплотнение, удерживающее смазку в подшипниках и предотвращающее попадание к нему грязи. Ступица закрывается крышкой, в средней части которой выполнено нарезное заправочное отверстие, закрываемое пробкой. Подшипники смазываются смазкой ЛИТОЛ-24.
Рис. 4.3. Направляющее колесо с механизмом натяжения гусеницы:
1 — шарикоподшипник; 2 — крышка; 3 — гайка; 4 — пробка; 5 — стопор гайки; 6 — болт крепления крышки; 7 — диски колеса; 8 — ребро жесткости; 9 — распорная втулка; 10 — роликоподшипник; 11 и 32 — манжеты; 12 — лабиринтное уплотнение; 13 — кривошип; 14 — втулка червяка; 15 — фланец; 16 — регулировочные прокладки; 17 — червячное колесо; 18 — червяк; 19 — зубчатая муфта; 20 — болт крепления стопорной планки; 21 — стопорная планка гайки; 22 — гайка крепления кривошипа; 23 — втулка оси кривошипа; 24 — стопорное кольцо; 25 — корпус механизма натяжения; 26 — ось кривошипа; 27 — горловина корпуса; 28 — крышка лабиринтного уплотнения; 29 — борт корпуса; 30 — ось направляющего колеса; 31 — обойма манжеты; 33 — шестигранная головка.
Механизм натяжения служит для натяжения гусеничной ленты. Он состоит из кривошипа, червячного колеса, червяка и стопорного устройства. Кривошип осью установлен в корпусе на бронзовых втулках. На одной оси кривошипа установлено на шлицах червячное колесо, на второй оси – направляющее колесо. В приливе корпуса установлен червяк, который находится в зацеплении с червячным колесом. Вал червяка имеет шестигранную головку для его проворачивания. Поворот червяка вызывает поворот червячного колеса вместе с кривошипом и перемещение направляющего колеса. Фиксация кривошипа в любом из промежуточных положений осуществляется стопорным механизмом. Стопорный механизм включает стопорную муфту, имеющую торцевые конические зубья. Муфта установлена на шлицах оси кривошипа. Муфта зубьями прижимается к коническим зубьям корпуса механизма и удерживается в таком положении гайкой, фиксируется стопором с болтом.
Для изменения натяжения гусеничной ленты необходимо расстопорить и отвернуть гайку, сдвинуть муфту, выводя ее из зацепления с корпусом. Вращая червяк повернуть кривошип, при этом ось направляющего колеса перемещается относительно оси ведущего колеса, что приводит к изменению натяжения гусеничной ленты. Для заправки смазки ЦИАТИМ-208 в корпусе имеется пробка.
Опорные катки (рис. 4.4) служат для распределения веса машины на опорную поверхность гусеницы. Опорный каток одинарный, полый состоит из ступицы, двух дисков и бандажа, сваренных между собой. На стальном бандаже привулканизирована массивная резиновая шина.
Каток ступицей устанавливается на подшипниках на ось балансира и крепится на оси гайкой, которая фиксируется стопором. Между подшипниками установлена распорная втулка.
К ступице катка крепится болтами крышка с заправочным отверстием, закрытым пробкой с алюминиевой или фибровой прокладкой. Между крышкой и ступицей имеется резиновое уплотнительное кольцо. С противоположной стороны ступица катка закрыта крышкой с лабиринтным уплотнением, резиновой манжетой и уплотнительным кольцом. Крышки катка установлены на сурик. Уплотнения предотвращают выброс смазки из катка, а также попадание воды и грязи в полость ступицы. Смазываются подшипники смазкой ЛИТОЛ-24.
Поддерживающие катки(рис. 4.5) Поддерживающие катки предназначены для поддержания и направления верхних ветвей гусениц при их перематывании.
Поддерживающий каток однобандажный с привулканизированной резиновой шиной. Ступица катка изготовлена из алюминиевого сплава. В месте контакта с гребнями гусеницы в ступицу катка с обеих сторон ввернуты стальные гайки.
Рис. 4.4. Опорный каток с подвеской:
1 — труба балансира; 2 — кронштейн подвески; 3, 12 — пробки; 4 — гидроамортизатор; 5 — пружинный упор балансира; 6 — ось катка; 7 — ступица; 8 — ограничитель; 9, 26 — крышки; 10 — резиновое кольцо; 11 — стопор; 13 — лабиринтное уплотнение; 14 — крышка ступицы; 15, 28 — манжеты; 16 — роликоподшипник; 17 — уплотнительное кольцо; 18 — стопорная гайка; 19 — диск; 20 — бандаж; 21 — резиновая шина; 22 — регулировочные прокладки; 23 — балансир; 24 — проушина; 25 — болт; 27 — втулка; 29 — торсионные валы; 30 — днище.
Поддерживающий каток установлен на оси кронштейна на двух шарикоподшипниках и крепится гайкой, которая фиксируется стопором. Между подшипниками установлены распорные втулки.
К ступице катка крепится крышка с заправочным отверстием, закрытым пробкой с алюминиевой или фибровой прокладкой. Под крышку установлено резиновое уплотнительное кольцо. С противоположной стороны ступица катка закрыта крышкой с лабиринтным уплотнением, манжетой и уплотнительным кольцом. Крышки установлены на сурик.
Уплотнения предотвращают утечку масла из катка, а также попадание воды и грязи в полость ступицы. Подшипники смазываются маслом МТ-16п.
Очистители направляющих колес 12 (рис. 4.1) служат для очистки направляющих колес. Установлены на бортах машины, перед направляющими колесами в планках с пазами и крепятся четырьмя болтами. Очиститель представляет собой Г-образную стальную пластину и может перемещаться по пазам направляющей и стопориться в промежуточных положениях гайками.
Рис. 4.5. Поддерживающий каток:
1 — регулировочные прокладки; 2 — кронштейн катка; 3 — ступица; 4 — задняя крышка; 5 — гайка крепления катка; 6 — ребро ступицы; 7 — штифт гайки; 8 — крышка; 9 — пробка смазочного отверстия; 10 — болт крепления крышки; 11 — шарикоподшипник; 12 — распорная втулка; 13 — ось катка; 14 — самоподжимная манжета; 15 — лабиринтное уплотнение; 16 — болт крепления кронштейна; 17 — болт крепления крышки.
Для наиболее эффективной очистки колес от снега между очистителем и ободом колеса устанавливается зазор 3 — 5 мм.
Дата добавления: 2016-10-26 ; просмотров: 9457 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Гусеничный движитель
Гусеничный движитель служит для преобразования вращающего момента, подводимого к ведущим колесам через трансмиссию от силовой установки, в тяговое усилие, движущее ТС.
Движитель гусеничных машин состоит из:
- гусеничных цепей 4 или лент
- ведущих 3 и направляющих 1 колес
- опорных 5 и поддерживающих 2 катков
Вес ТС передается через подвеску на опорные катки и гусеницы, а через них — на опорную поверхность.
Под действием вращающего момента М ведущие колеса перематывают гусеничные цепи, которые расстилаются по дороге и являются как бы рельсовым путем, по которому на опорных катках перемещается несущая система машины. По мере перекатывания опорных катков задние звенья (траки) гусеничной цепи переходят на верхнюю ветвь гусеницы, а затем снова вступают в контакт с поверхностью грунта под передней частью машины.
Рис. Схемы гусеничных движителей с кормовым (а, б) и носовым (в, г) расположением ведущего колеса:
1 — направляющее колесо; 2 — поддерживающие катки; 3 —- ведущее колесо; 4 — гусеничная цепь; 5 — опорные катки; v — скорость машины; М — вращающий момент
По конструкции гусеничные движители современных машин могут быть с несущими или приподнятыми направляющими колесами, передним или задним расположением ведущих колес, с поддерживающими катками или без них и различными типами шарниров гусениц (открытые металлические, резинометаллические шарниры, шарниры в виде игольчатых подшипников).
На рисунках а и б ведущие колеса расположены в кормовой части машины. В этих схемах потери на трение в шарнирах меньше, чем при носовом расположении ведущих колес, так как число шарниров гусеницы, нагруженных тяговым усилием, и точек перегиба уменьшается.
В схеме на рисунке в направляющее колесо является несущим, т. е. оно опущено на опорную поверхность и одновременно выполняет роль опорного катка. В этом случае направляющее колесо обязательно подрессорено.
В схемах, приведенных на рисунке б, г, отсутствуют поддерживающие катки, опорные катки большого диаметра, и сам движитель имеет меньшую высоту. Однако при движении с большими скоростями верхняя ветвь гусеницы начинает совершать значительные вертикальные колебания, сопровождаемые ударами по опорным каткам. Схема на рисунке г содержит большое число опорных катков, расположенных в шахматном порядке, что улучшает проходимость машины.
Гусеницы транспортных машин могут быть выполнены в виде замкнутых резинокордных или резинометаллических лент. Однако эти ленты вследствие недолговечности и малой несущей способности используются на самых легких машинах, например на снегоходах. Наиболее широкое распространение получили металлические многозвенные гусеничные цепи, состоящие из звеньев (траков), шарнирно соединенных друг с другом.
Траки представляют собой литые или штампованные звенья из износостойкой стали, имеющие на наружной поверхности грунтозацепы, на внутренней поверхности — направляющие гребни, а также отверстия (цевки), в которые входят зубья ведущих колес, и ушки, в которые входят соединительные пальцы, шарнирно соединяющие траки между собой.
Рис. Элементы металлической многозвенной гусеницы с открытым металлическим шарниром:
1 — цевка; 2 — ушки; 3 — направляющий гребень; 4, 5 — траки; 6 — соединительный палец
Направляющие гребни препятствуют спаданию гусениц с катков. Если опорные катки одинарные, то гребни выполняются двойными и располагаются по обе стороны катков, а если катки сдвоенные, то применяются одинарные гребни, которые проходят между катками.
В гусеницах с открытыми металлическими шарнирами соединительный палец 6 в виде длинного стального стержня круглого сечения вставляется в ушки сближенных друг с другом траков и закрепляется шплинтом, стопорным кольцом или расклепыванием. Гусеницы с такими шарнирами подвержены ускоренному износу, так как в шарниры легко попадает грязь и особенно песок, обладающий абразивными свойствами. В результате износа увеличивается длина гусеницы и уменьшается прочность пальцев. Изменение длины гусеницы требует частой регулировки ее натяжения, а с уменьшением прочности пальцев происходит их поломка, ведущая к разрыву гусениц.
Применение резинометаллических шарниров, в которых устранено трение, значительно увеличивает надежность и срок службы гусениц. В таких шарнирах палец впрессован в резиновую втулку, которая, в свою очередь, запрессована в ушки трака. При изгибе гусеничной цепи происходит лишь закручивание резиновых втулок. Трение скольжения между поверхностями отсутствует, поэтому нет износа траков и пальцев. Однако здесь имеются потери при изгибе гусеницы вследствие гистерезисных явлений в резине. Для их уменьшения производится предварительное закручивание втулок в сторону, обратную их закручиванию при работе.
Рис. Соединение траков резинометаллическим шарниром:
1 — резиновая втулка; 2 — палец; 3 — ушко трака
Шарниры на игольчатых подшипниках содержат запас смазки и закрыты сальниками. В настоящее время такие шарниры широкого распространения не получили.
Ведущие колеса гусеничного движителя, предназначенные для перематывания гусеничной цепи, представляют собой стальные венцы, прикрепленные к ступицам бортовых передач.
По типу зацепления ведущих колес с гусеничной цепью различают ведущие колеса с цевочным и гребневым зацеплениями.
При цевочном зацеплении (рис. а) зубья венцов входят в отверстия (цевки) траков гусениц и при вращении ведущих колес перематывают гусеницу.
При гребневом зацеплении (рис. б) на наружной поверхности ведущего колеса имеются углубления, по форме и размерам соответствующие гребню гусеницы, или специальные ролики, укрепленные между гладкими ободьями колеса, которые, взаимодействуя с гребнями траков, перематывают гусеницу.
Рис. Цевочное (а) и гребневое (б) зацепление ведущего колеса с гусеницей
Конструкция элементов зацепления ведущих колес с гусеницей должна обеспечивать безударную передачу усилий, свободный вход и выход элементов гусеницы из зацепления, хорошее самоочищение от грязи, снега и попадающих в зацепление крупных предметов.
Направляющие колеса располагаются на противоположном от ведущих колес конце машины и служат для направления движения гусеницы и (совместно с механизмом натяжения) для регулирования натяжения гусеницы. В зависимости от конструкции гусениц, ведущих колес и опорных катков направляющие колеса могут быть двойными или одинарными.
Натяжение гусениц необходимо для предотвращения их спадания, уменьшения потерь при перематывании гусениц и облегчения их монтажа и демонтажа.
Среди натяжных механизмов с механическим приводом различают:
- винтовые — с поступательным перемещением оси направляющего колеса (рис. а)
- кривошипные — с перемещением оси направляющего колеса по дуге окружности. Поворот кривошипа может осуществляться с помощью червячной пары (рис. б) или винтовой стяжки (рис. в)
Рис. Винтовой (а) и кривошипные (б, в) механизмы натяжения гусениц:
1 — направляющее колесо; 2 — корпус машины; 3 — винтовой механизм; 4 — фиксирующие гребенки; 5, 6 — червячные пары; 7 — кривошип; 8 — винтовая
стяжка
В механизме натяжения, представленном на рисунке а, при вращении винта корпус механизма с прикрепленным к нему направляющим колесом перемещается вдоль корпуса машины и изменяет натяжение гусеницы. В схеме на рисунке б направляющее колесо устанавливается в соответствующее заданному натяжению гусеницы положение при помощи червячной пары 5. Фиксация этого положения обеспечивается с помощью гребенок на кривошипе и корпусе машины. Ввод и вывод гребенки кривошипа из зацепления с корпусом осуществляются в одном механизме с помощью червячной пары 6 и винтового механизма. В схеме на рисунке в установка направляющего колеса в необходимое положение достигается за счет изменения длины винтовой стяжки. В некоторых подобных конструкциях вместо винтовой стяжки установлен гидравлический цилиндр.
Опорные катки передают вес машины на гусеничные цепи и по ним происходит перемещение несущей части машины. Число опорных катков — пять—семь по борту.
Рис. Типы опорных катков:
а — с внутренней амортизацией; б — цельнометаллические; в — эластичные
Опорные катки современных гусеничных машин можно разделить на три типа: с наружной резиновой шиной, с внутренней амортизацией (рис. а) и жесткие цельнометаллические (рис. б). Каток каждого из трех типов может быть одинарным, двойным (см. рис. я, б) и при очень больших нагрузках на катки — тройным.
В некоторых гусеничных движителях опорные катки выполнены с пневматическими шинами или шинами с эластичным наполнителем (рис. в).
В зависимости от диаметра опорные катки бывают малого (500…600 мм) и большого (700…800 мм;и более) диаметров. Гусеничные движители с опорными катками малого диаметра включают в себя поддерживающие катки.
Жесткие опорные катки используются на тихоходных гусеничных машинах. Катки с наружной резиновой шиной снижают динамические нагрузки на гусеницу и каток, а также уменьшают шум при движении машины. Однако в резине из-за большого внутреннего трения при ее деформации выделяется большое количество теплоты, что приводит к расслаиванию шины или отслаиванию ее от обода катка. При слишком больших нагрузках на каток и скоростях движения применяются катки с внутренней амортизацией. Резина в этих катках работает главным образом на сдвиг, и работающая поверхность значительно больше, чем в наружных шинах.
Рис. Поддерживающий каток:
1 — ступица; 2 — подшипники; 3 — крышка; 4 — втулка; 5 — стопорный палец; 6 — пробка; 7 — грибок; 8 — болт; 9 — прокладка; 10, 14 — гайки; 11 — крышка лабиринта; 12 — кольцо;13, 18 — шайбы; 15 — шплинт; 16 — кронштейн; 17 — ось; 19 — манжеты; 20 — шина
Поддерживающие катки служат для поддержания верхней свободной ветви гусеничной цепи. Условия работы таких катков значительно легче, чем опорных, так как они нагружены лишь частью веса гусениц. На рисунке представлена конструкция поддерживающего катка вместе с кронштейном крепления его к корпусу машины.
Для очистки беговых дорожек гусениц от снега служат снегоочистители, устанавливаемые в гусеничном движителе.
Во время движения по снежной целине при некоторых метеорологических условиях происходит намерзание снега на беговых дорожках гусениц, что вызывает их чрезмерный натяг — происходит так называемый распор гусениц, в результате чего резко снижаются динамические характеристики машины. Распор может вызвать спадание гусеницы, разрушение резиновой ошиповки опорных катков.
Скалывание льда с беговой дорожки верхней ветви гусеницы осуществляется при движении машины специальной звездочкой, поджатой с помощью пружины к беговой дорожке. Для улучшения скалывания льда зубья звездочки выполняют переменную ширину. При отсутствии льда на гусенице звездочки переводятся в нерабочее положение.
Самоочистка направляющего колеса от грязи и снега производится специальным приспособлением в виде изогнутой лопатки, установленной между венцами колеса и закрепленной на корпусе машины.
