Трактор Беларус 3022 с модернизацией КПП

Ведомость1.cdw

Повышение технического
уровня трактора «Беларус 3022»
при обработке почвы применением
синхронизированного переключения
Повышение технического
Пояснительная записка
низированного перек-
уровня трактора "Беларус-3022
Операционно-технологи-
ческая карта вспашки
Технико-экономические
Трактор модернизированный
Схема кинематическая

Ведомость2.cdw

Повышение технического
уровня трактора «Беларус 3022»
при обработке почвы применением
синхронизированного переключения
Трактор Беларус-3022

Ведомость3.cdw

Ведомость3,1.cdw

Ведомость3,2.cdw

Ведомость3,3.cdw

Винт М-12-6gх50.14Н.019
Кольцо 027-032-30-1-4
ГОСТ 18829-73ГОСТ 9833-73
Кольца ГОСТ 13940-86
Кольца ГОСТ 13941-86
Кольцо С80 ГОСТ 13943-86
Подшипники ГОСТ8328-75
Подшипники ГОСТ8338-75
Шайба 10 ОтГОСТ 6402-70
Шайба 12 ОтГОСТ 6402-70
Шарик 10-60 ГОСТ 3722-81

Ведомость3,4.cdw

Подшипники ТУ РБ 00234873.003-99
Выключатель ВК 12-21
ТУ РБ 07512465.0.17-94

дип - 1 - общий вид cбоку.dwg

Повышение технического уровня
трактора Беларус-3022 при обработке
почвы применением синхронизированного
переключения диапазонов
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Тип модернизируемого трактора
Номинальная мощность двигателя
Номинальная частота вращения колнечатого вала
Колчество основных передач вперед назад
Диапазон основных скоростей вперед назад
Эксплутационная масса трактора
универсально-пропашной
*Размеры для справок.
Трактор Беларус-3022
трактора Беларус-3022 при
обработке почвы применением
синхронизированного переключения
ПЕЧАТЬ ЗАДАВАТЬ ПО ЦВЕТУ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ПЕРЕПИСАТЬ в ПАПКУ FONTS ШРИФТ GOSTNEW иначе ПОЕДЕТ ТЕКСТ

дип - 2 - общий вид спереди.dwg

Повышение технического уровня
трактора Беларус-3022 при обработке
почвы применением синхронизированного
переключения диапазонов
*Размеры для справок.

дип - 3 - кин схема.dwg

б) без ходоуменьшителя
а) с ходоуменьшителем
Размерная схема трансмиссии
Схема расположения валов
Схема кинематическая
Продолжение таблицы 3
П е р е д н и й х о д
Шестерни находящиеся
Трактор Беларус-3022
ПЕЧАТЬ ЗАДАВАТЬ ПО ЦВЕТУ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ПЕРЕПИСАТЬ в ПАПКУ FONTS ШРИФТ GOSTNEW иначе ПОЕДЕТ ТЕКСТ

дип - 4 - 5 - 6 - кп.dwg

Прокладка регулировочная
Кольцо уплотнительное
М10-6g х30.88.35.019
М10-6g х50.88.35.019
М10-6g х55.88.35.019
Кольцо 027-032-30-1-4
ГОСТ 18829-73 ГОСТ 9833-73
М10-6g х40.88.35.019
Винт М12-6gх50.14H.019
Кольца ГОСТ 13940-86
Кольца ГОСТ 13941-86
Подшипники ГОСТ 8338-75
Подшипники ГОСТ8328-75
Шайба 10 ОТ ГОСТ 6402-70
Шайба 12 ОТ ГОСТ 6402-70
Выключатель ВК 12-21
ТУ РБ 07512465.017-94
Подшипники ТУ РБ 00234873.003-99
Крышка поз.2 не показана
Крышка поз.1 не показана
Кольцо С80 ГОСТ 13943-86
9 перед сборкой смазать маслом
М-10Г ГОСТ 8581-78.
Затяжку гаек поз. 11 и 65 производить моментом - Mкр.= 220 300 Н м.
Перед сборкой кольцо поз. 89 и сопрягаемую поверхность смазать
смазкой Литол-24 ГОСТ 21150-87.
Болтами поз. 61 отрегулировать положение зубчатых муфт синхро-
чтобы они располагались в средней части ступицы
моментом 14 20 Н м. Болты стопорить 12 ГОСТ 30133-95.
Передвижение зубчатых муфт поз. 121 по шлицам должно происходить
Фиксаторы должны надежно стопорить вилки поз. 63
поз. 65 как в нейтральном
так и во включенных положениях.
нейтральном положении поводков поз. 60
включении. Регулировку производить установкой необходимого количест-
ва прокладок регулировочных поз. 140.
Маркировать. Шрифт 8-Пр3 СТБ 992-95.
- Обязателен при сертификации.
При монтаже крышки поз. 6 сферические рычаги совместить с паза-
Винты поз. 88 завернуть заподлицо с плоскостью С. Выступание торца
винта над плоскостью не допускается. Утопание торца не более 0
При монтаже крышки поз. 7 сухарь М совместить с пазом вилки К
одну из сферических поверхностей коромысла Л совмес-
тить с пазом поводка поз. 62 коробки передач
а другую с пазом поводка Н
Остальные ТТ по СТБ 1022-96.
синхронизатора поз.9. После регулировки болты поз. 61 затянуть крутящим
* Параметр обеспеч. инстр.
После затяжки гаек поз. 11 и 65 детали поз.16
должны вращаться на валах без заеданий. Гайки раскернить в пазы.
болтов поз. 73 - Мкр. = 80 100 Н м;
штуцеров поз. 57 и 70 - Мкр. = 30 45 Н м;
поз. 78 - Мкр. = 14 20 Н м;
гайки накидной трубопровода поз. 6
штуцера поз. 69 и винта
гайки трубопровода поз. 5
болта штуцера поз. 76 - Mкр. = 22 30 Н м;
штуцера поз. 42 - Мкр. = 100 110 Н м;
рым-болтов поз. 71 - Мкр. = 30 35 Н м.
Покрытие. Окрасить. Марка краски и ТТ по ТУ на трактор. Поверх-
выключатель поз. 110 от окраски предохранить.
Размеры для справок.
Монтаж подшипников производить по ГОСТ 3325-85. Передача усилий
Пробку поз. 67 установить на анаэробный герметик "Унигерм-11
ТУ 2257-352-00208947-2001. Попадание герметика в канал для смазки
через тела качения не допускается.
Винт поз. 78 застопорить проволокой поз. 111.
В каналах деталей наличие стружки
притирочных паст и других
посторонних частиц не допускается.
ПЕЧАТЬ ЗАДАВАТЬ ПО ЦВЕТУ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ПЕРЕПИСАТЬ в ПАПКУ FONTS ШРИФТ GOSTNEW иначе ПОЕДЕТ ТЕКСТ

дип - 7 - раб чертеж.dwg

исходный индекс 18 ГОСТ 7505-89.
степень сложности С2
торцев К и Л не менее 54
сердцевины зубьев 29 45
остальных обработанных поверхностей не менее 46 HRC.
Твердость: поверхностей зубьев и шлицев и поверхности Е 59 65
на шлифованных поверхностях допускается
уменьшение глубины до 0.7 мм.
делительной окружности
Толщина зуба по дуге
Смещение исходного контура
На торцах зубьев по эвольвенте и впадинам допускается фаска
Контроль шлицев производить по элементам и комплексным калибром.
Взаимное расположение канавок Н на торцах К и Л произвольное.
Разность размеров М с двух сторон шлица не более 0
Поэлементный контроль шлицев производить в сечении с наибольшей
(полуразность диаметров). Седлообразность не допускается.
Допуск овальности и конусообразности поверхности Е 0
Маркировать. Шрифт 5-Пр3 СТБ 992-95.
Остальные ТТ по СТБ 1014-95 и СТБ 1024-96.
Канавки на торце К расположить между зубьями.
* Размеры обеспеч. инстр.
Толщина зуба по хорде
Наименьшее дополнительное
смещение исходного контура
тельного зубчатого колеса
такта с зубьями измери-
Суммарное пятно кон-
тельного межосевого расстояния
Степень точности по ГОСТ1643-81
Предельные отклонения измери-
Коэффициент смещения
Притупление продольной кромки зуба
Общие допуски по ГОСТ 30893.1-2002: H14
ПЕЧАТЬ ЗАДАВАТЬ ПО ЦВЕТУ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ПЕРЕПИСАТЬ в ПАПКУ FONTS ШРИФТ GOSTNEW иначе ПОЕДЕТ ТЕКСТ

дип - 8 - раб чертеж.dwg

ПЕЧАТЬ ЗАДАВАТЬ ПО ЦВЕТУ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ПЕРЕПИСАТЬ в ПАПКУ FONTS ШРИФТ GOSTNEW иначе ПОЕДЕТ ТЕКСТ
НВ ГОСТ 8479-70. Изотермический отжиг.
на шлифованных поверхностях не
Твердость: поверхностей шлицев-57 64
остальных обработанных поверхностей-не менее 46 HRC.
* Размеры для справок.
** Размеры обеспеч. инстр.
Взаимное расположение шлицевых венцов И
К и канавок Г произвольное.
Взаимное расположение канавок на торцах произвольное.
Контроль шлицев И производить по элементам и комплексным калибром
рассчитанным для соединения 9 степени точности по ГОСТ 6033-80
К-по элементам и комплексным калибром.
Маркировать обозначение детали на бирке.
Остальные ТТ по СТБ 1014-95.
Угол профиля исходного контура
Смещение исходного контура
Толщина зуба по дуге
делительной окружности
Диаметр делительной окружности
Ширина впадины по дуге
Размер между роликами

дип - 9 - раб чертеж.dwg

Угол профиля исходного контура
Смещение исходного контура
Размер между роликами
Ширина впадины по дуге
делительной окружности
Диаметр делительной окружности
-156 229 ГОСТ 8479-70. Изотермический отжиг.
на шлифованных поверхностях не
Твердость: поверхностей шлицев
шлифованных поверхностей-57 64
остальных поверхностей-не менее 46 HRC.
*Размеры для справок.
**Размеры обеспеч. инстр.
Контроль шлицев производить по элементам и комплексным калибром
рассчитанным для соединения 9 степени точности по ГОСТ 6033-80.
Маркировать обозначение детали на бирке.
Остальные ТТ по СТБ 1014-95.

Записка мо9.doc

БЕЛОРУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: «Тракторы и автомобили»
РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
На тему: «Повышение технического уровня трактора «Беларус 3022» при обработке почвы применением синхронизированного переключения диапазонов».
Консультант по экономической
Консультант по безопасности
Дипломный проект выполнен на листах графической части и страницах расчетно-пояснительной записке в том числе таблиц 7иллюстраций 9 использовано 40 литературных источника в т.ч. 5 иностранных.
Ключевые слова: сельскохозяйственный трактор переключение диапазонов синхронизатор коробка передач культуротехнические работы модернизация.
На основании анализа сельскохозяйственных тракторов ведущим фирм производителей выполненного патентного поиска и инженерных расчетов обоснована модернизация трактора БЕЛАРУС-3022 путем применения синхронизированного переключения диапазонов.
В расчетно-пояснительной записке освещены вопросы безопасности жизнедеятельности на производстве экологической безопасности и безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях произведено экономическое обоснование проекта.
ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА ..
АНАЛИЗ ПРЕИМУЩЕСТВ И НЕДОСТАТКОВ МЕХАНИЗМА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ МОДЕРНИЗИРУЕМОГО ТРАКТОРА ..
1 Обзор и анализ существующих аналогов тракторов
2 Обоснование направлений модернизации ..
3 Краткий патентный поиск ..
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОДЕРНИЗИРУЕМОГО
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ МОДЕРНИЗИРУЕМОГО ТРАКТОРА .. .
1 Общая характеристика модернизируемого трактора . ..
2 Агрегатируемость модернизируемого трактора
ОБЩИЕ РАСЧЕТЫ ТРАКТОРА .. ..
1 Кинематический расчет трактора ..
2 Тяговый расчет трактора .
РАСЧЕТ СИНХРОНИЗАТОРА .. .
1 Определение параметров для расчета синхронизаторов
2Проектировочный расчет синхронизаторов ..
3Проверочный расчет синхронизаторов ..
1 Технико-экономические показатели конструкторской
2 Расчет производительности агрегата и годовой объем работы .
3 Расчет трудозатрат и роста производительности труда .
4 Материалоемкость процесса
5 Энергоемкость процесса ..
6 Капиталоемкость процесса ..
7 Расчет эксплуатационных затрат и их экономия ..
8 Расчет эффективности капитальных вложений .
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ ..
1 Безопасность жизнедеятельности на производстве ..
1.1 Анализ состояния охраны труда на производстве
1.2 Требования безопасности при эксплуатации трактора .
2 Оценка устойчивости трактора
2.1 Пожарная безопасность при эксплуатации трактора
3 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологически
неблагоприятных ситуациях
3.1 Система организации ГО на РИП МТЗ .
3.2 Герметизация кабины трактора для проведения
сельскохозяйственных работ в зонах радиоактивного
заражения местности .
Развитие конструкций тракторов в СНГ и за рубежом направленно на значительное повышение производительности машинотракторных агрегатов на промышленных и сельскохозяйственных работах и улучшение условий труда тракториста. Решение этих задач потребовало применения на тракторах трансмиссий новых типов: механических с переключением передач под нагрузкой механических с переключением передач без разрыва потока мощности гидромеханических и гидрообъемных позволяющих плавно и бесступенчато изменять передаточные отношения.
При разработке новых коробок передач нужно учитывать тот опыт который накоплен как у нас в Республике Беларусь и СНГ так и опыт фирм-производителей тракторной техники дальнего зарубежья. Уровень производимой продукции должен соответствовать мировому или превосходить его чтобы в целом трактор был конкурентоспособен и наиболее полно удовлетворял потребности покупателя.
Для сельскохозяйственных тракторов особенно важное значение имеет качество процесса переключения передач т.к. появление разрыва потока мощности длительностью свыше 05 с существенно ухудшает работу трактора приводит к воздействию на узлы тракторного агрегата больших динамических нагрузок длительному буксованию фрикционных элементов ухудшению условий труда [15]. Время для переключения диапазонов синхронизаторами допускается большее. Все выше перечисленное естественно отражается так же и на качестве работы производимой трактором и конечно же на отрезке времени которое трактор может работать без каких-либо повреждений его узлов и агрегатов.
Увеличение моторесурса трактора – одна из главных задач которую пытаются решить инженеры. Конструирование коробки передач и то какой она будет играет огромную роль в работе трактора.
Свойства которыми будет обладать коробка перемены передач будут определять динамические качества агрегата в целом его максимальную и минимальную скорость момент который будет передавать двигатель на той или иной передаче.
В данном дипломном проекте разработан трактор с синхронизированным переключением диапазонов на базе трактора «БЕЛАРУС-3022». Проектируемый трактор максимально унифицирован с серийно выпускаемым трактором «БЕЛАРУС-3022». Отличия от серийного трактора – коробка перемены передач причем изменения коробки передач не касаются изменения кинематической схемы а следовательно не ведет к изменению скоростного ряда трактора.
ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
Темой дипломного проекта является повышение технического уровня трактора БЕЛАРУС-3022 при обработке почвы применением синхронизированного переключения диапазонов.
Разберемся почему объектом модернизации является именно трактор БЕЛАРУС-3022.
Трактор БЕЛАРУС-3022 предназначен для выполнения энергоемких сельскохозяйственных работ общего назначения выполнения основной и предпосевной обработки почвы посева зерновых и других культур в составе широкозахватных и комбинированных агрегатов выполнения уборочных работ в составе высокопроизводительных уборочных комплексов по заготовке кормов уборке корнеплодов зерновых и технических культур выполнения культуртехнических транспортных и погрузочных работ.
Трактор БЕЛАРУС-3022 – это пример того как можно сделать трактор привлекательным и комфортабельным имея в наличии современную крепкую и надежную трансмиссию и это все по реально конкурентоспособной цене.
Трактор прекрасно сбалансирован и эстетически приятный с первого взгляда вызывает симпатию своими закругленными линиями капота и крыльев. Одним из сильных элементов трактора является кабина обладающая исключительными габаритами и вместительной внутренней площадью. Речь идет об объеме в 4 м3 что на 05 м3 больше по сравнению со стандартными кабинами предлагаемыми конкурентами.
Отличительные черты кабины – удобство и уют. Красиво смотрятся обшивки и чехлы из мягкого материала достаточная степень звуконепроницаемости (85 дБ в кабине с двигателем работающем на максимальном режиме) разумные отделочные инженерные решения как например щиток приборов регулируемый вместе с рулевым управлением а также наличие удвоенных команд управления кондиционера реверсного поста управления.
Большого уважения заслуживает надежный и экономичный двигатель фирмы Deutz мощностью 300 л.с. Наличие турбокомпрессора с промежуточным охлаждением надувочного воздуха позволяет получить оптимальный запас крутящего момента при минимальном расходе топлива (12-14 л на гектар) при работе на основных сельскохозяйственных операциях.
Следует также отметить гидромеханическую трансмиссию с двухдисковой муфтой сцепления позволяющая производить переключение передач трактора без разрыва потока мощности что позволяет значительно экономить топливо. Оптимальный выбор скорости трактора на прямом ходу от 04 до 39 кмч и заднем ходу от 04 до 18 кмч при выполнении различных операциях обеспечивается 36 передачами переднего и 24 заднего хода. Двухскоростной задний ВОМ 1000 и 1450 обмин позволяет передавать максимальную мощность на привод сельскохозяйственных машин как импортного так и отечественного производства. Автоматическое включение переднего моста и блокировки заднего моста обеспечивают высокие тягово–сцепные качества трактора при минимальном буксовании.
Высокоэффективные тормоза приводящиеся в действие посредством гидростатического привода гидрообъемное рулевое управление обеспечивают легкость управления и устойчивость трактора в различных экстремальных ситуациях.
Сегодня модель БЕЛАРУС-3022 – это самый современный могучий и максимально автоматизированный трактор Беларуси а также стран ближнего зарубежья. Семь новых элементов-блоков которые предварительно обкатывались на старых моделях позволяют автоматически выполнять почти половину всех технологических процессов. Вместо сложных манипуляций механическими рычагами и применения физической силы теперь – легкое управление электронными джойстиками и кнопками. Все остальное машина выполняет сама. Пахота внесение удобрений сев культивация покос трав - управление всеми сложными процессами выведено на блок программирования в кабине водителя. По сути это несколько бортовых компьютеров в одном. При помощи двух джойстиков он принимает команды по регулировке сельхозорудий (плуги сеялки косилки и т.д.).
Выставил нужный режим прошел круг запомнил – и нажал на «повтор». Трактор все воспроизведет в мельчайших подробностях.
Вместо прежнего рычага переключения передач – еще один миниатюрный джойстик он позволяет набирать скорость автоматически без рывков при переключении передач и обеспечивает почти крейсерскую плавность хода. Сам трактор буквально нашпигован всевозможными датчиками (их около 50) и оснащен различными техническими новинками. Единый блок коммутации розетки питания и прикуриватель в кабине водителя компьютерная диагностика неисправностей узлов электронная система управления передним и задним навесным устройством блокировка дифференциала заднего моста и включение привода переднего ведущего мостах. Все кто видел эту машину в деле говорят: она создана для больших пространств и не нуждается в помощи извне. Вместительный 500-литровый топливный бак и скорость обработки почвы 12 кмч позволяют ей заменять четыре серийных трактора мощностью 82 л.с. Рыночная цена трактора «БЕЛАРУС-3022» почти на 100 тысяч долларов ниже чем у того же американского трактора фирмы «John Deere» или немецкой фирмы «Fendt». При этом по производительности мощности и стоимости – это одна из самых конкурентоспособных машин в своей категории в мире.
Заднее навесное устройство категории 3 грузоподъемностью 10 т обеспечивает агрегатирование с навесными полунавесными и прицепными 8-ми и 9-ти корпусными плугами комбинированными посевными и уборочными агрегатами как отечественного так и зарубежного производства. Заслуживает упоминания электронная система управления навесным устройством фирмы «Bosch» выполняющее все функции требуемые на сегодняшний день. Гидронавесная система – универсальная с джойстиковым управлением на базе аксиально-плунжерного регулируемого насоса фирмы «Bosch-Rexroth» обеспечивающая силовое позиционное и смешанное регулирование глубины обработки почвы имеющая пятисекционный распределитель с электрогидравлическим управлением и возможностью программирования функций гидросистемы (EHS) электрогидравлическим регулятором управления передним (ПНУ) и задним (ЗНУ) навесными устройствами. Гидросистема имеет 5 пар независимых выводов с возможностью регулирования подачи рабочей жидкости на каждом выводе.
Суммируя вышесказанное БЕЛАРУС-3022 – это современный трактор как по эргономике так и с эстетической точки зрения оснащенный добротным двигателем трансмиссией отличным навесным устройством. Это значит что будущее за высокопроизводительной энергосберегающей техникой – такой как трактор БЕЛАРУС-3022 с одним недостатком – механизмом переключения диапазонов. Дело в том что диапазоны в трансмиссии переключаются с помощью зубчатых муфт а это для такого современного и мощного трактора является минусом. Таким образом темой дипломного проекта выбрана модернизация трактора в этом направлении – замена механизма переключения диапазонов зубчатыми муфтами на переключение синхронизаторами. Так же решить эту проблему можно было заменой зубчатых муфт на гидроуправляемых фрикционных муфты но с экономической точки зрения применение синхронизаторов более предпочтительно так как гидроуправляемые фрикционные муфты являются более дорогостоящими в изготовлении и нуждаются в усложнении системы управления ими. Так же известно что применение в тракторе трансмиссии с переключением диапазонов синхронизаторами по сравнению с трактором с переключением диапазонов с зубчатыми муфтами при равных прочих условиях достигается повышение производительности трактора до 20% с одновременным снижением расхода топлива до 15% [15].
АНАЛИЗ ПРЕИМУЩЕСТВ И НЕДОСТАТКОВ МЕХАНИЗМА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ МОДЕРНИЗИРУЕМОГО ТРАКТОРА
1 Обзор и анализ существующих аналогов тракторов
Трансмиссия является одним из основных узлов определяющих характеристики трактора. Поэтому производители тракторов уделяют ей большое внимание при создании новых или модернизации существующих моделей тракторов.
Анализ конструкций трансмиссий тракторов производимых в мире показал что коробки передач по способу переключения распределяются на следующие группы:
–переключение передач и диапазонов с помощью синхронизаторов;
–переключение передач внутри диапазона с помощью гидроуправляемых фрикционных муфт а переключение диапазонов синхронизаторами;
–переключение передач внутри диапазона с помощью гидроуправляемых фрикционных муфт а переключение диапазонов зубчатыми муфтами;
–переключение всех передач и диапазонов с помощью гидроуправляемых фрикционных муфт;
–переключение передач и диапазонов перемещением зубчатых муфт;
–изменение передаточного числа коробки и скорости трактора осуществляется регулированием одно- или двух поточной гидрообъемной передачи.
Проведем анализ тракторов выпускаемых в мире по способу переключения передач (таблица 1.1). Все анализируемые тракторы разбиты по мощности на следующие диапазоны: 75 84 кВт; 85 93 кВт; 94 111 кВт; 112 140 кВт; 145 176 кВт; 205 250 кВт. Такой подход позволяет наиболее адекватно и многочисленно подобрать аналоги тракторам «БЕЛАРУС» (822 922 1021 1222 1522 2022 2522 и 3022) имеющих близкие мощностные показатели. Структура способов переключения выполнена обезличено от названия моделей но в процессе анализа материалов чувствовалась ведущая и наиболее авторитетная роль по трансмиссиям фирм «John Deere» (США) и «Fendt» (Германия). Эти две фирмы и определяют два основных современных направления.
Фирма «John Deere» активно по времени и уровню технических решений развивает конструкцию коробок передач с переключением передач внутри диапазона фрикционными гидроуправляемыми муфтами (без разрыва передаваемого момента) а диапазонов синхронизаторами. Двигатели с такими коробками имеют запас крутящего момента не менее 40% и падение при этом оборотов коленчатого вала не менее 35%. Эта тенденция усиливается и далее. Наиболее массовой у этой фирмы является коробка с 4-мя переключаемыми передачами внутри диапазона на всех моделях мощностью 75 135 кВт.
Известно также что на комбайнах и дорожно-строительных машинах фирма применяет гидрообъемные передачи. По тракторным коробкам фирме «John Deere» подражают известные фирмы «Renault» и «Valmet» которые на своих последних моделям тракторов применили планетарно-вальные коробки с переключением фрикционами 3-х и 4-х передач.
По второму направлению работает и лидирует фирма «Fendt» которая энергично внедряет на своих тракторах мощностью от 79 до 240 кВт свою новую гидрообъемную двухпоточную трансмиссию «Vario». Гидрообъемную трансмиссию также начала применять фирма «Case-IH» на моделях СVТ.
Увеличивается число моделей имеющих переключение реверса фрикционными муфтами. Их сегодня уже около ста. Особенно много (более 50%) в диапазоне мощности от 300 - 250 кВт (25%).
Самая малочисленная от 275% до 77% составляет группа тракторов имеющих переключение передач скользящими шестернями. Это тракторы «Беларусь» (3 модели) «Ursus» (3 модели) «Universal» (1) и другие всего 10 моделей из 308 в диапазоне мощности от 81 270 л.с. (32%).
В каждой мощностной группе и в целом во всем диапазоне мощности от 09 до 250 кВт большинство тракторов предлагается на рынках в стандартной комплектации с трансмиссиями имеющими переключение передач внутри диапазонов фрикционными муфтами а переключение диапазонов с помощью синхронизаторов (от 407% до 7534%). Максимум применения такою типа трансмиссий приходится на тракторы мощностью 93 140 кВт. При этом по заказу возможна поставка трансмиссии полностью синхронизированных или полностью переключаемых только фрикционными муфтами.
Трансмиссии с переключением передач и диапазонов синхронизаторами и диапазоне мощности от 75 122 кВт занимают второе место уступая его на тракторах мощностью более 112 кВт трансмиссиям с переключением всех передач и диапазонов фрикционами. Максимум применения трансмиссии с полной синхронизацией переключения передач и диапазонов приходится на тракторы мощностью 75 93 кВт (417% и 355%). Максимум трансмиссии с переключением всех передач и диапазонов фрикционами падает на тракторы мощностью 177 250 кВт (593%).
Трансмиссии с бесступенчатым изменением скорости гидрообьемным приводом редки (две модели) в диапазоне 13 20 кВт и наиболее многочисленны (17 моделей) в диапазоне мощности 194 175 кВт. Общее число их заметно увеличивается.
2 Направления модернизации
Как было показано в предыдущем разделе максимальное распространение получили трактора с трансмиссиями с переключением диапазонов синхронизаторами и фрикционными муфтами. На базовой модели трактора БЕЛАРУС-3022 переключение диапазонов осуществляется зубчатой муфтой (рис. 2.1).
Рис.2.1 - Конструкция переключения диапазонов трактора БЕЛАРУС-3022
Рассмотрим конструкции переключения диапазонов получившие наибольшее распространение: с помощью гидравлических фрикционных муфт и синхронизаторов.
Варианты конструкции переключения диапазонов с помощью гидравлических фрикционных муфт показаны на рис.2.2 и рис.2.3 (патенты фирмы ZF Friedrichshafen AG DE 10054759 DE 10049955 и DE 19919779). Как видно из конструкции осевой габарит такого механизма переключения значительно превышает габарит варианта с зубчатой муфтой (рис.2.1). Применение такого механизма в существующей коробке передач трактора БЕЛАРУС-3022 возможно только при увеличении осевых габаритов коробки передач. Кроме того применение гидравлических фрикционных муфт значительно усложняет и удорожает систему управления: необходимо обеспечить подвод масла под давлением в каждую рабочую полость фрикционной муфты и добавить в распределитель гидравлической системы управления пропорциональные клапаны.
Рис.2.2 - Фрикционная муфта фирмы ZF
Рис.2.3 - Фрикционная муфта переключения передач трактора БЕЛАРУС-2522
Указанных недостатков можно избежать применением в качестве механизма переключения диапазонов синхронизаторов так как габариты синхронизаторов близки к габаритам зубчатых муфт что дает возможность без изменения корпусных деталей применить их.
Таким образом предпочтительное направление модернизации исходя из минимизации изменений в базовой модели и ее стоимости является применение переключения диапазонов с помощью синхронизаторов.
На ранних выпусках конструкций коробок передач устанавливавшихся на автомобилях и гусеничных машинах для выравнивания угловых скоростей вала и шестерни перед жестким соединением их зубчатой муфтой применялись простые синхронизаторы с конусными фрикционными элементами. Но было установлено что простые конусные синхронизаторы не гарантируют полное выравнивание угловых скоростей вала и шестерни перед жестким соединением их зубчатой муфтой. Этот недостаток удалось устранить применением в ступенчатых коробках передач инерционных синхронизаторов. По конструкции синхронизаторы инерционного типа сложнее простых синхронизаторов но имея дополнительное блокирующее устройства они позволяют включить передачу только после полного выравнивания угловых скоростей вращения вала и шестерни и следовательно в любых условиях гарантирует безударное замыкание силовой цепи трансмиссии.
В легковых и грузовых автомобилях малой грузоподъемности применяются синхронизаторы подобные показанным на рис.2.4 [14].
На гусеничных машинах и на автомобилях повышенной грузоподъемности применяются синхронизаторы конструкции которых показаны на рис.2.5 и 2.6 [14].
Одним из способов повышения эффективности синхронизатора является увеличение числа поверхностей трения: многодисковый инерционный синхронизатор (рис.2.6) и многоконусный инерционный синхронизатор (рис.2.7).
Рис. 2.4 - Синхронизатор коробки передач автомобиля ГАЗ-21 «Волга»
Рис. 2.5 - Синхронизатор коробки передач автомобиля МАЗ
Рис. 2.6 - Многодисковый инерционный синхронизатор
Рис. 2.7 - Многоконусный инерционный синхронизатор Смита
В настоящее время наибольшее распространение на тракторных трансмиссиях в отличии от автомобилей получили инерционные двухконусные синхронизаторы. Такие синхронизаторы имеют большую эффективность за счет увеличения числа поверхностей трения. В таком синхронизаторе осевые силы распределяются по двум концентрично расположенным поверхностям трения. Кроме повышенного синхронизирующего момента двухконусный синхронизатор обладает надежно работающей блокировкой при любых методах переключения передач. Так же в статье [30] было указано что многоконусный синхронизатор надежно работает при коэффициенте трения =0025 что намного ниже значений трения используемых в современных одноконусных синхронизаторах.
Двуконусные синхронизаторы выпускаются ведущими западными фирмами ZF и Graziano Transmissioni которые устанавливаются на трансмиссии тракторов John Deere Fendt New Holland Valtra Deutz. Конструктивно синхронизаторы применяемые на тракторных трансмиссиях не отличаются: на рис.2.8 представлен синхронизатор Graziano Transmissioni GT-D 109116 который устанавливается на тракторах БЕЛАРУС-12222022 для переключения диапазонов на рис.2.9 синхронизатор применяемый в коробке передач трактора Case серии CX [32] на рис. 2.10 синхронизатор применяемый в коробке передач трактора John Deere модели 6810 [33] а на риc.2.11 синхронизатор применяемые в коробке передач трактора Renault Ares 700-800 [34].
Рис.2.8 - Синхронизатор в коробке передач трактора БЕЛАРУС-1222
Рис.2.9 - Синхронизаторы в коробке передач трактора Case серии CX
Рис.2.10 - Синхронизаторы в коробке передач трактора John Deere модели 6810
Рис.2.11 - Синхронизаторы в коробке передач трактора Renault модели Ares 700-800
3 Обоснование направления модернизации
Как было указано в [15] и из обзора аналогов тракторов наиболее распространены комбинированные коробки передач в которых в той или иной мере сочетаются синхронизаторы и гидроуправляемые фрикционные элементы переключения передач. С экономической точки зрения применение синхронизаторов более предпочтительно чем гидроуправляемых фрикционных муфт которые являются более дорогостоящими в изготовлении и требуют более сложной системы управления. Также было показано что применение синхронизаторов в нашем случае предпочтительнее применения фрикционных муфт исходя из компоновки и унификации с имеющейся конструкцией трансмиссии. Исходя из вышесказанного принимаем направление модернизации следующее: замена в механизме переключения диапазонов зубчатых муфт на синхронизаторы.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ МОДЕРНИЗИРУЕМОГО ТРАКТОРА
1 Общая характеристика модернизируемого трактора
Тракторы БЕЛАРУС-3022 могут выполнять комплекс сельскохозяйственных работ общего назначения в различных почвенно-климатических зонах в составе МТА на базе машин которые имеют средние тяговые сопротивления 45 54 кН.
Наличие основного и дополнительного оборудования для агрегатирования дает возможность использовать тракторы в сельском хозяйстве в различных комбинациях на энергоемких работах.
Эти скоростные тракторы обеспечивают выполнение энергоемких работ в различных климатических зонах. Ими выполняются в первую очередь пахота сплошная культивация боронование. Их применение наиболее целесообразно в составе различных комбинированных машинно-тракторных агрегатов в том числе эшелонированных построений с помощью переднего и заднего навесных устройств. Наиболее эффективно используются тракторы БЕЛАРУС-3022 на следующих видах работ:
-сплошная культивация;
-подготовка почвы под посев;
-транспортные работы;
Специально подобранные массово-геометрические параметры тракторов (масса продольная база) и наличие стандартного основного и дополнительного оборудования для агрегатирования дает возможность использовать тракторы в сельском хозяйстве в различных комбинациях на энергоемких работах с почвообрабатывающими машинами имеющими как пассивные так и активные рабочие органы.
Трактор БЕЛАРУС-3022 является реальным помощником в сельском хозяйстве. Функциональную способность тракторов выполнять работу по назначению обеспечивает наличие современной системы агрегатирования трактора включающую различные устройства для присоединения и передачи мощности.
Трактор оборудуется задним и передним навесными трехточечными устройствами большой грузоподъемности.
Тяги оснащены быстросоединяемыми устройствами которые обеспечивают удобное присоединение машин с размерами шарниров по кат. 3 (НУ-3) и по кат.2 (НУ-2) путем замены автономных шарниров. Переднее навесное устройство аналогично по конструкции заднему и выполнено с размерами шарниров по кат.2 (НУ-2).
Кроме того трактор может быть дополнительно оборудован различными видами тягово-сцепных устройств в том числе для агрегатирования транспортных средств различного исполнения общей массой более 14 тонн.
На тракторе применено лифтовое устройство которое предусматривает установку различных тягово-сцепных устройств с возможностью изменения их положения по высоте. Направляющие лифтового устройства допускают установку тягово-сцепных устройств различных производителей.
Раскосы навесного устройства специальную регулировку обеспечивающую работу с широкозахватными машинами для улучшения копирования рельефа (культиваторы сеялки и др.).
Удобное управление задним навесным устройством обеспечивает мощная гидравлическая система с электромагнитным управлением. Она позволяет при помощи внешнего пульта управления на задних крыльях осуществлять подъем-опускание нижних тяг данного устройства.
Тягово-сцепные и навесные устройства тракторов БЕЛАРУС выполнены в соответствии международным стандартам что гарантирует агрегатирование с машинами применяемыми в различных странах мира.
Возможно изготовление НУ по заказу для машин из комплекта к трактору «КИРОВЕЦ-700701» с присоединительными нестандартными размерами (шарнир для верхней тяги – диаметр внутреннего отверстия 40 мм и шириной 100 мм; шарниры нижних тяг - диаметр внутреннего отверстия 60 мм и шириной 80 мм).
Все трактора данной серии оборудованы гидровыводами которые можно использовать для гидростатического привода агрегатируемых машин.
Задний и передний ВОМ обеспечивают механический привод машин (активные полуприцепы посадочные машины культиваторы фрезерные косилки насосы и др.) Ряд агрегатов может быть установлен непосредственно на ВОМ без карданного вала (редукторы гидронасосы и др.).
Совместное использование навесных тягово-сцепных устройств и ВОМ различного расположения обеспечивает формирование комбинированных машинно-тракторных агрегатов в наиболее оптимальном для потребителя сочетании.
Трактора успешно работают с плугами обычными и оборотными с шириной захвата до 40 м (5 9 корпусов) в зависимости от почвенно-климатических условий.
Трактора БЕЛАРУС-3022 могут быть приспособлены для длительной работы на обратном ходу путем установки в кабине реверсного поста управления.
Возможность сдваивания колес с помощью проставок обеспечивает низкое давление на почву что в совокупности с уменьшением проходов по полю за счет использования комбинированных агрегатов гарантирует повышение урожайности возделываемых культур и снижение энергозатрат.
Тракторы БЕЛАРУС комплектуются различным рабочим оборудованием для агрегатирования в основной и дополнительных комплектациях. И обеспечивают возможность присоединения и работы всех сельскохозяйственных машин и орудий которые соответствуют им по присоединительным размерам и энергетическим характеристикам. Кроме того наличие вала отбора мощности (ВОМ) и свободных выводов гидросистемы позволяет осуществить привод рабочих органов агрегатируемых машин механическим или гидростатическим образом.
2 Агрегатируемость модернизируемого трактора
В эксплуатации находится большая номенклатура различных технических средств для сельскохозяйственных тракторов. Эти машины имеют различные технические характеристики определяемые видом и условиями выполняемых работ. Поэтому завод не может дать универсальных рекомендаций для всех случаев работы трактора так как даже при работе трактора с одной и той же машиной его энергетические параметры влияние со стороны машины и почвы на трактор могут существенно отличаться в разных условиях работы. Исходя из этого руководство по эксплуатации трактора дает только сведения по конструкции трактора возможностям рабочего оборудования для агрегатирования нагрузочным режимам и правилам безопасной эксплуатации трактора позволяющие правильно подобрать и агрегатировать машины. А порядок подбора комплектования и использования трактора БЕЛАРУС-3022 в составе МТА на базе конкретных машин устанавливается в первую очередь технической документацией по эксплуатации этих машин прилагаемой к каждой конкретной машине.
Перечень основных машин агрегатируемых с трактором БЕЛАРУС-3022 приведен в таблице 4.1
Таблица 4.1 – Машины агрегатируемые с трактором БЕЛАРУС-3022
Машины для обработки почвы и посева
Плуг навесной 5-корпусный
Плуг навесной 8-корпусный
Плуг навесной 9-корпусный
Плуг полунавесной 6-ти корпусный с регулируемой шириной захвата для каменистых почв
Плуги навесные семикорпусные для каменистых почв
Минский завод шестерен
Плуг полунавесной 6-корпусный с бесступенчато регулируемой шириной захвата с предплужниками (предохранитель срезного типа)
Плуг полунавесной 7-корпусный с бесступенчато регулируемой шириной захвата (предохранитель срезного типа)
Плуг навесной 6-корпусный с бесступенчато регулируемой шириной захвата (предохранитель срезного типа)
Продолжение таблицы 4.1
Плуг полунавесной 8-корпусный с бесступенчато регулируемой шириной захвата
Агрегат комбинированный почвообрабатывающий
Фреза почвообрабатывающая
Агрегат комбинированный почвообрабатывающий посевной
Кузлитмаш (г. Пинск)
Комбайн кормоуборочный (уборка кукурузы)
Культиватор для сплошной обработки почвы
Транспортно-технологические средства
Прицеп тракторный самосвальный
Орский завод тракторных прицепов
Машина для внесения минеральных удобрений
Завод Цеммаш (Россия)
Машина для внесения жидких органических удобрений
Машина для внесения твердых органических удобрений
ОБЩИЕ РАСЧЕТЫ ТРАКТОРА
1 Кинематический расчет трактора
Кинематический расчет произведем исходя из кинематической схемы трактора БЕЛАРУС-3022 (без учета ходоуменьшителя) и исходных данных:
– Частота вращения коленчатого вала двигателя обминn=2300
– Передаточное число заднего мостаu2=27618
– Радиус качения заднего колеса мRK2=0907
Результаты расчета приведены в таблице 5.1
Таблица 5.1 - Кинематические параметры трактора БЕЛАРУС-3022
Передаточное число коробки передач uкп
Передаточное число трансмиссии uтр
Продолжение таблицы 5.1
2 Тяговый расчет трактора
Для определения тяговых и экономических качеств трактора при работе на номинальных режимах построим тяговую характеристику. Тяговый расчет будем производить пахоты на стерне [10 25]. Исходя из кинематического расчета (табл. 5.1) основными передачами для работы трактора на пахоте являются: 6 8 9 10 11 и 12. Проведем тяговый расчет для этих передач. Передаточные числа и КПД трансмиссии к задним и передним колесам приведены в таблице 5.2.
Расчет тяговых характеристик трактора с двигателем Deutz BF6М1013FC мощностью 220 кВт выполнен по исходным данным приведенным в таблице 5.3 и 5.4 с помощью программного обеспечения РУП «МТЗ».
Таблица 5.2 - Передаточные числа и КПД трансмиссии
Таблица 5.3 - Исходные данные для трактора БЕЛАРУС 3022
Нагрузка на переднюю ось кН
Нагрузка на заднюю ось кН
Коэффициент сцепления φmax
Коэффициент сопротивления качению f
Таблица 5.4 - Характеристика двигателя Deutz BF6М1013 FC
Характеристика двигателя приведена на рисунке 5.1.
Результаты расчета приведены в таблицах 5.5 5.6 и на графиках (см. рис. 5.2 5.3 и 5.4).
Рис. 5.1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя Deutz BF6M1013FC
Таблица 5.5 - Результаты тягового расчета трактора БЕЛАРУС 3022
Таблица 5.6 - Результаты тягового расчета трактора БЕЛАРУС-3022
Мощность двигателя кВт
Рабочая скорость кмч
Тяговая мощность кВт
расход топлива гкВт ч
Продолжение таблицы 5.6
Рис. 5.2 - Тяговая характеристика трактора БЕЛАРУС-3022
Рис. 5.3 - Тяговая характеристика трактора БЕЛАРУС-3022
Рис. 5.4 - Тяговая характеристика трактора БЕЛАРУС-3022
Полученные результаты тягового расчета позволяют установить следующее:
-номинальное тяговое усилие Ркр.ном=500 кН трактор реализует на рабочих скоростях 57 908 кмч при буксовании ведущих колес =0118;
-при допустимом буксовании =016 трактор реализует максимальное тяговое усилие Ркр.ma
-наибольшая тяговая мощность Nкр.ma
-максимальный тяговый к.п.д т=0631 реализуется на 8 11 передачах при скоростях 64 114 кмч;
-в диапазоне тяговых усилий тягового класса 5 (45 54 кН) и допустимого буксования доп=016 трактор реализует тяговую мощность Nкр=73 140 кВт на скоростях 59 112 кмчас;
-при тяговой загрузке в пределах тягового класса трактор затрачивает на самопередвижение 1075 121 кН что составляет 239 224% от реализуемой касательной силы тяги;
-наиболее экономичная работа трактора по удельному расходу топлива (gT400 г(кВт-час) в тяговом режиме приходится на:
-–8-ой передаче на скорости 59 64 кмч при тяге Ркр=425 575 кН
-–9-ой передаче на скорости 7.. .81 кмч при тяге Ркр=35 600 кН
-–10-ой передаче на скорости 79 99 кмч при тяге Ркр=30 575 кН
-–11-ой передаче на скорости 97 121 кмч при тяге Ркр=275 475 кН.
Максимальный допустимый коэффициент использования сцепного веса на крюке составляет:
φкр.доп =PкрGт=58000(11500–981)=051(5.1)
Основные показатели приведены в таблицах 5.7 и 5.8.
Талица 5.7 - Основные тяговые показатели
Показатель обозначение размерность
Номинальное тяговое усилие Pкр.ном кН
Эксплуатационная масса с балластом mэ кг
Эксплуатационная мощность двигателя Ne.э. кВт
Максимальный тяговый к.п.д. т
Диапазон наибольших тяговых к.п.д. при допустимом буксовании доп=016
Максимальное тяговое усилие Рмах при допустимом буксовании доп=016 кН
Максимальный коэффициент использования сцепного веса фколоп
Диапазон скоростей движения Vmin Vmax кмч
-при номинальном тяговом усилии (Рном=50 кН)
-при максимальном тяговом усилии (Рмах=65 кН)
-при максимальном тяговом к.п.д. (мах=0631)
Диапазон тяговых усилий при наибольших к.п.д. Ркр кН
Тяговые усилия в зоне допускаемого буксования и максимального к.п.д. Pкр кН
Сопротивление на самопередвижение при Ркр=0; Рf кН
Сопротивление на самопередвижение трактора при тяговом усилии в пределах класса 5 (Ркр=45 50 54 кН)
-в кН соответственно
-в % от суммарной касательной силы тяги Рк
Тяговая мощность в диапазоне тяговых усилий класса 5 Nкр кВт
Реализуемый класс трактора по ГОСТ 27021-86
Буксование передних колес ниже задних на Δ %
Удельный расход топлива при наибольшей тяговой мощности gт г(кВт·ч)
Таблица 5.8 - Основные тяговые показатели по передачам
Максимальная тяговая мощность Nкр.мax кВт
Показатели при максимальной тяговой мощности:
- тяговое усилие Pкр кН
- рабочая скорость Vi кмч
- удельный расход топлива g гкВт·ч
Показатели на холостом ходу:
- рабочая скорость Vxx кмч
Выводы: По своим тяговым качествам трактор БЕЛАРУС-3022 реализует весь диапазон класса 5 и часть диапазона класса 6 (54 58 кН) [7].
РАСЧЕТ СИНХРОНИЗАТОРОВ
1 Определение параметров для расчета синхронизаторов
Исходными данными для расчета синхронизаторов являются следующие:
– геометрические – средний диметр поверхности трения ширина кольца образующей конуса угол конуса синхронизатора;
– обороты входного вала КП при переключении «снизу-вверх» и «сверху-вниз»;
– коэффициент использования поверхности конуса;
– нормативное усилие на рукоятке рычага управления;
– допускаемое давление на кольце синхронизатора;
– коэффициент трения;
– время синхронизации;
– удельное дорожное сопротивление.
Расчет синхронизаторов будем проводить по формулам приведенным в [9] [14] и [17].
2 Проектировочный расчет синхронизаторов
Для того чтобы обеспечить безударное соединение зубчатого колеса и вала при переключении передач необходимо выровнять их угловые скорости преодолев действующий на поверхности синхронизатора момент трения. Необходимый момент трения синхронизатора:
где JS – суммарный приведенный момент инерции взаимосвязанных деталей коробки передач приведенный к оси включаемого зубчатого колеса кг·м2; в – угловая скорость зубчатого колеса которое было соединено с валом радс; – угловая скорость зубчатого колеса которое предстоит соединить с валом при переключении передач радс; tc – время синхронизации передач с. Для диапазонных редукторов рекомендуют время синхронизации брать от 1 2 с [17]. Примем для включения низших диапазонов переднего хода tc=15 с для высших tc=12 с а для переключения диапазонов заднего хода tc=18 с.
При определении угловых скоростей в и будем пользоваться данными таблицы 6.1 как для дизеля грузового автомобиля [17].
Таблица 6.1 - Ориентировочные значения оборотов входного вала
Карбюраторные двигатели автомобиля
(07–08) N не менее M
(05–06) N не менее M
где N – угловая скорость двигателя при номинальных оборотах двигателя радс; M – угловая скорость двигателя при максимальном моменте радс.
Исходя из характеристики двигателя Deutz BF6M1013FC (рис. 5.1): N=2407 радс М=1779 радс.
Угловая скорость входного вала трансмиссии используемая для расчета синхронизатора при переключении с низшего диапазона на высший будет пв=1806 радс а с высшего диапазона на низший – пв=1601 радс.
Результаты расчета угловых скоростей в и сведем в таблицу 6.2.
Суммарный приведенный момент инерции [17]
где J u n – количество вращающихся масс.
Таблица 6.2 - Угловые скорости в и
с 1-го на 2-ой переднего хода
с 2-го на 3-ий переднего хода
с 3-го на 4-ый переднего хода
с 4-го на 3-ий переднего хода
с 3-го на 2-ой переднего хода
с 2-го на 1-ый переднего хода
с 1-го на 2-ой заднего хода
с 2-го на 1-ый заднего хода
Моменты инерции деталей вокруг своей оси находим при помощи пакета программ Unigraphics используя модели деталей сделанных на РУП «МТЗ». Суммарные приведенные моменты инерции необходимые моменты трения синхронизатора и предполагаемое время синхронизации при переключении диапазонов приведены в таблице 6.3.
Расчетный средний радиус поверхности трения синхронизатора [17]
где g – половина угла конуса (для пары сталь – бронза g=6 7º); Q – осевая сила на передвижной муфте Н; rm – расчетный средний радиус поверхности трения м; m – коэффициент трения (для пары сталь – бронза работающей в масле принимают m=005 010) принимаем m=008.
Таблица 6.3 - приведенные моменты инерции
Время синхронизации с
Так как мы применяем двухконусный синхронизатор наш расчетный средний радиус поверхности трения синхронизатора будет состоять из двух радиусов rm1 и rm2 [14]:
Максимальный средний радиус поверхности трения синхронизатора который можно применить исходя из компоновки rm1=0084 м и rm1=0087 м с суммарной шириной поверхности трения 0028 м. Рассчитаем необходимое усилие на передвижной муфте для случая с максимальным моментом трения: переключение с 4 на 3 диапазон:
где Pp – нормативное усилие на рукоятке рычага управления Н. В соответствии с нормативными документами [4] рекомендуемая сила сопротивления рычага коробки переключения передач с разрывом потока мощности Pp=160 Н; up – передаточное число от рукоятки к муфте; h - КПД привода переключения. Исходя из этого необходимо механизмом переключения обеспечить передаточное отношение от рукоятки к передвижной муфте up=65.
Необходимая минимальная ширина кольца по образующей конуса:
где pN – условное допустимое давление отнесенное ко всей поверхности трения при отсутствии на ней канавок; для пары сталь-бронза pN=1 15 МПа.
Полученная ширина удовлетворяет нашим компоновочным возможностям.
2. Проверочный расчет синхронизаторов
При проверочном расчете определяют показатель напряженности поверхностей трения синхронизатора время синхронизации и удельную работу трения за одно включение.
Показатель напряженности поверхностей трения синхронизатора [14]
где Sакт – активная площадь поверхности трения м2.
Активная площадь поверхности трения равна примерно 60 % полной конусной поверхности трения.
Для пары сталь – бронза допускается qсх 25 МПа.
Площадь конусной поверхности кольца синхронизатора:
где r1 и r2 – радиусы оснований усеченного конуса см.
Суммарная поверхность трения синхронизатора:
Активная площадь поверхности трения синхронизатора:
Уточненное время синхронизации рассчитывается по формуле [14]
где Мm - момент трения синхронизатора рассчитанный при реально принятом радиусе Н·м; eс – угловое замедление вала на котором расположен синхронизатор радс2. Знак «минус» в выражении относится к переключению на соседний высший диапазон знак «плюс» – на соседний низший.
Угловое замедление синхронизатора [14]
где uск hск – передаточное число и КПД на участке трансмиссии от элемента синхронизатора соединенного с массой автомобиля к ведущим колесам трактора; Y – коэффициент суммарного дорожного сопротивления Y=008; rк – радиус ведущих колес rк=0907 м; d – коэффициент учета вращающихся масс.
Для нашего случая для синхронизаторов 1-го 2-го 3-го и 4-го диапазонов переднего хода и 1-го и 2-го диапазонов заднего хода: uск=27618 и hск=0918. Результаты расчета сведем в таблицу 1.
Удельная работа трения [14]
где W – полная работа трения синхронизатора Дж r и b в м.
где – разность угловых скоростей . Знак «минус» в выражении относится к переключению на соседний низший диапазон знак «плюс» – на соседний высший.
Для синхронизаторов высших передач удельная работа трения не должна превышать 20 Н·мсм2 а для синхронизаторов низших передач 30 50 Н·мсм2 [9]. Удельная работа трения синхронизаторов на переднем и заднем ходу составляет 147 3902 Джсм2 что считается приемлемым.
Таблица 6.4- Расчет синхронизаторов
Полная работа трения Дж
Удельная работа трения Джсм2
Поверхности блокирующих элементов выполняют под углом b удовлетворяющем условию:
где r – средний радиус блокируемых поверхностей м; б – коэффициент трения между блокирующими поверхностями б008.
Максимальный угол b:
Угол b по формуле () получен без учета сил трения в подшипниках и зубчатых зацеплениях и сил сопротивления масляной среды. В связи с этим целесообразно найденный угол уменьшить на 2 3º. Этот запас по условию блокировки гарантирует также полное выравнивание угловых скоростей зубчатого колеса и вала перед жестким соединением их зубчатой муфтой в случае некоторого отклонения фактических коэффициентов трения от расчетных. Принимаем b=526º.
Синхронизатор эффективен в том случае если синхронизирующий момент больше момента на блокирующем кольце.
Момент на блокирующем кольце:
Момент на блокирующем кольце меньше синхронизирующего момента – условие выполняется.
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1 Безопасность жизнедеятельности на производстве
1.1 Анализ состояния охраны труда на производстве
Работа по обеспечению нормальных и безопасных условий труда на РУП МТЗ носит планомерный и целенаправленный характер что позволяет ежегодно добиваться снижения производственного травматизма и профессиональных заболеваний. Контроль за проведением мероприятий обеспечивает отдел охраны труда (ООТ) в составе двух бригад: бюро цехов основного производства а также группы по безопасности дорожного движения на уровне ГАИ. Кроме того в составе ООТ функционирует лаборатория промышленной санитарии (ЛПС) осуществляющая контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны а также уровня шума и вибрации.
Трехступенчатый контроль (административно-общественный) в системе управления охраной труда является основной формой контроля за состоянием условий безопасности труда на рабочих местах. В зависимости от специализации производства структуры предприятия и его масштабов трехступенчатый контроль за состоянием охраны труда проводится:
-на первой ступени – на участке цеха в смене или бригаде;
-во второй ступени - в цехе на производстве или участке предприятия;
-на третьей ступени на предприятии в целом.
Руководство организацией трехступенчатого контроля осуществляют руководитель предприятия и председатель комитета профсоюзов.
Первая ступень трехступенчатого контроля осуществляется руководителем соответствующего участка (мастером начальником участка начальником смены). Ежедневно в начале рабочего дня на первой ступени трехступенчатого контроля проверяется:
-состояние и правильность организации рабочих мест наличие необходимых приспособлений и инструментов;
-состояние проходов переходов переездов;
-исправность приточной и вытяжной вентиляции;
-наличие средств индивидуальной защиты;
-соблюдение рабочими правил электробезопасности при работе с электроустановками.
Результаты проверки записываются в журнале первой ступени контроля который храниться у руководителя участка.
Вторая ступень контроля проводится комиссией возглавляемой начальником цеха и старшим общественным инспектором по охране труда. На второй ступени проверяется:
-выполнение приказов и распоряжение руководителей и начальника цеха;
-выполнение мероприятий по материалам расследования несчастных случаев;
-соблюдение графиков планово-предупредительных ремонтов оборудования;
-состояние участков по технике безопасности наличие и состояние плакатов по охране труда сигнальных знаков и т.д.;
-соблюдение установленного режима труда и отдыха.
Результат проверки записывается в журнале второй ступени контроля и храниться у начальника цеха.
Третья ступень контроля проводится руководителем предприятия. Один раз в месяц начальник цеха должен отчитаться перед руководителем предприятия и комитетом профсоюзов о состоянии охраны труда. На совещании заслушиваются руководители тех цехов (участков) где выявлено неудовлетворительное состояние условий труда допускаются нарушения правил и норм охраны труда.
1.2 Требования безопасности при эксплуатации трактора
Требования безопасности при эксплуатации трактора должны соответствовать требованиям стандартов безопасности труда и правилам по технике безопасности при транспортировании использовании техническом обслуживании устранении неисправностей и хранении сельскохозяйственных машин действующих в каждом хозяйстве.
Строгое выполнение требований обеспечивает безопасность работы на тракторе повышает его надежность и долговечность.
К работе на тракторе допускаются лица не моложе 17 лет имеющие удостоверение на право управления трактором и прошедшие инструктаж по технике безопасности и пожарной безопасности.
Перед использованием трактора оператор должен внимательно изучить инструкцию. Недостаточные знания по управлению и эксплуатации трактора могут быть причиной несчастных случаев.
Трактор должен быть обкатан согласно требованиям обкатки. Трактор должен быть комплектным и технически исправным.
Не допускается демонтаж с трактора предусмотренных конструкцией защитных кожухов или ограждений а также других деталей и сборочных единиц влияющих на безопасность его работы (защитная решетка вентилятора кожух заднего ВОМ и т.д.)
Техническое состояние тормозной системы рулевого управления приборов освещения и сигнализации ходовой системы должно отвечать требованиям безопасности соответствующих стандартов и настоящего руководства.
Прицепные сельскохозяйственные машины и транспортные прицепы должны иметь жесткие сцепки исключающие их раскачивание и наезд на трактор во время транспортировки.
Органы управления трактором должны иметь надежную фиксацию в рабочих положениях.
Необходимо содержать в чистоте все предупредительные таблички. В случае повреждения или утери табличек заменяйте их новыми.
Не допускаются подтеки электролита воды топлива масла и тормозной жидкости.
Необходимо правильно использовать летние и зимние сорта топлива. Заправлять топливный бак в конце каждого дня для уменьшения ночной конденсации влаги.
Запрещается запускать дизель находясь вне рабочего места оператора. При запуске дизеля и манипулировании органами управления всегда необходимо находиться в кабине на сидении оператора.
Перед пуском дизеля должен быть включен стояночный тормоз рычаг вала отбора мощности (ВОМ) должен быть в положении «тормоз» рычаги переключения диапазонов и передач КП - в положении «Нейтраль».
Переключатель привода насоса КП должен быть в положении привода «от дизеля».
Запрещается покидать трактор находящийся в движении. Перед выходом из кабины необходимо выключить ВОМ остановить дизель включить стояночный тормоз и вынуть ключ включателя стартера.
Запрещается работать на тракторе в закрытом помещении без необходимой вентиляции т. к. выхлопные газы могут стать причиной смертельного исхода.
Если дизель или рулевое управление отказали в работе немедленно необходимо остановить трактор. Необходимо помнить что при остановленном дизеле для управления трактором к рулевому колесу необходимо приложить значительно большее усилие. Запрещается работать под поднятыми сельскохозяйственными орудиями. При длительных остановках запрещается оставлять навесное орудие в поднятом положении.
Если передняя часть трактора отрывается от земли при навешивании на механизм задней навески тяжелых машин необходимо установить балластные передние грузы.
Присутствие в кабине пассажира при работе трактора категорически запрещается. (Присутствие пассажира допустимо при установке дополнительного сиденья).
Запрещается работать на тракторе с неисправными контрольно-измерительными приборами.
Необходимо не допускать дымления дизеля и значительного падения частоты вращения от перегрузки.
При аварии или чрезмерном увеличении частоты вращения коленчатого вала дизеля немедленно необходимо выключить подачу топлива и затормозить трактор.
Независимый привод заднего ВОМ разрешается включать только при неработающем дизеле синхронный привод - при выключенной муфте сцепления.
При работе трактора без использования заднего ВОМ рычаг включения привода и рычаг управления ВОМ необходимо установить соответственно в нейтральное положение и «тормоз».
При включении ВОМ рычаг управления необходимо перемещать плавно с задержкой на 2 4 с посередине хода от нейтрали до включения ВОМ в избежании поломок ведущего вала шестерен редуктора и хвостовика ВОМ.
После отсоединения машин с приводом от ВОМ необходимо снять карданный привод и закрыть хвостовик ВОМ защитным колпаком.
Запрещается опускать машину установкой рычага распределителя в положение «принудительное опускание».
Перед запуском дизеля рычаги переключения передач и диапазонов необходимо установить в нейтральное положение. Во время запуска не должно быть людей под трактором спереди и сзади него а также между трактором и соединенной с ним машиной.
При сцепке с трактором и навеске на него сельхозмашин и орудий прицепщик должен находиться на безопасном расстоянии до полной остановки. Сцепку (навеску) следует начинать только после сигнала оператора.
2Оценка устойчивости трактора
Устойчивость - это свойство трактора или агрегатов сохранять направление движения и противостоять действию внешних сил стремящихся вызвать занос или опрокидывание.
От характера действия этих сил зависит безопасность труда и движение транспортного агрегата.
Для транспортных агрегатов наиболее опасно поперечное опрокидывание. На рис. 5.1 приведена схема внешних сил и реакций действующих на трактор стоящий на уклоне. Опрокидывание трактора может произойти при условии когда реакция у"=0. Предельным статическим углом поперечного уклона назовем наибольший угол уклона на котором трактор может стоять не опрокидываясь на бок и опрокидывание трактора может произойти при условии когда реакция у"=0.
Предельным статическим углом поперечного уклона назовем наибольший угол уклона на котором трактор может стоять не опрокидываясь на бок и не сползая вниз. Угол поперечного уклона на котором машина начинает опрокидываться обозначают п.
Рис. 5.1 - Схема сил действующих на колесный трактор при предельном поперечном уклоне.
Угол п можно определить из условия что опрокидывание начнется при у"=0. Уравнение момента относительно возможной оси опрокидывания О2 имеет вид.
где - ширина колеи трактора м.
- высота центра тяжести м
Для модернизируемого трактора: В=18 м hц.т. =048 м
Подставляя значения в (5.2) получим:
Допустимый минимальный статический угол находится в пределах 45 500 поэтому поперечная устойчивость обеспечена.
Опрокидывание транспортного средства возможно не только при работе на склоне но и на горизонтальном участке пути от действия центробежных сил при повороте. Поперечную составляющую силы Рц определяют из формулы:
где - масса транспортного средства Н; - скорость движения на повороте мс; - радиус поворота м; - ускорение силы тяжести мс2.
Из формулы видно что чем больше скорость и меньше радиус поворота тем больше центробежная сила и следовательно опасность опрокидывания транспортного средства увеличивается. Начало опрокидывания определяется из равенства моментов :
где - высота центра тяжести трактора м; - ширина колеи м.
Отсюда можно определить критическую скорость (мс) при которой возможно опрокидывание трактора при данном радиусе кривизны поворота :
Увеличить поперечную устойчивость трактора и тем самым обеспечить безопасные условия работы для тракториста можно путем увеличения колеи трактора. На колесных тракторах этого можно достичь путем перестановки колес на широкую колею. При этом нужно точно установить левые и правые колеса на одинаковом расстоянии от продольной оси трактора иначе при торможении может произойти занос агрегата в сторону.
Устойчивость тракторов характеризуется их способностью работать на продольных и поперечных уклонах без опрокидывания. В связи с этим различают продольную и поперечную устойчивость тракторов.
Наибольший угол подъема на котором трактор может стоять без опрокидывания назовем предельным статическим углом подъема и обозначим его ап. Схема внешних сил и моментов действующих в этом случае на колесный трактор показана на рисунке 5.1 а.
Рис. 5.2 - Схема сил действующих на остановившийся трактор на предельном подъеме.
Опрокидывание наступает когда передние колеса трактора полностью разгружаются и действующая на них нормальная реакция дороги Yп = 0. Вся весовая нагрузка воспринимается задними колесами поэтому на них действует нормальная реакция дороги YK=Gcosaп. Под влиянием составляющей веса Gsinaп трактор стремится скатиться вниз. Для предотвращения этого к его задним колесам приложена тормозная сила Рт. Скатыванию трактора препятствует также момент сопротивления качению задних колес Mfк действующий как показано на схеме по ходу часовой стрелки. Влияние его невелико поэтому при расчетах им можно пренебречь.
Из условия равновесия трактора относительно возможной оси опрокидывания О2 имеем:
где и - соответственно продольная и вертикальная координаты центра тяжести трактора.
Введем аналогичное понятие о предельном статическом угле уклона и обозначим его ап' (рис. 6.1). При стоянке на предельном уклоне полностью разгружаются задние колеса и реакция Yк = 0. Нормальная реакция дороги на передние колеса Yn=Gcosaп'. Моментом сопротивления качению Mfa передних колес ввиду малости пренебрегаем. Условно принимаем что от скатывания вниз трактор удерживается тормозной силой Рт приложенной к его передним нагруженным колесам.
Рис. 5.3 - Схема сил действующих на остановившийся трактор на предельном уклоне.
Уравнение равновесия трактора относительно возможной в данном случае оси опрокидывания О1 имеет вид:
2.1 Пожарная безопасность при эксплуатации трактора
Причины пожаров разнообразны но обычно они возникают по вине человека из-за несоблюдения правил пожарной безопасности. Требования предъявляемые при эксплуатации тракторов и комбайнов:
- трактор оборудован противопожарным инвентарем - лопатой и огнетушителем. Работать на тракторе без средств пожаротушения запрещается;
- запрещается заправлять трактор при работающем дизеле;
- запрещается курить при заправке трактора топливом;
- нельзя заправлять полностью топливные баки. Необходимо оставлять объем для расширения топлива;
- нельзя добавлять к дизельному топливу бензин или смеси т. к. эти сочетания могут создать увеличенную опасность воспламенения или взрыва;
- места стоянки тракторов хранения ГСМ опаханы полосой шириной не менее 3 м и обеспечены средствами пожаротушения;
- заправка тракторов ГСМ производится механизированным способом при остановленном дизеле. В ночное время применяется подсветка. Заправка топливных баков с помощью ведер запрещена;
- при проведении ремонтных работ в полевых условиях с применением электрогазосварки детали и сборочные единицы очистить от растительных остатков;
- не допускается загрязнения коллектора и глушителя пылью топливом соломой и т. д.;
- не допускается наматывания соломы на вращающиеся части агрегатируемых с трактором машин;
- запрещена работа трактора в пожароопасных местах при снятом капоте и других защитных устройств с нагретых частей дизеля;
- запрещено использование открытого пламени для подогрева масла в поддоне дизеля при заправке топливных баков для выжигания загрязнений сердцевины радиатора;
- при появлении очага пламени засыпать его песком накрыть брезентом мешковиной или другой плотной тканью. Использовать углекислотный огнетушитель. Запрещено заливать горящее топливо водой;
- постоянно следить за тем чтобы в процессе работы дизеля вблизи выпускного коллектора и глушителя не было легковоспламеняющихся материалов;
- при уборке сена соломы работе в местах с повышенной пожароопасностью необходимо использовать в системе выхлопа искрогасители в комплекте с глушителем или отдельно.
3 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологически неблагоприятных ситуациях.
3.1 Система организации ГО на РУП МТЗ.
Формирование гражданской обороны предназначено для ведения спасательных и других неотложных работ на объекте и включает все виды невоенизированных формирований и разведывательные группы общего назначения.
ГО на МТЗ организована по производственному признаку (по цехам участкам сменам и т.д.). Начальником ГО на МТЗ является директор завода. Штаб ГО является органом управления начальника. Он обеспечивает устойчивое управление и постоянную готовность средств оповещения и связи осуществляет планирование мероприятий ГО своевременное доведение до исполнителей распоряжений начальника и контроль за их исполнением.
Начальник ГО МТЗ несет ответственность за проведение всех мероприятий обеспечивающих постоянную готовность ГО на объекте. Он лично организует и проводит подготовку штаба служб командиров и формирований ГО;
-руководит осуществлением мероприятий обеспечивающих защиту рабочих служащих и членов их семей в ЧС а также мероприятий повышающих устойчивость работы завода в военное время; управляет силами и средствами ГО;
-организует и руководит аварийно-спасательными и другими неотложными работами после применения противником оружия или после стихийных бедствий аварий и катастроф.
У начальника ГО кроме начальника штаба есть заместители по эвакуации по инженерно-технической части по материальному обеспечению и другие которые помогают начальнику в выполнении стоящих перед ними задач. Службы ГО на МТЗ созданы на базе его соответствующих отделов и специальных служб
Основными формированиями ГО на МТЗ являются команды (группы) они создаются в сменах цехов на участках производства где численность рабочих и служащих наибольшая. Все команды оснащаются средствами индивидуальной защиты химической и радиационной разведки специализированной обработки связи и оповещения а также медицинским имуществом и материальными средствами продовольственной службы.
Рис. 5.4 - Схема организации ГО МТЗ
3.2 Герметизация кабины трактора для проведения сельскохозяйственных работ в зонах радиоактивного заражения местности.
Радиоактивная загрязненность местности носит как правило не равномерный «пятнистый» характер причем даже на отдельных участках обнаруживаются пятна малого размера с повышенной плотностью загрязнений по сравнению с более низким общим уровнем. Это обусловлено естественным или техногенным переносом и «концентрированием радиоактивности» в характерных местах так радиоактивность может скапливаться у водостоков с крыш зданий в местах дезактивации подвижного состава в местах свалки грунта после дезактивации на скотных дворах и т.п. Все подобные пятна с высокой плотностью загрязнения необходимо выявить тщательно обследовать и подвергнуть полной дезактивации.
Основными дозообразующими факторами в зонах радиоактивного загрязнения являются внешние облучения формирующиеся за счет повышенного радиационного фона в местах проживания и проведения работ а также внутреннее облучение преимущественно за счет потребления продуктов местного производства.
Осуществление радиационного контроля обеспечивается:
) Измерением мощностей доз излучения на местности;
) Измерение уровней радиоактивного загрязнения поверхностей различных объектов;
) Отбором и исследованием проб объектов внешней среды на содержание в них радионуклидов.
Создание микроклимата на рабочем месте механизатора оказывает большое влияние на его самочувствие безопасность и производительность труда. Чистота воздуха в кабине обеспечивается содержанием в ней избыточного давления порядка 05 – 30 мм водяного столба. В течение смены допускается снижение этого давления до 10 – 15 мм водяного столба при условии соблюдения величины запылённости воздуха в кабине. Указанный воздушный поток создаётся воздухоохладителем. Установка запитана от бортовой сети трактора и обеспечивает многократный обмен воздуха благодаря вентиляторам. Воздух очищается проходя через легко снимающийся фильтр. Охлаждение воздуха обеспечивается прохождением его через водяной испаритель.
В условиях максимальной герметизации кабины создание микроклимата особенно актуально. Здесь играет роль сочетание температуры скорости воздуха и влажности. Устройство подающее воздух в кабину должно иметь регулирование обеспечивающее подвижность воздуха более 05 мс при t =+22 °С и не более 15 мс при t больше 22 °С. Система фильтровентиляции и охлаждения воздуха должна обеспечивать чистоту воздуха но не выше +28 °С при относительной влажности воздуха 40–60 % и не выше +28 °С при относительной влажности воздуха 60–80 %. Для обеспечения герметизации кабины производится их оборудование с помощью специального комплекта материалов и приспособлений. На дверях устанавливают дополнительные фиксаторы обеспечивающие их плотное прилегание. Места ввода органов управления электроприводом уплотняются дополнительными манжетами и зажимами – хомутами. Применяется двойное уплотнение дверей стыки уплотнителей стёкол должны быть склеены.
Шумопоглощающие элементы на нём устанавливают легкосъёмными на основе водоустойчивого картона. В случае когда применяются несъёмные элементы обеспечивают их плотное прилегание. Места к которым приклеиваются элементы герметизации предварительно обезжиривают ацетоном или бензином.
Щели в полу кабины вокруг рулевой колонки рычага переключения передач педали тормозов и сцепления рычагов управления гидросистемой перекрываются чехлами прикреплённой фланцами.
Размер чехлов накладок с резиновыми прокладками берутся из расчёта полного герметичного перекрытия щелей проёмов зазоров. Кроме того при работе в районах подвергающимся радиационному загрязнению поставляемые заводом-изготовителем трактора должны быть с кабинами повышенной герметичности.
Для меньшего забивания фильтров пылью их воздухозаборные устройства должны располагаться не ниже крыши кабины.
Рис.5.5 - Схема уплотнения рычагов
– рычаг; 2 – хомут; 3 – кожух; 4 – фланец.
Рис. 5.6 - Схема уплотнения кабины
– резиновые уплотнения удерживающие боковое стекло;
Создание высокоэффективных и высокопроизводительных машин обеспечивающих комплексную механизацию сельскохозяйственных работ предполагает снижение их материалоёмкости и энергоёмкости и других эксплуатационных показателей.
Одним из направлений оптимизации параметров существующих сельскохозяйственных машин должна стать их модернизация.
В настоящем дипломном проекте выполнено совершенствование вала отбора мощности трактора «Беларус 1522» работающего в агрегате с кормоуборочным комбайном КДП-3000.
При работе с агрегатами имеющими привод активных рабочих органов от ВОМ возникают большие моменты инерции максимальный момент на валу двигателя 53758Н×м а на хвостовике ВОМ 106367Н×м при этом хвостовики имеют свойство скручиваться а расход топлива увеличивается двигатель затрачивает больше мощности диски муфты включения может покоробить или могут сгореть при этом максимальная мощность трения достигает 11053кВт.
Направление совершенствования выбрано увеличение диаметра дисков муфты включения и добавление ещё одного диска что позволит нам увеличить площадь контакта дисков и снизить моменты инерции. Включение самой муфты происходит плавнее и с меньшими затратами мощности и топлива. Одновременно мы увеличиваем диаметр хвостовика а именно ту часть которая находиться в корпусе ВОМ что хотя и увеличивает материалоёмкость но и одновременно повышает надёжность и долговечность работы ВОМ.
В расчётно-пояснительной записке произведён расчёт модерни-зированного ВОМ. Определены кинематические и геометрические параметры редуктора выполнен расчёт шестерён фрикционной муфты подшипников расчёты хвостовика ВОМ на усталостную прочность и расчёт динамической защищённости и удельной материалоёмкости.
В соответствии с заданием выполнены разработки по безопасности жизнедеятельности на производстве и экологической безопасности.
Выполнен расчет технико-экономических показателей проекта. По результатам расчёта составлена таблица показателей проекта. Годовой доход от внедрения составил 388 тыс. рублей.
Таким образом трактор «Беларус 1522» с модернизированным волом отбора мощности может успешно применяться для работы с сельскохозяйственными машинами имеющими привод активных рабочих органов от ВОМ в сельском хозяйстве нашей страны и за рубежом.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Анилович В.Я. Водолажкенко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов: Справ. пособие. – М.: Машиностроение 1976. – 456 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-томах. Т. 1 – 8-е изд. перераб. и доп. Под редакцией И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение 2001. – 920 с.
Барский И.Б. Конструирование и расчет тракторов: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и тракторы». – 3-е изд. перераб. И доп. – М.: Машиностроение 1980. – 335 с.
ГОСТ 12.2.120-2005. Кабины и рабочие места операторов тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. Общие требования безопасности
ГОСТ 3325-85. Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов посадки.
ГОСТ 24410-80. Тракторы сельскохозяйственные. Трансмиссии. Технические требования.
ГОСТ 27021-86. Тракторы сельскохозяйственные и лесохозяйственные. Тяговые классы.
ГОСТ 30893.1-2002. Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными допусками.
Грузовые автомобили: Проектирование и основы конструирования М.С. Высоцкий Л.Х. Гилелес С.Г. Херсонский. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1995. – 256 с.
Гуськов В.В. Тракторы. Часть II. Теория. – Мн.: Вышэйш. школа 1977. – 384 с.
Злотник М.И. Кавьяров И.С. Трансмиссии современных промышленных тракторов: Справ. пособие. – М.: Машиностроение 1971. – 248 с.
Кичкин И.И. Скорняков Э.П. Патентные исследования при курсовом и дипломном проектировании в высших учебных заведениях. – М.: Высш. шк. 1979. – 111 с.
Красненьков В.И. Егоркин В.В. К расчету инерционных синхронизаторов в ступенчатых коробках передач. «Автомобильная промышленность» 1965 № 12.
Красненьков В.И. Егоркин В.В Синхронизаторы в ступенчатых трансмиссиях. – М.: Машиностроение 1967 – 198 с.
Ксеневич И.П. Солонский А.С. Войчинский С.М. Проектирование универсально-пропашных тракторов. – Мн.: Наука и техника 1980. – 320 с.
Полунгян А.А. Проектирование полноприводных колесных машин: В 2 т. Т. 1. Учеб. для вузовБ.А. Афанасьев Н.Ф. Бочаров Л.Ф. Жеглов и др.; Под общ. ред. А.А. Полунгяна. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана 1999. – 488 с.
Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник Под общ. ред. А.И. Гришкевича. – М.: Машиностроение 1984 – 272 с. стр. 189.
Стародинский Д.З. Щупак П.Л. Агрегатирование тракторов с сельхозмашинами. – М.: Машиностроение 1973. – 248 с.
СТБ 1014-95. Изделия машиностроения. Детали. Общие технические условия.
СТБ 1022-96. Изделия машиностроения. Сборочные единицы. Общие технические условия.
СТБ 1024-96. Колеса зубчатые силовых передач тракторов и сельскохозяйственных машин. Общие технические условия.
Теория и расчет трактора Кировец Е.А. Шувалов И.В. Бойков Б.А. Добряков М.Г. Пантюхин. – Л.: Машиностроение 1980. – 208 с.
Трансмиссии тракторов К.Я. Львовский Ф.А. Черпак И.Н. Серебряков Н.А. Щельцын. – М.: Машиностроение 1976. – 278 с.
Тракторы. Дипломное проектирование: Учебное пособие для вузов по спец. 0513 «Автомобили и тракторы». А.Ф. Андреев Ю.Е. Атаманов В.В. Будько и др. Под общ. ред. Будько В.В. – Мн.: Выш. шк 1985. – 158 с.
Тракторы. Часть III. Конструирование и расчет: Учебное пособие для втузов по спец. «Автомобили и тракторы». В.В. Гуськов И.П. Ксеневич Ю.Е. Атаманов А.С. Солонский Под общ. ред. В.В. Гуськова. – Мн.: Выш. школа 1981. – 383 с.
Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства.- М.: КолосС 2004. – 504 с.
Четыркин Б.Н. Воцкий З.И. Поликутин Н.Г. и др. Сельскохозяйственные машины и основы эксплуатации машинно-тракторного парка – М.: Агропромиздат 1989 – 336 с.
Чудаков В.А. Основы теории и расчета автомобилей и тракторов. – М.: Колос 1972. – 265 с.
Цитович И.С. Каноник Н.В. Вавуло В.А. Трансмиссии автомобилей. – Мн.: Наука и техника 1979. – 256 с.
Wallage P. Uncrashable synchromesh. Motor transport 1964 vol. 96 № 3094 22
MacPherson A. Mehrkonus–Synchronisierung. Motor–Rundschau 1964 № 20 S. 957.
Савицкая Г. Анализ хозяйственной деятельности АПК: Учеб. - Минск: ИП "Экоперспектива" 1998. - 494 с.
Сельскохозяйственная экология (Авторы: Родькин О.И. Дайнеко Т.М. Веремейчик Л.А. Гуз А.Ф.): Учебно-методическое пособие – Минск БГАТУ 2001.
Защита населения и объектов народного хозяйства в чрезвычайных ситуациях (Под ред. М.И. Постника); - Минск 1997.
Охрана труда в сельском хозяйстве Справочник Сост. В.Н. Михайлов и др. – М.: Агропромиздат 1988.
Охрана труда: Уч. и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений Под ред. Ф.М. Канарева и др. – М.: Агропромиздат 1988.
Экологическая безопасность на объектах АПК К.Ф. Саевич Л.В. Мисун А.И. Федорчук и др. – Мн.: Ураджай 1998.