Гидравлическая система трактора

Гидравлическая система трактора

Трактора

Гидравлическая система трактора – совокупность устройств для преобразования и передачи крутящего момента от двигателя к рабочим органам машины. Она позволяет оператору выполнять задачи с использованием прицепного и навесного оборудования, регулировать функциональность основных механизмов.

Об устройстве гидравлического привода

Чтобы лучше понимать, о чем будет идти речь, надо хотя бы схематично представить конструкцию такого привода. Его назначение, устройство, роль в составе автомобиля оставим в стороне, в данном случае важен сам гидравлический привод.

Его реализацию, в качестве примера, как один из возможных вариантов, можно увидеть на приведенном ниже рисунке. Этого достаточно для понимания устройства и работы привода сцепления, а также понимания его роли и значения в составе автомобиля.

Из деталей привода на рисунке необходимо отметить такие узлы:

1. бачок для заливки тормозной жидкости (1), которая используется в качестве наполнителя гидравлического привода;
2. главный цилиндр сцепления (2);
3. гидротрубки (3,4,5) и шланг (7);
4. рабочий цилиндр сцепления (8);
5. педаль (6) и возвратная пружина (9).

Замена жидкости и прокачка гидропривода выключения сцепления

Для выполнения работы потребуется помощник, а также емкость и шланг для слива жидкости.

Последовательность выполнения

1. Устанавливаем автомобиль на смотровую яму или эстакаду (см. «Подготовка автомобиля к ТО и ремонту») .

2. Очищаем от грязи бачок и открываем крышку.

3. На автомобиле с системой впрыска снимаем дополнительный грязезащитный щиток (см. «Грязезащитный щиток – снятие и установка») .

4. Очищаем от грязи защитный колпачок и прокачной штуцер рабочего цилиндра. Снимаем колпачок и надеваем на штуцер шланг, другой конец которого опускаем в подготовленную емкость. Ключом на 8 мм отворачиваем штуцер на 3/4 оборота. Многократно нажимаем на педаль сцепления, пока вся жидкость не будет удалена из системы. Заворачиваем штуцер.

5. Если педаль «провалилась», поднимаем ее рукой.

6. Заливаем через бачок рабочую жидкость в гидропривод системы.

Замену жидкости можно произвести постепенным вытеснением прежней. Для этого, доливая по мере необходимости жидкость в бачок и отвернув прокачной штуцер, нажимаем и отпускаем педаль сцепления. Когда из рабочего цилиндра начнет выходить чистая жидкость, заворачиваем штуцер.

Прокачка гидропривода выключения сцепления

1. Погружаем свободный конец шланга в емкость с рабочей жидкостью. Ключом на 8 мм отворачиваем прокачной штуцер на 3/4 оборота.

2. Помощник резко нажимает и плавно отпускает педаль сцепления. При этом жидкость с пузырьками воздуха начнет вытесняться из гидропривода в емкость. В том случае, если выделение пузырьков воздуха не прекратилось, а педаль достигла крайнего нижнего положения, заворачиваем штуцер. Проверяем уровень жидкости в бачке и при необходимости доливаем ее.

3. Повторяем операции 1 и 2 еще раз до прекращения выделения пузырьков.

4. Когда выделение пузырьков воздуха из системы прекратится, резко нажав на педаль и удерживая ее, заворачиваем штуцер.

Возможные неисправности и ухудшения работы сцепления и тормозной системы после замены ТЖ

Современные виды тормозных составов можно смешивать, однако есть строгие ограничения. Распространяется это правило только на те автожидкости, которые соответствуют одним и тем же характеристикам. Однако стоит учитывать тот факт, что продукция разных производителей может иметь не только различную рецептуру изготовления, но и разную основу. По этой причине допускать смешивание жидкостей не стоит, поскольку после их замены тормозная система может выйти из строя.

Изменение оттенка является одним из главных признаков необходимости замены состава. Оно свидетельствует не о наличии моющих присадок, что применимо для моторных масел, а о загрязнении частичками пыли и продуктами износа. Если не менять жидкость сцепления и в гидроприводе очень долго, то в ней могут начаться необратимые изменения, к примеру, повышение вязкости. Все этой может стать причиной заклинивания тормозных цилиндров, отказа тормозов и поломки сцепления. На внутренних деталях и агрегатах системы могут появиться лакообразные отложения. Потемневшую жидкость желательно менять сразу же, не дожидаясь окончания эксплуатационного срока.

Замену жидкости необходимо производить не только своевременно, но и правильно. Во время прокачки тормозной системы старая жидкость заменяется на новую без примеси воздушных пузырьков. Для осуществления данной процедуры достаточно объема состава, превышающего объем емкости в полтора раза. Если в систему попал воздух, то педаль тормоза будет срабатывать со второго-третьего раза. Прокачка проводится до тех пор, пока педаль не станет жесткой и не будет останавливаться в одной и той же точке.

Тормозную жидкость желательно использовать только ту, которую рекомендовал производитель автомобиля. Приобретая данный состав, необходимо точно сверять все спецификации и характеристики.

Залог долговечности и работоспособности тормозной системы – своевременная замена жидкости. Если приобретается подержанный автомобиль, то лучше ее сразу заменить и прокачать всю систему по регламенту, установленному производителем.

Тонкости процедуры

Прокачка сцепления автомобиля должна в обязательном порядке проводиться после реализации любых ремонтных или регламентных работ, затрагивающих компоненты гидропривода сцепления.

Перед тем как прокачать сцепление, не лишним будет запастись перчатками и техническими очками либо маской. Работать нужно предельно аккуратно, потому как жидкость в гидроприводе крайне ядовита. После работы обязательно потребуется вымыть руки с использованием мыла, а лучше сделать это несколько раз.

Бывают случаи, когда прокачка сцепления решает проблему, но лишь на некоторое время. В данном случае проблема кроется в не герметичности всего комплекса. Подсос воздуха может происходить через дефектные шланги либо недостаточно прочно затянутые соединения. Нередко причиной становятся сальники и резиновые манжеты, которыми комплектуются главный или рабочий цилиндры. Эти элементы изнашиваются.

Как видно, схема прокачивания сцепления несложна, а осуществить ее под силу даже самостоятельно.

Устройство и принцип работы механического привода сцепления

Главная особенность механического привода сцепления в том, что в нем усилие от педали к вилке передается с помощью металлического троса. В состав механического привода входят следующие основные компоненты:

— Педаль сцепления;
— Рычажный привод;
— Трос в гибкой оболочке;
— Вилка выключения сцепления;
— Устройство регулирования свободного хода педали.

Принцип действия механического привода тоже прост: при нажатии на педаль с помощью рычажной передачи трос натягивается и тянет за собой вилку выключения сцепления, которая через муфту и подшипник сжимает пружину — сцепление выключается. Возврат педали производится пружиной. Регулировка свободного хода педали, а также компенсация износа фрикционных накладок на дисках производится с помощью регулировочной гайки, расположенной на конце троса.

Механический привод широко применяется на мотоциклах и легковых автомобилях (где сцепление имеет небольшую массу и требует небольших усилий для управления), он очень прост в производстве и регулировании, надежен и имеет очень низкую стоимость. Однако недостаток механического привода в его трущихся деталях — стальной тросик со временем изнашивается, он может заклинить или оборваться, свободный ход педали увеличивается и т.д. Но, несмотря на это, механический привод сцепления вряд ли в будущем уступит место более совершенным механизмам.

Принцип работы гидромуфты

Схематично гидромуфта состоит из нескольких основных элементов. Первый из которых – это насосное колесо (обозначено синим на схеме). Такое колесо имеет изогнутые лопасти и заполнено маслом.

Включение гидромуфты в работу начинается в тот момент, когда насосное колесо начинает вращаться, то масло выталкивается наружу центробежной силой. Чем быстрее вращается колесо, тем больше центробежная сила.

Напротив насосного колеса расположено турбинное колесо (на схеме обозначено красным). Турбинное колесо представляет собой зеркальную копию насосного колеса, повернутую на 180 градусов.

Когда насосное колесо вращается, то поток масла направляется на лопасти турбинное колеса и заставляет его вращаться, но из-за потерь турбинное колесо вращается медленнее.

Степень изменения частоты вращения называется скольжением гидромуфты:

S = 100% *(n1-n2)/n1 = (1-i) * 100%

где n1 – частота вращения вала гидромуфты (приводного двигателя);
n2 – частота вращения вторичного вала гидромуфты (приводного двигателя);
i – передаточное отношение гидромуфты;
s – скольжение, %.

Величины s и i характеризуют глубину регулирования и относятся к режимным характеристикам гидромуфты.

Рабочей жидкостью гидромуфты является масло турбинное марки Т22. Применение масел, склонных к шламообразованию и окислению, не допускается. В масло рекомендуется добавлять присадки против пенообразования и окисления.

При номинальной частоте вращения насоса 2900 оборотов в минуту гидромуфта устанавливается между двигателем и насосом.

В высокооборотных насосных агрегатах (частота вращения более 3000 оборотов в минуту) гидромуфта устанавливается между электродвигателем и передачей, повышающей частоту вращения (мультипликатором).

Устройство гидромуфты

Гидромуфта в автомобиле представляет собой самый простой элемент гидравлической трансмиссии. В современном варианте гидромуфта дополнена ещё одним элементов – статором и такой механизм называется гидротрансформатор. Он состоит из нескольких элементов:
Насосного колеса;
Турбинного колеса;
Статора;
Корпуса (картера).

Насосное колесо закреплено на валу двигателя и вращается внутри герметичного картера гидромуфты. Турбинное колесо расположено на противоположной стороне и закреплено на ведомом валу.

Внутри корпуса между этими двумя колеса все пространство заполнено маслом.

Для преобразования крутящего момента между турбинным и насосным колесами расположен статор. Жидкость возвращается из турбинного колеса в насосное проходя через статор. Это приводит к усилению крутящего момента.

Конструкция насосной гидромуфты

Конструктивная схема гидромуфты насосов разных типов имеет много общих решений.

В состав гидромуфты входит: собственно гидромуфта, рычажно-кулачковая передача и исполнительный механизм.

Гидромуфта типа МГ2 – двухполосная с устройством для регулирования.

Базовая деталь гидромуфты – литой, чугунный корпус (картер) 1 с крышкой 3. В расточках корпуса устанавливается корпус черпательного устройства и подшипник гидромуфты.

К корпусу подсоединяются золотник, маслопроводы, термометры сопротивления. В корпусе установлен перфорированный экран для изоляции вращающегося ротора от брызг и уменьшения вентиляционных потерь. В корпусе отлиты четыре опорные лапы для крепления к фундаментной плите.

С помощью шпилек крышка крепиться к корпусу. По плоскости разъема разъема предусмотрена паронитовая прокладка. В крышке выполнен люк со съемной крышкой, через который производится ремонт замена плавких предохранителей ротора без разборки корпуса гидромуфты 2.

Вал электродвигателя посредством зубчатой муфты соединяется с насосным валом гидромуфты, а вал насоса или редуктора с турбинным валом 9 гидромуфты. Насосный полуротор 5 и турбинное колесо 6 гидромуфты изготавливаются из стальных поковок, с приваренными плоскими радиальными лопастями. Насосный ротор на подшипниках скольжения с осевым упором цапфы 8 устанавливается в корпус.

Турбинный ротор со своими опорами имеет подшипники качения – левый роликовый, а правый — двойной радиально упорный, для восприятия осевых усилий, действующих на ротор при пусках и переменных режимах работы агрегата.

Подшипник качения гидромуфты смазывается жидким маслом, поступающим от подшипников скольжения по специальным сверлениям.

Насосный ротор состоит из двух полуроторов: левого и правого. Левый полуротор 5 крепится болтами с пружинными шайбами к фланцу насосного вала, правый 7 – к цапфе 8. Между собой полуроторы соединены цилиндрическим корпусом ротора 4. К корпусу ротора крепится крышка 10 камеры черпательного устройства.

Турбинный ротор состоит из симметричного колеса, насаженного на вал, и деталей крепления. В ступице турбинного колеса выполнены разгрузочный отверстия для выравнивания давления в обеих рабочих полостях гидромуфты.

Двухполосный круг циркуляции гидромуфты через золотники и корпус подшипника заполняется маслом от маслосистемы. Регулирование частоты вращения турбинного ротора гидромуфты осуществляется изменением значения заполнения круга циркуляции, который через отверстия соединяется с дополнительным объемом, где формируется масляное кольцо.

Схема системы регулирования гидромуфты.

Работы и регулирование гидромуфты производится путем воздействия вала исполнительного механизма через кулачок 1 и рычаг 7 на зубчатый сектор 5, находящийся в зацеплении с зубчатой рейкой черпака 4.

Черпак движется поступательно в направляющей втулке. Положение черпака определяет уровень масла в черпательной камере, а следовательно, и в полости гидромуфты, обуславливая тем самым определенное скольжение. Предельное положение черпака фиксируется стопором 3. На корпусе гидромуфты имеется указатель положения черпака.

Закрепленный на корпусе 12 золотник 11 может разделить масло на два потока: в полость гидромуфты и сброс в маслобак. Масло подводится в центр золотника, а отводится через регулирующие окна в верхней и нижней части 10.

Вращение на золотник передается от валика зубчатого сектора через кулачок 2, двухплечий рычаг 6, тягу 15 и рычаг 13, установленный на валике золотника. Продольная тяга имеет пружину 14, которая обеспечивает обратное движение золотника.

Кулачок 2 спрофилирован таким образом, чтобы обеспечить максимальную подачу масла в гидромуфту при режиме наибольшего в ней тепловыделения. Золотник предохраняет гидромуфту от переполнения, а черпаковую трубу – от чрезмерной перегрузки.

Постоянный контакт рычага 6 с кулачком 2 осуществляется за счет противовеса 8. Вал исполнительного механизма имеет подшипниковую опору 9.

Применение гидромуфт дает возможность повысить экономичность работы насосного агрегата при частичных нагрузках, увеличивает долговечность работы насоса и арматуры, а также позволяет привести в соответствие напорные характеристики параллельно работающих насосных агрегатов.

Для резервных питательных насосов энергоблоков до 300 МВт применяются одноступенчатые повысительные передачи с передаточным отношением до 2,2.

Шевронная зубчатая пара установлена в подшипниках с принудительной смазкой. Подшипники располагаются в чугунном корпусе редуктора, который имеет осевой разъем в горизонтальной плоскости.

Шестерня выполнена как одно целое с валом из стали 40Х. Зубчатое колесо – бандажированное: на вал из стали 45 насажена ступица и обод зубчатого колеса из стали 40Х. Редуктор имеет торсионный вал для соединения с насосом.

Достоинства и недостатки

Основным достоинством гидромуфты считается возможность плавного регулирования крутящего момента, который передается от двигателя на трансмиссию. Использование гидромуфты позволяет ограничить максимальный передаваемый крутящий момент и таким образом обезопасить трансмиссию от поломок и перегрузок.

Недостатком такой конструкции является снижение КПД, которое происходит вследствие потерь в масле при передаче крутящего момента. Большая часть потерь связана с преобразованием механической энергии вращения в тепловую, которая расходуется на нагрев масла и корпуса турбины. Такие потери приводят к увеличению расхода топлива.