Рис. 13.23. Схемы установки поддерживающих катков

При эластичной подвеске двухободьевый каток 1 с резиновыми бандажами 2 (рис. 13.23,б) установлен на консольной оси 6, закрепленной в кронштейне 4 лонжерона 5 рамы трактора. Ступица катка закреплена в конических подшипниках 3.

Приведенные способы установки подшипников являются характерными для поддерживающих катков. В большинстве случаев они обычно имеют жидкостное смазывание и защищены торцово-лаби- ринтными уплотнениями (не показан). Однако встречаются поддерживающие катки на подшипниках скольжения, например, при применении РАГ.

На транспортных, трелевочных и иных тракторах с большими опорными катками поддерживающие катки не применяют, так как верхняя ветвь гусеницы непосредственно опирается на опорные катки.

13.6. Подвеска

Подвеска предназначена для соединения остова трактора с осями опорных катков и обеспечения необходимой плавности хода трактора.

Подвеска состоит из элементов, обеспечивающих соединение остова трактора с осями опорных катков. В эту группу могут входить упругие элементы (рессоры), амортизаторы и направляющее устройство.

Упругие элементы вводят в подвеску с целью смягчения толчков и ударов, передаваемых на остов при движении трактора по неровностям пути.

662

Амортизаторы применяют с целью гашения колебаний остова трактора.

Направляющее устройство определяет траекторию перемещения опорных катков при движении трактора.

Конструкция подвески и требования к ней во многом зависят от назначения трактора и предполагаемых скоростей движения основных МТА. Так, на тракторах, выполняющих технологические операции с малыми скоростями, подвеска в первую очередь должна способствовать равномерному распределению давления на почву под опорной поверхностью гусениц, а на транспортных и специальных тракторах с большими скоростями движения - плавности хода.

Общими технико-эксплуатационными требованиями к подвеске являются простота и надежность конструкции, достаточная энергоемкость ее упругих элементов, технологичность обслуживания.

Упругими элементами подвески обычно являются разнообразные пружины (чаще винтовые одинарные или двойные), листовые рессоры и торсионы (цельностержневые или наборные из рессорных листов, стержней, прутков прямоугольного сечения), изготовленные из качественных пружинных сталей и прошедших термическую и иную соответствующую обработку. В последнее время достаточно широко применяют резиновые упругие элементы и на ряде зарубежных тракторов начали устанавливать гидропневматические упругие элементы.

Классифицировать подвески можно по конструкции связи опорных катков с остовом трактора. В настоящее время они подразделя-

ются на жесткие, полужесткие, упругие и смешанные.

Жесткая подвеска. В жесткой подвеске (рис. 13.24,а) оси 1 опорных катков обычно жестко закреплены на раме 2 тележек гусениц в сборе, а последние жестко прикреплены к остову 3 трактора. Такая подвеска на мягком (ровном) грунте позволяет получить наиболее равномерное распределение давления опорных катков на гусеницу, что повышает ее тягово-сцепные качества. Но движение движителей по плотным и неровным грунтам с большой неподрессоренной массой остова сопровождается большими динамическими нагрузками, вредно действующими как на тракториста, так и на все системы и механизмы трактора.

Поэтому такая подвеска применяется только на специальных промышленных тракторах с небольшой скоростью движения и практически без колебания остова - трубоукладчиках, роторных канавокопателях и т.п.

663

Рис. 13.24. Схемы жесткой и полужесткой подвесок трактора

Полужесткая подвеска. В полужесткой подвеске (рис. 13.24,б) тележки 2 гусениц с опорными катками 1 соединены с остовом 3 трактора: сзади посредством жесткого шарнира 6, а спереди упругим элементом 4.

Причем ось качания тележки гусениц относительно остова 3 может совпадать с осью ведущего колеса 5, как показано на данной схеме, или не совпадать с ней, как показано на рис. 13.24,в. Во втором случае ось 2 качания тележки 1 относительно остова 3 смещена вперед на расстояние А от оси 4 ведущего колеса. Однако при качании тележки 1 происходит дополнительное натяжение гусеницы, что нежелательно с точки зрения ускорения изнашивания шарниров ее траков. Положительным моментом такого крепления является простота конструкции опоры оси 2.

Конструкции с совпадающими осями качания тележек и ведущих колес в большинстве случаев применяются на мощных сельскохозяйственных и промышленных тракторах. На остальных обычно используют вторую схему установок тележек гусениц.

Название подвески "полужесткая" связано с тем, что в момент наезда движителя на препятствие (камень, поперечное бревно и т.п.) одной или двумя гусеницами одновременно происходит их упругое угловое перемещение относительно задних шарниров крепления тележек к остову трактора и последний как бы "мягко" наезжает на препятствие. Однако по мере пересечения препятствия остов поднимается на всю его высоту и резко ("жестко") сходит с него, что

664

сопровождается возникновением динамических нагрузок во всем тракторе.

С целью снижения жесткости этих подвесок иногда применяют заднее подрессоривание шарнира крепления тележки гусениц, как показано на рис. 13.24,г. Для этого чаще всего применяют короткие торсионные валы 6, внутренним концом жестко закрепленные в средней части остова 5, и рычаги 4. Последние ступицей жестко соединены с внешними концами торсионов 6, а цапфами закреплены в шарнирах 3 тележек 2 гусениц. При качании тележки происходит закручивание торсионов 6. Обычно качание задней части тележки 2 ограничено регулируемым упором 1.

Упругая связь остова трактора с передними частями рам тележек гусениц представлены на рис. 13.25.

Самая простая связь осуществляется с п р и м е н е н и е м п о- п е р е ч н о г о ж е с т к о г о р а в н о п л е ч е г о б а л а н с и р а 3 (рис. 13.25,а), опирающегося своими концами на сферические жесткие опоры 2 на рамах 1 тележек гусениц. Остов 5 трактора опирается на шарнир 4 балансира 3, чем обеспечивается его трехточечное шарнирное соединение с движителями (остальные два шарнира задние).

Эта связь не является чисто упругой, но она по сравнению с жесткой подвеской позволяет гусеницам лучше приспосабливаться к рельефу поверхности грунта при движении трактора.

Если концы балансира 3 (рис. 13.25,б) установить на упругие опоры 2 (пружины, рессоры и т.п.) рам 1 тележек гусениц, то передняя часть остова 5 трактора, опирающаяся на шарнир 4, становится подрессоренной и тем самым снижается уровень динамических воздействий на него при наезде гусениц на препятствие.

В качестве упругого элемента очень распространены б а л а н- с и р н о у с т а н о в л е н н ы е л и с т о в ы е р е с с о р ы (рис. 13.25,в). Листы рессоры 4, стянутые в закрепительной коробке 5 и посредством шарнира 6 установлены в кронштейне 7 остова трактора. Концы рессоры 4 опираются на сферические опоры 2 рам 1 тележек гусениц, а кронштейны-ограничители 3 предотвращают их отрыв от рам тележек во время работы.

При б е з ш а р н и р н о м к р е п л е н и и п о п е р е ч н ы х л и с т о в ы х р е с с о р обычно устанавливается одна главная большая рессора 2 (рис. 13.25,г), стянутая в коробке 3, на которую опирается остов 4 трактора и две параллельные малые рессоры 5. Большая рессора 2 опирается на сферические опоры 1 рам тележек гусениц, а малые 5 - шарнирными стойками 6 упруго соединены с остовом 4.

665

Рис. 13.25. Схемы упругой связи остова трактора с передними частями рам тележек гусениц

Большая рессора 2 поглощает ударные нагрузки, возникающие при движении трактора, обеспечивает независимое качание тележек гусениц. Малые рессоры 5 предотвращают отрыв рессоры 2 как от остова, так и от тележек гусениц, а при их сильном качании способствуют более плавной работе подвески.

На зарубежных промышленных тракторах достаточно широко применяют ж е с т к и е б а л а н с и р ы с р е з и н о в ы м и у п р у- г и м и элементами (рис. 13.25,д). Концы балансира 4 опираются на плунжеры 3 резиновых подушек 2, закрепленных на рамах 1 тележек гусениц. При наезде на препятствие одной гусеницей сжимаются оба резиновых упругих элемента 2, так как балансир 4 поворачивается относительно остова 6 в шарнире 7. При этом параллельно в работу вступает соответствующий резиновый упругий элемент 5, закрепленный на раме остова 6 трактора. При переезде через препятствие одновременно сразу обеими гусеницами работают только резиновые упругие элементы 2.

На ряде сельскохозяйственных и промышленных тракторов применяют т о р с и о н н о е п о д р е с с о р и в а н и е п е р е д н е й ч а с т и о с т о в а т р а к т о р а. В схеме, показанной на рис. 13.26,а, продольно расположеные торсионы 6 установленны во втулке 3 рамы 7 остова трактора. На передних их концах закреплены поперечные рычаги 2, опирающиеся на установочные кронштейны 1 тележек гусениц. На их задних концах жестко закреплены вертикально расположенные рычаги 4, концы которых шарнирно соединены с

666

поперечной тягой 5. При качании какой-либо рамы тележки гусениц происходит поворот рычага 2 и закручивание торсиона 6, которое через рычаг 4 и тягу 5 передается рычажной системой на торсион противоположного борта, закручивая и его. Таким образом, в работе участвуют оба торсиона, обеспечивая лучшее подрессоривание передней части остова трактора и более плавный его ход.

В схеме, показанной на рис. 13.26,б, применен один поперечно расположенный торсион 5, установленный во втулках рамы 3 остова, на концах которого жестко закреплены рычаги 4 и 6, развернутые в противоположные стороны. Концевые цапфы этих рычагов установлены в стойках (шатунах) 2, шарнирно закрепленных на рамах 1 тележек гусениц. Такая система подрессоривания обеспечивает достаточно независимое качание тележек 1 гусениц за счет упругого закручивания торсиона 5.

Рис. 13.26. Схемы полужесткой подвески с торсионным подрессориванием передней части остова трактора

Рамы тележек гусениц с полужесткой подвеской слу-

жат для установки на них большинства рассмотренных элементов движителя. Выполняются они литыми, клепаными и сварными. Наибольшее распространение имеют клепаные рамы и сварные из листовой или швеллерной стали коробчатого или П-образного сечения.

Элементами, обеспечивающими неизменность плоскости качания относительно остова,

являются задняя ось крепления и направляющие устройства, предотвращающие их развод от боковых сил, возникающих при повороте трактора. Ось качания неподвижно закреплена на корпусе заднего моста трактора, а на ее цапфах установлены подшипники скольжения закрепительных кронштейнов рам тележек гусениц.

667

Исключение составляют оси качания, закрепленные на цапфах рычагов задней торсионной подвески тележек гусениц (см. рис. 13.24,г).

Схемы направляющих устройств, наиболее часто применяемых в полужесткой подвеске, представлены на рис. 13.27.

На рис. 13.27,а рама 3 тележки гусеницы с направляющим колесом 4 имеет внутренний боковой раскос 5, воспринимающий боковые усилия, возникающие при повороте трактора. Широко расставленные шарнирные опоры рамы 2 и 6 на неподвижной закрепительной оси 7, соосной с осью ведущего колеса 1, создают жесткий треугольник, уменьшающий нагрузку в каждой опоре и обеспечивающий параллельное качание обеих тележек гусениц.

На рис. 13.27,б ось 2 качания рамы 3 тележки гусениц не совпадает с осью ведущего колеса 1. В этом случае передняя часть рамы 3 соединена с рамой остова 6 трактора шатунно-кривошипным устройством, позволяющим тележке гусениц совершать угловые перемещения относительно остова 6 и одновременно предотвращать ее развод при повороте трактора. Достигается это взаимной жесткой осевой фиксацией шатуна 5 и кривошипа 4 и их креплением соответственно к остову 6 и раме 3.

Рис. 13.27. Схемы направляющих устройств тележек гусениц, применяемых в полужесткой подвеске

На рис. 13.27,в рама 2 тележки гусениц подвижно соединена с остовом 7 трактора посредством вертикальной скобы 6, закрепленной на нем, и упорного ролика 5 кронштейна 3 рамы 2. При качании последней ролик 5, установленный на оси 4 кронштейна 3, свободно перекатывается по внутренней направляющей поверхности скобы 6,

668

удерживая тем самым тележку гусениц от развода и ограничивая амплитуду ее колебания.

При наличии общего торсионного подрессоривания задней и передней части остова трактора (см. рис. 13.24,г и рис. 13.26,б) направление качания тележки гусеницы и предотвращение ее от развода аналогичны способу, показанному на рис. 13.27,б.

Полужесткая подвеска имеет ряд положительных качеств: равномерное распределение давления на грунт, повышающее

тягово-сцепные качества движителя; увеличение срока службы трактора вследствие поглощения

упругим элементом большей части толчков и ударов, передаваемых на остов;

комфортность работы тракториста при относительно небольших скоростях движения.

Определенными недостатками полужесткой подвески являются повышенная материалоемкость и большая масса неподрессоренных частей остова трактора, ограничивающие повышение его рабочих и транспортных скоростей.

Однако, ее положительные качества способствуют достаточно широкому их применению на сельскохозяйственных и промышленных тракторах отечественного и зарубежного производства.

Упругая подвеска. В упругой подвеске опорные катки соединены с остовом трактора системами, позволяющими каткам перемещаться в вертикальной плоскости относительно последнего и между собой. Разнообразие этих систем можно разделить на две группы: балансирные и индивидуальные подвески.

В балансирных подвесках оси опорных катков (от двух и более) соединительными рычагами (балансирами) объединены в отдельные каретки, шарнирно крепящиеся к остову трактора. Упругие элементы устанавливаются в каретки или в систему их крепления к остову, или в обе системы одновременно.

Схемы наиболее распространенных балансирных кареток представлены на рис. 13.28.

Д в у х к а т к о в а я к а р е т к а с а с и м м е т р и ч н ы м и б а л а н с и р а м и (рис. 13.28,а) состоит из опорных катков 1 и 9, оси которых закреплены соответственно во внешнем 2 и внутреннем 8 балансирах, соединенных между собой в шарнире 7. Между верхними концами балансиров установлена винтовая цилиндрическая пружина 4 подвески. Каретка в сборе посредством шарнира 3 во внешнем балансире 2 установлена на цапфе кронштейна 5 рамы 6 остова трактора. На тракторе обычно установлены по две каретки на борт с внутренними балансирами 8, обращенными друг к другу.

669

Под действием веса остова трактора, приходящегося на шарниры 3 крепления кареток, катки 1 и 9 стремятся раскатиться, заставляя верхние упоры балансиров 2 и 8 сжимать пружину 4.

Рис. 13.28. Схемы балансирных кареток

При наезде на препятствие каток 1 поднимается на его высоту и поворачивает балансир 2 относительно двух шарниров 3 и 7. Этим вызывается поворот балансира 8 и дополнительное сжатие пружины 4, поглощающей энергию удара катка 1 при наезде на препятствие. Затем каток 9 последовательно преодолевает то же самое препятствие

ианалогично воздействует на пружину 4.

Итак последовательно работают все катки кареток, обеспечивая плав-ность хода при повышенных скоростях движения МТА, что является положительным качеством подобной подвески. При данной подвеске уменьшается масса неподрессоренных частей трактора. Положительные качества подвесок такого типа являются причиной широкого их применения на отечественных сельскохозяйственных и специальных тракторах.

Вместе с тем их недостатком по сравнению с полужесткими подвесками является неравномерность распределения давления на грунт под опорными катками и большое его значение.

670

Ваналогичной каретке (рис. 13.28,б) опорные катки 1 и 10 установлены на симметричных балансирах 2 и 9, шарнирно закрепленных на цапфах 3 и 8 кронштейна 7 рамы 4 остова трактора. Пружина 6 подвески также установлена между верхними концами балансиров 2 и 9.

Вданной каретке между балансирами дополнительно установлен гидравлический амортизатор 5, служащий для гашения колебаний остова трактора при его движении. Это способствует повышению плавности хода трактора и улучшению условий работы тракториста.

На промышленных и специальных тракторах устанавливают каретки (рис. 13.28,в) с опорными катками 1 и 7, соединенными попарно жестким симметричным балансиром 2. Последний центральным шарниром 3 установлен на цапфе рычага 4 торсиона 6, поперечно расположенного в раме 5 остова трактора. Как правило, таких кареток по борту трактора менее трех, что обеспечивает более равномерное распределение давления на опорную поверхность гусениц, повышающее их тягово-сцепные качества.

П р у ж и н н о – б а л а н с и р н у ю п о д в е с к у с опорными катками большого диаметра часто применяют на лесопромышленных тракторах (рис. 13.28,г).

Пять опорных катков 1 борта объединенны в две каретки – переднюю двухкатковую и заднюю трехкатковую. При этом передняя и задняя пары катков установлены на асимметричных малых балансирах 11 и 9 с направлением их длинных плеч друг к другу, а средний каток 10 установлен на длинном плече большого балансира 7. В связи с тем, что на этих тракторах кабина размещается в передней части рамы 6 остова, передняя каретка подрессорена пружиной 2. Она установлена между упором 3 на раме 6 и упором на конце рычага 4 над шарниром 12 его крепления к каретке. Задний балансир 9 шарнирно соединен с малым плечом балансира 7 и соответственно с катком 10. Оси качания рычага 4 и балансира 7 закреплены в шарнирах 5 и 8 рамы 6 остова.

Задняя часть остова имеет только балансирное подрессоривание. Однако это вполне приемлимо для тракторов подобного типа, у которых сзади обычно размещается только технологическое оборудование.

Внекоторых конструкциях лесопромышленных тракторов встречается полное подрессоривание остова. В этом случае часто используются две подрессоренные каретки по борту трактора, аналогичные передней каретке на рис. 13.28,г и установленные друг к друг длинными плечами малых балансиров.

671

Положительным качеством таких подвесок является их конструктивная проста и достаточная плавность хода.

Общий недостаток балансирных подвесок всех типов – повышенное давление на грунт под опорными катками.

Виндивидуальных подвесках каждый опорный каток в отдельности упруго соединен с остовом трактора.

В" с в е ч н о й " п о д в е с к е (рис. 13.29,а) ось опорного катка 1 соединена с опорным стаканом 2, в котором установлена винтовая цилиндрическая пружина 3, упирающаяся в остов 5 трактора. Для устойчивого вертикального перемещения катка 1 при наезде гусеницы на препятствие, на остове 5 закреплен направляющий цилиндр

4.

Рис. 13.29. Схемы индивидуальных подвесок

На рис. 13.29,б о с ь о п о р н о г о к а т к а 1 з а к р е п л е н а н а л и с т о в о й р е с с о р е 2, установленной в закрепительном кронштейне 4 остова 3 трактора.

При очевидной простоте двух типов рассмотренных подвесок в них требуется дополнительная фиксация направления перемещения катков, в противном случае упругие элементы подвески дополнительно нагружаются силой сопротивления качению опорного катка.

672

Более надежны в работе широко применяемые и н д и в и- д у а л ь н ы е р ы ч а ж н ы е п о д в е с к и с п р у ж и н н ы м и л и т о р с и о н н ы м п о д р е с с о р и в а н и е м, таким, как на балансирных каретках.

На рис. 13.29,в опорный каток 1 установлен на рычаге 2, шарнирно закрепленном на остове 4 трактора и подрессоренный пружиной 3, а на рис. 13.29,г - на рычаге 2 торсиона 3, поперечно установленного в раме 4 остова трактора.

Индивидуальные подвески обеспечивают более плавное движение трактора на повышенных скоростях, создают лучшую приспособляемость гусенице к рельефу пути, что в целом способствует повышению ее тягово-сцепных качеств и более высокой производительности МТА.

Недостаток такой же, как у балансирных подвесок - повышенное давление на грунт под опорными катками.

Смешанные подвески. Они все большее применяются на промышленных тракторах, когда на тележках гусениц полужесткой подвески устанавливают индивидуально подрессоренные опорные катки. Такие подвески удачно сочетают преимущества обеих рассмотренных систем подрессоривания трактора. При этом оси качания тележек могут совпадать с осью ведущего колеса или располагаться впереди последних, а поперечные балансиры могут быть жесткими или с упругими элементами.

Одна из принципиальных схем смешанной подвески представлена на рис. 13.30,а. Ось 1 качания рамы 3 тележки гусениц совпадает с осью ведущего колеса 2. Жесткий поперечный балансир 10 остова 9 трактора опирается своими концами на сферические опоры 11 рамы 3 тележек. Опорные катки 5 установлены на рычагах 6 коротких поперечно установленных торсионов в раме 3 этих же тележек гусениц. Для ограничения хода подвески катков в кронштейнах рамы 3 установлены резиновые упоры 4. Переднее направляющее колесо 7, соединенное с натяжным и амортизирующим устройством 8, является обычно опорным и имеет индивидуальное вертикальное подрессоривание.

Такая подвеска является сочетанием полужесткой подвески остова трактора с индивидуальной подвеской катков тележки гусениц.

Более сложная схема подвеска, применяется на промышленных тракторах с треугольным гусеничным обводом с верхним расположением ведущего колеса 1 (рис. 13.30,б). Здесь сочетаются полужесткая и балансирная подвески при двух направляющих колесах - переднего 14 и заднего 4 в движителе одного борта трактора. Остов 15 трактора задней осью 3 шарнирно соединен с рамами 2 тележек

673

Рис. 13.30. Схемы смешанных подвесок

674

гусениц, а концы его жесткого поперечного балансира 17 опираются на их передние сферические опоры 19. При качании тележек они через балансир 17 упираются в резиновые упругие ограничители 18 на раме остова 15.

Восемь опорных катков 6 небольшого диаметра посредством равноплечих малых балансиров 7 образуют четыре двухкатковые каретки. Две средние каретки посредством рычагов 8 и шарниров 10 и 11 закреплены в раме 2 тележки гусениц, а первая и задняя каретки посредством больших балансиров 13 и 5 объединены с направляющими колесами соответственно 14 и 4, образуя большие каретки. Их оси качания 12 и 3 закреплены непосредственно в раме остова 15 трактора. Балансир 13 выполнен трехплечим и соединяет колесо 14 с натяжным и амортизирующим устройствами 16. Упругими элементами подвески являются резиновые блоки 9, закрепленные в кронштейнах рамы 2, и опирающиеся на подушки рычагов малых балансиров 7.

Большая опорная поверхность гусениц при их треугольном обводе и подобный тип подвески обеспечивают промышленному трактору высокие тягово-сцепные качества.

Схема оригинальной смешанной подвески сельскохозяйственного трактора с РАГ представлена на рис. 13.30,в, в которой ведущее 1 и направляющее 6 колеса также являются опорными, а опорные катки 2 объединены в одну большую каретку с пневматическим подрессориванием. Опорные катки 2 попарно соединены малыми балансирами 3 и 5, которые шарнирно соединены соответственно с нажимным двухплечим главным 10 и опорным 4 балансирами. Балансиры шарнирно соединены между собой на цапфе 9 опорного кронштейна, закрепленного на раме 8 остова трактора.

На нижнем и верхнем плечах балансиров 4 и 10 выполнены упоры, между которыми установлена пневматическая рессора 7, воспринимающая статические и динамические нагрузки при работе трактора и обеспечивающая тем самым необходимую плавность его хода.

13.7. Уход за ходовой системой

Он состоит в строгом соблюдении определенных правил и действий предотвращающих нарушение работы ходовой системы, своевременно определяющих дефекты и качественно их устраняющих. Конкретно для каждой модели трактора эти действия описаны в инструкции по их уходу, которые необходимо неукоснительно выполнять.

675