Глава 38

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ НАВЕСНЫЕ СИСТЕМЫ

§ 1. Общие сведения

Для соединения навесной машины с трактором и управления ее ра- ботой служит навесная система.

Трактор, навесная система и машина вместе образуют навесной агрегат.

Навесные агрегаты обладают весьма существенными преимущест- вами перед прицепными: хорошая маневренность, более высокая произ- водительность, меньший расход топлива на единицу выполненной рабо- ты, относительно малая металлоемкость навесных машин; кроме того, на некоторых видах работ исключается необходимость во вспомогатель- ных рабочих.

Возможны разные варианты размещения навесных машин и соот- ветственно их навески в тракторном агрегате: задняя, передняя, фрон- тальная, боковая, эшелонированная, шеренговая, комбинированная. В комбинированных агрегатах, когда одновременно совмещается не- сколько технологических операций (скажем, культивация, посев и под- кормка минеральными удобрениями), применяют совместно два вариан- та навески, например фронтальную и заднюю.

Навесная система состоит из двух основных частей: навесного устройства и гидравлической системы.

Навесное устройство служит для присоединения к трактору навесных сельскохозяйственных машин и представляет собой рычажную систему, размещенную позади трактора.

Основное назначение гидравлической навесной систе- мы— управление навесными машинами (их подъем и опускание, фик- сация в определенном положении, регулирование глубины обработки почвы и др.). Однако гидравлический привод или его отдельные агрега- ты используются для управления работой прицепных и полунавесных гидрофицированных машин и ряда вспомогательных операций (умень- шение буксования трактора, сцепка полуприцепа, привод гидроусилите- ля механизмов управления, сцеплений, в качестве гидравлического домкрата и т. д.). В простейшем виде гидравлическая система включает в себя насос, распределитель, бак, силовой цилиндр, трубопроводы с арматурой.

Навесные системы всех отечественных тракторов выполнены по раз- дельно-агрегатному принципу: они состоят из размещенных на тракторе отдельных устройств, которые унифицированы и выполнены по одинако- вой принципиальной схеме, не исключающей, разумеется, второстепен- ные различия.

§ 2. Насосы и распределители

Процессы управления в гидравлических механизмах должны зани- мать определенное, весьма ограниченное время: например, подъем на- весной машины в конце гона — не более 2—3 с, иначе обработка почвы

не будет качественной. Поэтому насос гидросистемы должен подать в силовой цилиндр в единицу времени определенное количество рабочей жидкости под давлением.

В гидравлических системах тракторов применяются шестеренчатые насосы постоянной производительности.

Насос НШ-32-2 (рис. 283) состоит из корпуса 1 с помещенными в него ведущей 4 и ведомой 2 шестернями, подшипниковой обоймы 10, платиков 5 и манжет торцового уплотнения. Шестерни изготовлены как одно целое с цапфами. Подшипниковая обойма 10 представляет со- бой полуцилиндр с четырьмя гнездами для цапф шестерен. К корпусу болтами прикреплена крышка 3; сопряжение этих деталей уплотнено кольцом 6.

Для предупреждения внутренних утечек жидкости из нагнетатель- ной полости во всасывающую предусмотрено гидравлическое, автомати- чески действующее уплотнение шестерен по торцам зубьев и их поверх- ности.

Уплотнение по торцам зубьев выполняется двумя платнками 5, помещенными в поджимной 9 и подшипниковой 10 обоймах. В месте размещения манжет 7 давление жидкости поджимает платики к торцам шестерен. Манжеты 8. находящиеся в расточках корпуса и крышки, образуют область противодавления, разгружающую поджимную обой- му 9 от давлений на нее со стороны манжет 7.

Уплотнение по поверхности зубьев, представляющее собой конструк- тивную особенность насоса, выполнено следующим образом. Подшипни- ковая обойма опирается на цапфы шестерни и огибает наружную по- верхность ее зубьев. Давление рабочей жидкости в зоне нагнетательного отверстия постоянно поджимает (через манжету 11) обойму 9 к наруж- ной поверхности зубьев шестерен. По мере износа шестерен и обоймы давление жидкости перемещает обойму в сторону шестерен, сохраняя этим нормальный зазор между поверхностями зубьев и обоймы.

В маркировке насосов первые две буквы означают «насосы шесте- ренчатые», а число после них —теоретическую подачу рабочей жидкости (см³) за один оборот вала.

Насос НШ-32-2 устанавливается на тракторах МТЗ-80/82, его про- изводительность 45 л/мин при частоте вращения двигателя 2200 об/мип.

Рис. 283. Шестеренчатый насос:

/ — корпус; 2 — ведомая шестерня: 3— крышка; 4— ведущая шестерня; 5 — платики; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — манжета торцового уплотнения; 8 — разгрузочная манжета: 9 - поджимная обойма: 10 — подшипниковая обойма; 11 — манжета радиального уплотнения; 12 — центрирующая втулка; 13 — сальник; 14 — опорное кольцо; 15 — стопорное кольцо; В — всасывающее отверстие; Б — нагнетательное отверстие.

в

Распределитель выполняет следующие основные функции: распре- деляет поток рабочей жидкости, нагнетаемой насосом, между исполни-

тельными механизмами—силовыми цилиндрами и другими потребите- лями; автоматически переключает гидравлическую систему на холостой ход—перепускает рабочую жидкость в бак, когда все исполнительные механизмы отключены; ограничивает во избежание перегрузок давление в гидравлической системе.

На тракторах применяют распределители клапанно-золотникового типа, где основными рабочими элементами, управляющими движением жидкости в гидравлической системе, являются перепускной клапан и золотники.

Чтобы управлять работой различных навесных машин, трактор оборудуют двумя (Т-25А и самоходные шасси Т-16М) или тремя (все остальные тракторы) силовыми цилиндрами. Поэтому на тракторы устанавливают распределители, состоящие из двух или трех секций, при- чем каждая управляет раздельно и независимо одним силовым цилинд- ром. Секции распределителя объединены в общем корпусе. В зависи- мости от числа золотников (каждая секция имеет один золотник) рас- пределитель называют двух- или трехзолотниковым.

В расточенных отверстиях корпуса 10 (рис. 284) размещены золот- ники 11, перепускной 2 и предохранительный 3 клапаны. К корпусу при- креплены крышки 4 и 12. В верхней крышке 12 шарнирно укреплены рукоятки управления золотниками. Полость В предназначена для слива жидкости в бак. Жидкость от насоса под давлением подводится по трубопроводу к полости Б высокого давления распределителя. От рас-

Рис. 284. Распределитель:

/, 5 —пружины: 2 — перепускной клапан: 3 — предохранительный клапан; 4, 12 — крышки; 6 — втулка; 7 —фиксатор; 8 — бустер (поршенек); 9 — шариковый клапан; 10 — корпус; // — золотник; А — полость иад перепускным клапаном; Б — полость нагнетания; В — полость слива; Г, Д — кана- лы, соединяющие распределитель с силовыми цилиндрами; £ — отводной канал.

пределителя жидкость может поступать в верхнюю и нижнюю полости силового цилиндра: каждый цилиндр соединен с каналами Д и Г сек- ции распределителя трубопроводами. Перепускной клапан 2 закрывает отверстие, сообщающее полость Б высокого давления с полостью В сли- ва. Клапан прижат к седлу пружиной 1. Полость Б через калиброванное отверстие а соединяется с отводным каналом Е, который сообщается с полостью В распределителя. Предохранительный клапан 3 связан кана- лом б с полостью А над перепускным клапаном 2. При чрезмерном повы- шении давления в системе предохранительный клапан открывается и со- единяет полость А с полостью В слива.

Для тракторов выпускаются трехзолотниковые Р75-ВЗ и двухзолот- никовые Р75-В2 распределители. Их марки расшифровываются так: Р — распределитель, 75 — пропускная способность (л/мин), В — конст- руктивный вариант, 2 или 3 — число золотников.

Рис. 285. Схема работы распределителя:

о — нейтральное; б —- плавающее; в —подъем; г — опускание; позиции: 2. II. A. fi. В. Г. Д. Л — те же, что на рисунке 284; 12 — цилиндр; 13 — рукоятка распределителя; положение ру- коятки: «нейтральное:»; «плавающее»; «подъем»; «опускание».

Рассмотрим схему действия распределителя при различных режи- мах работы гидравлической навесной системы. Распределитель рассчи- тан на четыре режима работы: подъем, опускание, плавающее и нейт- ральное. Каждому из этих режимов соответствует определенное положе- ние (позиция) золотника.

Когда орудие находится в транспортном положе- нии (рис. 285,а), золотник 11 устанавливается в положение «нейтраль- ное». Жидкость от насоса под рабочим давлением поступает в нагнета- тельную полость Б распределителя и по калиброванному отверстию а перепускного клапана 2 идет в отводной канал Е и далее в полость В слива и в бак. Из-за падения давления в полости А над перепускным клапаном 2 клапан открывается давлением жидкости, и она движется параллельным потоком в полость В слива и в бак. Выход жидкости из обеих полостей силового цилиндра 12 будет закрыт, орудие жестко за- фиксируется относительно остова трактора.

В позиции золотника 11 «плавающее» (рис. 285, б) дав- ление в полости А, сообщенной с отводным каналом Е через калиброван- ное отверстие, меньше давления в полости Б, и перепускной клапан 2 открыт. Жидкость, поступившая в полость Б, сливается через перепуск- ной клапан 2 и отводной канал Е в полость В и далее в бак.

Обе полости силового цилиндра 12 связаны трубопроводами с по- лостью В слива распределителя через каналы Д и Г. Навесное орудие под действием силы тяжести опускается, и рабочие органы заглубляют- ся в почву. Так как обе полости силового цилиндра 12 сообщены между собой, то орудие свободно перемещается относительно остова трактора.

Подъем орудия в транспортное положение (рис. 285, й) про- исходит, когда золотник 11 установлен в положение «подъем». Золотник перекрывает отводной канал Е и одновременно открывает доступ жид- кости из нагнетательной полости Б в канал Д, который соединен трубо- проводом с правой полостью силового цилиндра 12. Поршень силового цилиндра со штоком перемещается в направлении, соответствующем подъему орудия. Из противоположной полости цилиндра жидкость вы- тесняется поршнем по трубопроводу в канал Г распределителя и далее через полость В слива в бак.

При принудительном опускании орудия отводной ка- нал Е (рис. 285, г) перекрыт, давление в полостях А и Б выравнено, пру- жина держит перепускной клапан 2 закрытым; из полости Б по каналу Г и далее по трубопроводу жидкость поступает в левую полость сило- вого цилиндра 12. Поршень цилиндра через шток действует на навесное устройство и принудительно опускает орудие. Жидкость из правой по- лости силового цилиндра вытесняется по трубопроводу, каналу Д и по- лости В распределителя в бак.

В положения «опускание», «плавающее» и «подъем» золотник 11 устанавливают вручную при помощи рукоятки 13, после окончания опе- раций «опускание» и «подъем» он возвращается в «нейтральное» поло- жение (т. е. переключает работу насоса на холостой ход) автоматически, а из положения «плавающее» — вручную.

В «нейтральное;» положение золотник возвращается специальным автоматическим устройством. В положениях «подъем» или «опускание» фиксаторы 7 (см. рис. 284), установленные в отверстие золотника, по- падают во внутренние канавки обоймы и, заклиниваясь, удерживают зо- лотник. Такое положение сохраняется до того момента, пока поршень силового цилиндра не дойдет до своего крайнего нижнего или верхнего положения и давления жидкости не повысится до 11,0—12,5МПа. В этот момент шариковый клапан 9 будет прижат к своему гнезду, и жидкость бустером (поршеньком) 8 переместит втулку 6. Фиксаторы 7 под дейст- вием пружины 5 выходят из канавок обоймы, и золотник устанавливает- ся в положение «нейтральное».