Абу-Ниджим Рамзи Хасан



Микроблог:

2013-05-12 00:00:48
Компьютерное тестирование
13.05.2013 в 10:00
ихс-501,ихс-502


2013-04-22 11:38:05
Компьютерное тестирование
13.05.2013


Показать все записи

 

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТРАКТОРА

 

Количество баллов, выставляемых по дисциплине:" Гидравлические и пневматические системы автомобилей"

 

Посещение занятий – 48 баллов (3 балла за одно занятие - пару)

 

Активная работа на семинаре и ответы на вопросы на лекциях/ лаб.работы – 12 баллов (2 балла за одно успешно выполненное задание)

 

Тестирование:

 

Тест 1 – 7 баллов

 

Тест 2 – 8 баллов

 

 

 

 
Экзаменн– 25 балла
Е. Л. Рыбин Ю. А. Феофанов
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТРАКТОРА
Рекомендовано УМО по автотракторному и дорожному
образованию в качестве учебного пособия для студентов
специальности 150100 "Автомобиле - и тракторостроение"
МОСКВА 2000

Под редакцией д. т. я., проф. В. М. Шарипова


2
УДК 629.114.2.001.2 (075.8) Рыбин Е. Л., Феофанов Ю. А. "Пневматическая система трактора"
Учебное пособие для студентов специальности 150100 "Автомобиле и тракторостроение". Стр. 1 - 30, рис. 10, МГТУ "МАМИ", 2000 г.
В учебном пособии изложены назначение, предъявляемые требования и классификация пневматического оборудования тракторов, описание их ти­повых конструкций, элементы ухода за ними в эксплуатации и перспективы развития конструкций.
Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисципли­ну "Конструкции автомобилей и тракторов" и может быть полезно для ин­женерно-технических работников автотракторной отрасли машиностроения.
С ) Московский государственный технический университет "МАМИ", 2000 г.
Содержание
Пневматическая система. Классификация ......................................    3
1.      Исполнительные механизмы    ...........................................................  10
2. Приборы регулирования и распределения сжатого воздуха..........    11
3. Приборы подготовки и транспортировки сжатого воздуха ...........   17
4. Клапаны и соединительные головки    .............................................  23
5. Система регулирования давления воздуха в шинах ........................  28
6.      Уход за приборами пневмосистемы ..................................................  30
7. Развитие конструкций пневмосистем   .............................................  30
Литература    .........................................................................................  30
На тракторах пневматические системы полностью или частично вы­полняют следующие функции: охлаждение двигателя и агрегатов силовой передачи (водные и масляные радиаторы, принудительный обдув блоков ци­линдров и корпусных деталей); вентиляцию, отопление или кондициониро­вание кабин; привод механизмов тормозной системы, переключения и бло­кировки передач, стеклоочистителей; регулирования давления воздуха в ши­нах и пневмоэлементах подвески и т.д.
Условимся под агрегатами пневматических систем подразумевать все их элементы за исключением машин (компрессоров, вентиляторов и т. п.) и аппаратов (например, теплообменных аппаратов). Таким образом, к агрега­там относятся регуляторы расхода и давления, регулирующие и перекры­вающие (запорные) клапаны, заслонки и золотники, обратные и предохрани­тельные клапаны, пневматические приводы и т. д.
Широкое применение в конструкциях тракторов пневматического при­вода, использующего энергию сжатого атмосферного воздуха, обусловлено необходимостью обеспечения, с одной стороны, эргономических требований к органам управления и, с другой стороны, простотой синтеза силовых и управляющих связей
В механическом приводе управления тормозами и сцеплением тракто­ра управляющее и силовое воздействие осуществляется, как правило, только за счет мускульной силы тракториста, использование которой регламентиро­вано требованиями эргономики и производственной санитарии. Учитывая тенденции роста эффективности использования МТА за счет значительного повышения энерговооруженности и скоростей движения тракторов, вызы­вающие рост потребных приводных усилий, возникла необходимость допол­нения или замены мускульной энергии человека посторонним источником энергии: сжатым или разряженным газом (обычно воздухом), сжатой жидко­стью, электричеством или их комбинацией.
Применение пневматического привода на тракторах обусловлено:
        относительной экологичностью отработавшего воздуха и, следовательно,
возможностью его сброса обратно в атмосферу;
        неограниченностью и легкодоступностью сырья для производства энер­
гоносителя, так как этим сырьем является атмосферный воздух;
        сравнительной простотой и малой энергоемкостью получения и накопле­
ния энергоносителя (сжатого воздуха);
        простотой   соединения   магистралей   при   составлении   машинно-трак­
торных агрегатов, в том числе и многозвенных тракторных поездов;
        допустимостью естественных утечек энергоносителя из-за негерметично­
сти, что значительно упрощает и удешевляет привод.
Вместе с тем, неизбежные утечки воздуха из системы приводят к сни­жению КПД привода. К основным недостаткам современных пневматиче­ских систем тракторов необходимо так же отнести: сравнительно низкое бы­стродействие, затрудняющее безопасную эксплуатацию многозвенных трак-
торных поездов; посредственную точность управления из-за нелинейных характеристик пневмоаппаратов; относительную сложность диагностирова­ния.
Пневматический привод по сравнению с гидрообъемным, обладает следующими преимуществами: исполнительные устройства имеют большие скорости срабатывания и меньшую стоимость, более короткие возвратные линии, так как воздух может быть удален из системы в любой ее точке; на­личие неограниченного запаса энергоносителя. Недостаток: большие габари­ты при равных развиваемых усилиях (рабочие давления в гидроприводе на порядок выше).



11

 


Рис. 1. Схема ппсвмосистсмы трактора К-701
На рис. 1 приведена типовая схема пневмосистемы колесного трактора. Источником сжатого воздуха (энергоносителя) служит компрессор 1 с регу­лятором (ограничителем) выходного давления 2. Для сглаживания колебаний давления и для обеспечения, по крайней мере, пяти торможений МТА (за ру­бежом - не менее восьми) при неработающем компрессоре установлены воз­душные ресиверы (баллоны) 5. Для слива конденсата на ресиверах устанав­ливают специальные клапаны 10. На некоторых тракторах подключение ре­сиверов в сеть осуществляют через двойной защитный клапан, обеспечи­вающий преимущественное питание сжатым воздухом жизненно важных аг­регатов трактора и отключения поврежденных ветвей пневмосистемы. Ис­полнительными устройствами являются тормозные камеры 3, необходимое давление в которых устанавливается двухсекционным тормозным краном 4. Верхняя секция тормозного крана через разобщительный кран 6 и соедини­тельную головку 7 осуществляет питание   и   управление   пневматическим
приводом тормозов прицепа или полуприцепа. Компрессор, оборудованный регулятором давления, питает сжатым воздухом не только привод тормозов, но и пневмодвигатели стеклоочистителей 13, управляемых специальными вентилями 12. Через кран 8 осуществляется отбор воздуха для накачивания шин и другие нужды. Датчик давления и манометр 11 обеспечивают визу­альный контроль давления в системе. Предохранительные клапаны 9 защи­щают систему от перегрузки при выходе из строя регулятора давления. Для обеспечения функционирования пневмосистемы при буксировании трактора с неработающем двигателем предназначен буксирный клапан 14.
Пневматическая система современного трактора состоит из более ста различных по функциональному назначению и конструктивному исполне­нию элементов, так называемых приборов пневматического привода, кото­рые условно можно разделить на четыре группы:
        подготовки, хранения и транспортировки энергоносителя (сжатого возду­
ха), требуемых давления и чистоты: компрессор, ресиверы, регулятор
давления, фильтры, защитные клапаны, насосы для антифриза, трубопро­
воды, фитинги (заглушки, штуцеры, угольники, тройники и т.д.), соеди­
нительные головки и разобщительные краны;
        потребления сжатого воздуха, (исполнительные устройства) - пневмати­
ческие цилиндры, мембранные (диафрагменные) камеры, пневмомоторы,
пневмобаллоны подвески, шины колес и воздушный сигнал;
        распределения и регулирования - тормозные краны, воздухораспредели­
тели, клапаны управления и регуляторы;
        контроля и предохранения - манометры, датчики давления и предохрани­
тельные (аварийные) клапаны.
Иногда производят разделение на подсистемы по объектам обслужи­вания: пневмопривод тормозов, пневматическая подвеска, сервоусилитель привода сцепления, пневмоуправления агрегатами трансмиссии, пневмопри­вод стеклоочистителей и т.д.
В первом приближении, работу почти всех приборов пневматической системы трактора можно свести к выполнению комбинации трех элементар­ных функций: впуск, выдержка и выпуск сжатого воздуха. Поэтому боль­шинство этих приборов состоит из набора однотипных функциональных элементов: клапанные механизмы (т.е. пара клапан - седло), следящие меха­низмы и уплотнения.
Клапанный механизм. Его назначение - открывание и закрывание про­хода для сжатого воздуха. В открытом положении клапана происходит впуск или выпуск сжатого воздуха из какой-либо полости пневмоприбора, в закры­том положении - выдержка сжатого воздуха необходимого давления в той же полости.
Требования, предъявляемые к клапанному механизму:
1) высокая начальная чувствительность, т.е. уровень входного сигнала (пе­ремещения, усилия или давления), обеспечивающий начало срабатывания клапана, должен быть минимальным;
2)           отсутствие утечек (герметичность) в закрытом положении;
3)           достаточная площадь проходного сечения и малое сопротивление движе­
нию потока воздуха через открытый клапан.
Герметичность стыка клапан-седло, помимо зависимости от формы и материала клапана, во многом определяется давлением в контакте. Оно должно быть достаточным для плотного прилегания клапана к седлу за счет упругой деформации одного из них и, в тоже время, не должно приводить к их разрушению. Давление в контакте прямо пропорционально усилию при­жатия клапана к седлу и обратно пропорционально площади контакта. В то же время, очевидно, что для обеспечения высокой начальной чувствительно­сти, усилие прижатия клапана необходимо сделать возможно меньшим. По­этому для обеспечения герметичности стремятся уменьшить площадь кон­такта, по возможности не снижая долговечности клапанного механизма.
Второе и третье требования продиктованы обеспечением заданного быстродействия пневмопривода в целом. Для этого необходимо в кратчай­ший промежуток времени открыть клапан, пропустить через него потребное количество сжатого воздуха, а затем закрыть его.
В основу классификации клапанных механизмов положены:
        вид действия - простое (рис. 5), если клапан 11 взаимодействует с одним
седлом 15 и сообщает (разобщает) между собой две полости, и двойное
(рис. 4), если клапан 2 взаимодействует с двумя седлами, одно из кото­
рых, как правило, подвижно, сообщая в заданной последовательности од­
ну из полостей с двумя другими.
        форма поверхности клапана, контактирующей с седлом - плоская, кони­
ческая, сферическая;
        материал поверхности клапана, контактирующей с седлом - резина, ме­
талл, пластмасса.
Кроме того, клапаны подразделяются на одинарные (обычные) и двой­ные. В гидро- и пневмосистемах двойным клапаном принято называть ком­бинацию из двух соосных и, как правило, жестко связанных клапанов (рис. 3, поз. 12 и 16), взаимодействующих каждый со своим седлом в заданной по­следовательности. Двойной клапан выполняет функцию идентичную клапа­ну двойного действия.
Плоские, еще их называют пластинчатыми, клапаны, имеющие обычно форму диска, наиболее просты и технологичны в производстве и монтаже. К их недостаткам следует отнести: во-первых, большее, чем у конических и сферических, сопротивление проходу воздуха и, во-вторых, значительное усилие прижатия клапана к седлу для обеспечения герметичности стыка. По­этому при одинаковой пропускной способности они имеют большие ради­альные размеры. Для снижения усилия прижатия уменьшают ширину коль-
цевои поверхности контакта с седлом, выполняя на плоскости клапана спе­циальные кольцевые выступы.
Сферические клапанные механизмы, в том числе и шариковый клапан в сочетании с коническим седлом, обладают малым сопротивлением потоку воздуха и легко обеспечивают герметичность стыка. Их характерные недос­татки - большая инерционная масса клапана и конструктивные сложности, возникающие при выполнении их двойными.
Промежуточное положение по всем параметрам занимают конические клапанные механизмы. Основной их недостаток - жесткие требования к со­осности цилиндрического или, что встречается значительно реже, кониче­ского седла и конического пояска клапана. Это обусловлено тем, что только сечение конуса плоскостью перпендикулярной его оси имеет форму круга. А именно в этом случае обеспечивается герметичность стыка конического кла­пана с седлом. Несмотря на это, они, так же как плоские и сферические кла­паны, находят применение в пневмоприборах, особенно имеющих двойные клапаны. Хотя в последние годы предпочтение отдается плоским клапанным механизмам.
Материал контрагентов пары клапан-седло, как правило, разнороден. Обычно клапан изготовляют из резины, а седло - из металла или пластмассы. В отдельных случаях применяют металлический или пластмассовый клапан в сочетании с седлом из резины. Исключение составляют шариковые клапа­ны: металлический шарик чаще всего контактирует с металлическим кониче­ским седлом, а также пластинчатые клапаны компрессора, в которых оба контрагента также металлические.
Следящий механизм. Это элемент пневмоприбора, обеспечивающий заданный закон изменения выходного давления как функции управляющего воздействия, представленного в виде давления, перемещения или силы, при помощи обратной связи. Для органов управления необходимо следящее дей­ствие не только по перемещению (ходу педали или рычага), но и по усилию. Это связано с действием закона Вебера-Фехнера о зависимости между ощу­щениями и раздражителями. Замедление трактора, в первом приближении, воспринимается трактористом как работа силы инерции. Поэтому регулиро­вание торможения будет более точным при сочетании перемещения органа управления с изменением силы, затрачиваемой на это перемещение.
Следящий механизм состоит из упругого элемента, создающего уси­лие, однозначно соответствующее подведенному управляющему сигналу, и подвижного чувствительного элемента, на активную площадь которого воз­действует выходное давление, корректируя управляющий сигнал. Использо­вание в качестве упругого элемента цилиндрической пружины предопреде­ляет постоянство коэффициента передачи управляющего воздействия. Одна­ко для обеспечения более полного эргономического соответствия органов управления желательно иметь переменный коэффициент передачи. Для этого используется упругий элемент в виде конической пружины либо резиновой
втулки специальной формы. При слабом нажатии на педаль управления ко­эффициент передачи тормозного крана мал и тракторист получает возмож­ность плавно регулировать давление в приводе, а, следовательно, и эффек­тивность служебного торможения. При сильном нажатии на педаль управле­ния, характерном для экстренного торможения, коэффициент передачи воз­растает, что обеспечивает сокращение времени срабатывания пневмоприво­да.
Чувствительный элемент следящего механизма выполняется поршне­вым или мембранным, с рабочим диаметром в пределах от 20 до 80 мм.
Поршневые следящие механизмыимеют чувствительный элемент в виде поршня с резиновыми уплотнительными манжетами или кольцами. Преимущества поршневого механизма - разумная неограниченность величи­ны хода и линейная зависимость усилия от нее. Недостатком поршневых следящих механизмов являются большие потери на трение, особенно при низких температурах.
Мембранные следящие механизмыработают практически без внешне­го трения и поэтому обладают лучшей чувствительностью; на их работе меньше сказывается замерзание конденсата. Применение мембран из тонко­го резинового полотна толщиной 0,4...2 мм с тканевой прокладкой вместо аналогичных формованных толщиной 1,0...2,5 мм позволило повысить их долговечность и работоспособность в условиях низких температур. Но мем­бранным механизмам присущи нелинейная зависимость хода от воздейст­вующего давления и меньший рабочий ход. При одинаковом диаметре и дав­лении сила создаваемая мембраной меньше, поэтому, при прочих равных ус­ловиях, габаритные размеры и масса мембранных следящих устройств боль­ше.
Уплотнения. Это устройства, предотвращающие или уменьшающие утечку сжатого воздуха через зазоры между деталями пневмоприборов, а также защищающие их от проникновения пыли и грязи. Различают уплотне­ния подвижных и неподвижных элементов. Подвижными элементами при­боров пневмопривода могут быть мембраны, поршни, штоки и валы. Резино­вая мембрана сама по себе является уплотнением. Она зажимается по пери­ферии между двумя неподвижными, как правило, корпусными деталями, уп­лотняя их соединение. В центре к ней крепится шток или толкатель, и она образует герметичное подвижное соединение. Для уплотнения поршней, толкателей, штоков и валов обычно применяют резиновые кольца круглого или 7^-образного сечения, манжеты и сальники.
Уплотнение неподвижных деталей пневмоприборов осуществляется, помимо мембран, резиновыми кольцами круглого или прямоугольного сече­ния и прокладками. За рубежом для этих целей чаще применяют полимерные самоотверждающиеся композиции на основе полисульфидных или жидких кремнийорганических каучуков - герметиков.
/. Исполнительные механизмы
Исполнительные механизмы предназначены для преобразования энер­гии сжатого воздуха в энергию движения рабочих органов: разжимных кула­ков тормозных механизмов, вилки выключения сцепления, вращения вала стеклоочистителя и т.п., а также передачи вертикальных усилий между под­рессоренными и неподрессоренными частями трактора (пневмобаллоны подвески).
По виду реализуемого движения различают исполнительные механиз­мы возвратно-поступательного и вращательного движения. По конструктив­ному исполнению устройств, непосредственно участвующих в преобразова­нии энергии сжатого воздуха в механическую энергию поступательного движения, исполнительные механизмы подразделяются на поршневые, мем­бранные (диафрагменные), сильфонные и шланговые. Эти механизмы, как правило, одностороннего действия: возвращение в исходное положение происходит под действием пружины или силы тяжести. Принято поршневые исполнительные механизмы называть тормозными или пневматическими цилиндрами, а мембранные - тормозными или пневматическими камерами.
Преимущества и недостатки поршневых и мембранных силовых меха­низмов такие же, как у аналогичных следящих механизмов пневмоприборов. Мембраны и поршни исполнительных механизмов практически отличаются только геометрическими размерами и усилиями. Рабочие диаметры силовых мембран и поршней 60.. .200 мм, а развиваемые усилия - до 15 кН.
Тормозные цилиндры и камеры, создающие усилие на штоке прямо пропорциональное давлению подводимого воздуха, являются пневматиче­скими исполнительными механизмами прямого действия. В последние годы получили распространение механизмы обратного действия, в которых по­лезное усилие, передаваемое на шток поршнем или мембраной, создается воздействием предварительно сжатой пружины. Под воздействием сжатого воздуха часть или все усилие пружины воспринимается поршнем или мем­браной, соответственно разгружая шток. Давление воздуха, при котором шток полностью разгружен, обычно не превышает 0,45...0,55 МПа. В пнев-мосистемах тракторов поршневые силовые механизмы нашли применение, главным образом, только в пневмодвигателях стеклоочистителей. Для при­вода остальных устройств, как правило, применяют пневматические камеры, которые по виду соединения корпуса и крышки подразделяют на фланцевые и бесфланцевые. Первые, в соответствии с названием, имеют хорошо разви­тые фланцы корпуса и крышки, между которыми равномерно расположен­ными болтами зажата мембрана. У вторых на корпусе и крышке выполнены конусные отбортовки, а соединение осуществляется кольцевым хомутом. Эта конструкция имеет меньшие радиальные габариты и материалоемкость. Она более технологична в производстве и эксплуатации. Поэтому бесфлан­цевые камеры получили преимущественное распространение в пневмопри­водах отечественных и зарубежных тракторов.
На рис. 2 представлена одна из многочисленных конструкций бес­фланцевой тормозной камеры. Резиновая мембрана 2 зажата между кор­пусом 9 и крышкой 1 с помощью хомута 5, стянутого двумя болтами 6. Необ­ходимое для герметичного соединения усилие создается вследствие наличия конусных отбортовок на корпусе, крышке и хомуте. В корпусе расположен шток 12, с жестко прикрепленным опорным диском 4, в который упирается возвратная пружина 7. Второй конец пружины опирается в стакан 8, прива­ренный к днищу корпуса и ограничивающий ход мембраны. При торможе­нии сжатый воздух через бобышку 3, приваренную к крышке, попадает в по­лость А, перемещая мембрану со штоком, соединенным вилкой 11 с рычагом вала разжимного кулака тормоза или вилки выключения сцепления. Крепле­ние камеры к кронштейну осуществляется болтами 10, приваренными к днищу корпуса.
Основным параметром, характеризующим тормозные камеры, является активная площадь- условная величина, представляющая собой частное
 
11
от деления усилия на штоке камеры, при его номинальном ходе, на величину подводимого давления.
12
1
Общепринято величиной активной площади, выраженной в квадратных дюймах (1 кв. дюйм = 6,452 10"4м2), обозначать типо­размер (тип) камеры или цилиндра. В мировой практике применяются семь типов камер: 9, 12, 16, 20, 24, 30 и 36, что позволяет    перекрыть    диапазон
Рис. 2. Тормозная камера
 потребных приводных усилий.
2. Приборы регулирования и распределения сжатого воздуха
Приборы регулирования и распределения предназначены для подачи сжатого воздуха требуемого давления к исполнительным устройствам и вы­полнения функции управления.
Основными функциональными элементами приборов регулирования и распределения воздуха являются клапанные и следящие механизмы. Клапан, как элемент прибора пневмосистемы трактора, осуществляет преимущест­венно релейное регулирование давления: в открытом положении он обеспе­чивает прохождение потока сжатого воздуха, а в закрытом - препятствует этому прохождению. Количественное регулирование давления степенью от-
 
крытия клапана в пневмоаппаратах практически не используется.
Следящим механизмом называется элемент пневмоприбора, обеспечи­вающий заданный закон изменения выходного давления как функции управ­ляющего воздействия, представленного в виде давления, перемещения или силы. Так, например, специальный следящий механизм в следящем устрой­стве пневмоусилителя сцепления трактора Т-150К изменяет давление на его выходе в зависимости от силы нажатия на педаль управления сцеплением и ее хода.
К основным приборам регулирования и распределения сжатого возду­ха относятся: тормозные краны, воздухораспределители прицепа, следящее устройство пневмоусилителя сцепления, краны управления давлением цен­трализованной системы накачивания шин (например, на тракторе ЛТЗ-145) и клапаны регулирования давления в пневмобаллонах подвески.
Рассмотрим конструкции тормозного крана и следящего устройства пневмоусилителя сцепления.
Тормозной кран(клапан управления тормозными камерами) - устрой­ство, обеспечивающее подачу сжатого воздуха с давлением, однозначно со­ответствующим внешнему управляющему усилию (или перемещению).
Управляющее воздействие на тормозной кран может передаваться от педали тормоза непосредственно (так называемые подпедальные краны), или через рычажную и, значительно реже встречающуюся, гидравлическую сис­темы. В первом случае конструкция кран - привод получается достаточно компактной: тормозной кран крепится снаружи на полу или на передней стенке кабины, а соответственно, напольная или подвесная педаль воздейст­вует, в зависимости от конкретного конструктивного исполнения крана, на толкатель, рычаг или тягу крана. Во втором случае рычаг или толкатель кра­на связан с педалью системой тяг и рычагов. Если кран расположен в труд­нодоступном месте или далеко от рабочего места тракториста применяется гидравлический привод тормозного крана, когда педаль тормоза связана с главным тормозным цилиндром, а на задающий механизм крана воздейству­ет рабочий цилиндр. Но в любом случае в соответствии с действующими предписаниями секция крана, управляющая тормозами прицепа, имеет твер­дотельную связь с органом управления, по крайней мере, стояночными тор­мозами трактора.
В настоящее время на тракторах с механическим приводом рабочих тормозов применяются односекционные тормозные краны управления пнев­моприводом тормозов прицепа. На тракторах с пневмоприводом рабочих тормозов (например, К-701 и Т-150К) устанавливают унифицированные комбинированные двухсекционные тормозные краны управления приводом колесных тормозных механизмов трактора и однопроводным приводом тор­мозов прицепа. Почти все тормозные краны имеют следящие механизмы мембранного типа.
На рис. 3. представлена конструкция комбинированного тормозного крана трактора К-701. В корпусе 5 установлены, с возможностью осевого,
перемещения, шток 7 и стакан 26. Все внутренние полости корпуса сооб­щаются между собой и через пластинчатый клапан 19 с атмосферой. Корпус 28 рычажного управляющего механизма привернут болтами к корпусу 5крана. Верхний рычаг шарнирно соединен с тягой ./привода. Для предохра­нения механизма управления от попадания посторонних предметов, пыли и грязи на корпус рычагов установлена крышка 3 с защитным чехлом 2.
С другой стороны к корпусу 5 прикреплены унифицированные секции 19, в которые через пробки 17 из ресиверов трактора (стрелки А) поступает сжатый воздух. Верхняя секция соединяется с магистралью прицепа (стрелка Б), а нижняя - с магистралью тормозных камер трактора (стрелка В). Седла 9 выпускных клапанов закреплены на мембранах 10 и свободно перемещаются в цилиндрических направляющих, в кольцевые проточки которых вставлены резиновые уплотнения 11.



1

5 6 7 8 9   10 11   12 13 14
7   ,16

27

26    25

 


Рис. 3. Комбинированный тормозной кран:
А - от ресивера; Б - в магистраль прицепа; В - к тормозным камерам трактора; Г- в атмосферу
Положение всех деталей крана на рисунке соответствует отпущенной педали управления тормозами. Под действием пружины 6 шток 7 верхней секции находится в крайнем правом положении. Выпускное седло 9 прижато к выпускному клапану. Впускной клапан 16 открыт, и сжатый воздух посту­пает в магистраль прицепа. Когда давление в ней достигнет номинального значения (0,5...0,55 МПа), давление в полости слева от мембраны 10, соеди­ненной дроссельным отверстием с выходом верхней секции, создает силу, превышающую преднатяг пружины 6. Под действием этой силы шток 7 дви­жется влево по направляющей 8 и перемещаемый вслед за ним пружиной 13 впускной клапан 16 садится на седло 14.
При падении давления ниже 0,45...0,5 МПа пружина 6 возвращает клапан в исходное положение и возобновляется подача сжатого воздуха в пневмосистему прицепа. Следовательно, в отторможенном состоянии на вы­ходе верхней секции поддерживается заданное давление. Регулировку вели­чины давления производят изменением преднатяга пружины 6, завертывая или вывертывая направляющую 8 в корпус 5.
В нижней секции под воздействием возвратной пружины мембрана с седлом выпускного клапана находится в крайнем левом положении. Впуск­ной клапан прижат конической пружиной к своему седлу, а выпускной от­крыт. Магистраль привода тормозных камер трактора соединена с атмосфе­рой через седло выпускного клапана, внутренние полости корпуса 5 и пла­стинчатый клапан 19.
При нажатии на педаль управления тормозами тяга 1 перемещается влево, увлекая за собой верхний конец рычага 4. Этот рычаг совершает сложное движение вращения против часовой стрелки вокруг подвижной оси, связанной со штоком 7. Нижний конец рычага 4 через палец шарнирно свя­зан с рычагом 27, в котором выполнены направляющие в виде прорези. Ры­чаг 27 вращается по часовой стрелке вокруг нижней неподвижной оси. Та­ким образом, шток 7 движется влево, а стакан 26 - вправо. В верхней секции следящая мембрана 10 перемещает седло 9 выпускного клапана вслед за штоком. При этом сначала закрывается впускной клапан 16, прекращая дос­туп сжатого воздуха из ресиверов трактора в магистраль прицепа, а затем от­крывается выпускной клапан 12. Сжатый воздух из магистрали прицепа че­рез полое седло 9, внутренние полости крана и клапан 18 выходит в атмо­сферу, приводя в действия тормозную систему прицепа. В нижней секции при перемещении стакана 26 вправо он через пружину 25 и опорный диск перемещает подвижное седло выпускного клапана. Первоначально седло са­дится на выпускной клапан, прекращая сообщение магистрали В с атмосфе­рой. Затем открывается впускной клапан, и сжатый воздух начинает посту­пать к пневмокамерам колесных тормозов трактора, приводя их в действие.
Одновременно с изменением давления на выходах из секций изменяет­ся давление в полостях справа от мембран 10 следящих механизмов. Давле­ние на выходах Б и В устанавливается в соответствии с положением тяги 1. Функционирование следящего механизма верхней секции при торможении аналогично изложенному выше с учетом того, что, хотя, вследствие переме­щения штока 7 и увеличивается преднатяг уравновешивающей пружины 6, но вместе с тем изменяется положение узла - "подвижное седло - двойной клапан" относительно седла впускного клапана 14. С перемещением этого узла влево уменьшается, вплоть до атмосферного, величина автоматически поддерживаемого давления на выходе секции управления тормозами прице­па. Работа следящего механизма нижней секции обеспечивается изменением преднатяга уравновешивающей пружины 25 при движении стакана 26 впра­во. Если суммарная сила давления на мембрану сжатого воздуха и возврат­ной пружины превысит величину преднатяга пружины 25, последняя сжима-
ется. Подвижное седло вместе с двойным клапаном перемещается влево до момента перекрытия питающей магистрали А. При падении давления в по­лости слева от мембраны пружина 25 перемещает седло и клапаны вправо и открывает впускной клапан. Этим обеспечивается однозначное соответствие между положением стакана 26 (а, следовательно, тяги 1 и педали управления тормозами) и давлением на выходе нижней секции.
При полном нажатии на педаль шток 7 перемещается до упора в регу­лировочный винт, а стакан 26 - до упора гайки мембраны в центральную бо­бышку корпуса секции 19. Шток 7 занимает крайнее левое положение: впу­скной клапан 16 закрыт, а выпускной - максимально открыт. Давление воз­духа в магистрали прицепа равно атмосферному. В нижней секции впускной клапан максимально открыт, а выпускной закрыт. Давление на ее выходе В уравнивается с давлением в питающей магистрали А. При этом давление воздуха в пневматических тормозных камерах трактора и прицепа достигает наибольших значений и тракторный поезд тормозится в экстренном режиме.
При отпускании тормозной педали тяга 1 и связанные с ней рычаги 4 и 27 возвращаются в исходное положение. Шток 7 под действием пружины 6 перемещается в крайнее правое положение, закрывая выпускной клапан и открывая впускной. Сжатый воздух подается в магистраль прицепа Б. В нижней секции возвратная пружина, а в начальный период и сжатый воздух перемещают через мембрану и седло выпускного клапана стакан 26 в край­нее левое положение. Впускной клапан закрывается, а выпускной - открыва­ется. Давление воздуха в магистрали тормозных камер трактора падает до атмосферного. Происходит растормаживание трактора и прицепа.
Верхняя секция крана обеспечивает срабатывание пневмопривода тор­мозов прицепа при торможении трактора стояночным тормозом, имеющим механический привод. Для этого рычаг ручного тормоза трактора соединен тягами с рычагом ручного привода 15 крана, установленном на конце валика 29. Валик 29 имеет кулачок, взаимодействующий со штоком 7. При переме­щении рычага ручного тормоза валик 29 поворачивается по часовой стрелке. Кулачек перемещает шток 7 влево, обеспечивая срабатывания тормозов при­цепа так же, как и при торможении трактора рабочими тормозами.
Для обеспечения чистоты растормаживания рычаги привода секций крана должны иметь небольшой (1...2 мм) свободный ход. А для уменьше­ния времени срабатывания нижней секции ограничивается (не более 5 мм) рабочий ход штока 7. Ходы регулируются ограничительными болтами, уста­новленными в корпусе рычагов 28.
Пневматический усилитель сцепления.Для обеспечения соответствия усилия на педали выключения сцепления эргономическим требованиям в привод управления сцеплением трактора Т-150К установлен пневматический усилитель, состоящий из бесфланцевой тормозной камеры и следящего уст­ройства, обеспечивающего подачу, выдержку и выпуск сжатого воздуха из камеры. Тормозная камера с помощью специального кронштейна закреплена слева на корпусе сцепления. Ее шток шарнирно связан с левым рычагом вил-
ки выключения сцепления. Следящее устройство (рис. 4) соединено жестко с продольной тягой механического привода управления (тяга ввернута в резьбовое отверстие переходной гайки 12) и шарнирно соединена с правым рычагом вала вилки выключения.
Следящее устройство состоит из стального цилиндрического корпуса 1 с тремя боковыми резьбовыми отверстиями. В отверстия 3 и 11 ввертывают­ся штуцера для присоединения соответственно шлангов от пневмокамеры и питающей магистрали, а в отверстие 9 - сетчатый фильтр. В ступенчатом осевом отверстии корпуса 1 установлены клапан 2, прижатый к седлу пру­жиной, плунжер 8 и пружина 10. На плунжере выполнена цилиндрическая проточка, соединенная сверлениями с торцом плунжера, обеспечивающая связь отверстий 3 и 9. В кольцевые проточки плунжера установлены резино­вые манжеты 4. Зазор 1,8 + 0,1 мм между клапаном и торцом плунжера ус­танавливается вращением регулировочной гайки 5, и фиксируется контргай­кой 6. В проточке регулировочной гайки установлен сальник.
Рис. 4. Следящее устройство
При нажатии на педаль управления сцеплением усилие через продоль­ную тягу, переходную гайку 12, корпус 1, пружину 10, плунжер 8, вилку 7 и правый рычаг поворачивают вал вилки выключения, перемещая отводку вперед до ее соприкосновения с упорным кольцом. При дальнейшем нажа­тии на педаль пружина 10 сжимается и корпус 1 начинает перемещаться на плунжере 8.
При этом торец плунжера, упираясь в клапан 2, перекрывает сообще­ние пневмокамеры через отверстия 3 и 9 с атмосферой и открывает клапан. Сжатый воздух, подведенный в полость корпуса через отверстие 11, посту­пает через открывшийся клапан к отверстию 3 и по шлангу в рабочую по­лость пневматической камеры. Шток камеры начинает перемещать левый рычаг вала вилки выключения с усилием, достаточным для выключения сце­пления. При продолжении воздействия на педаль управления сначала вы­ключается сцепление, а затем включается в работу тормозок, останавливая вал сцепления. Если остановить педаль в промежуточном положении, что соответствует остановки корпуса 1, то пневмокамера поворачивает вал вилки
выключения до момента, когда правый рычаг и связанный с ним плунжер 8 займут положение, при котором клапан 2 садится на седло и прекращает по­дачу сжатого воздуха, а торец плунжера еще не отошел от клапана. Имею­щийся в камере воздух оказывается запертым при фиксированном давлении и объеме, что в свою очередь обеспечивает фиксацию отводки в заданном положении до тех пор, пока мы не изменим положение педали.
После прекращения воздействия на педаль, пружина 10 перемещает корпус 1 относительно плунжера 8 в исходное положение, когда клапан 2 за­крыт, торец плунжера отходит от клапана и через образовавшийся зазор и сверления в плунжере сжатый воздух из пневмокамера выходит в атмосферу через отверстие 9. При этом сначала растормаживается тормозок, а затем включается сцепление. Величина зазора между клапаном 2 и торцом плун­жера 8 обеспечивает плавное снижение давления в пневматической камере (за счет дросселирования воздуха), и, следовательно, необходимый темп включения сцепления даже при так называемом "броске педали".
3. Приборы подготовки и транспортировки сжатого воздуха
Устройства подготовки и транспортировки рабочего тела предназначе­ны для получения и накопления необходимого количества сжатого воздуха, требуемых давления и чистоты, а также его подвода к потребителям. Други­ми словами это устройства обеспечения элементов пневмопривода энергоно­сителем, с требуемыми количественными и качественными параметрами.
Воздушный компрессор. Компрессор - устройство для преобразования механической энергии двигателя в энергию сжатого газа (воздуха). По спо­собу получения сжатого воздуха компрессоры могут быть трех типов:
        объемные (поршневые и ротационные), в которых сжатие воздуха проис­
ходит при уменьшении замкнутого объема;
        лопаточные (центробежные и осевые), в которых сжатие газа происходит
вращающимися лопатками;
        струйные (инжекторы), в которых нагнетание газа осуществляется за счет
трения с увлекающим потоком газа или жидкости.
В пневмосистемах тракторов наиболее широкое применение нашли объемные поршневые компрессоры, рабочий цикл которых состоит из фаз всасывания, сжатия и вытеснения воздуха в напорную пневмолинию. В авто­тракторостроении принято классифицировать компрессоры в зависимости от подачи, максимального рабочего давления, конструкции механизмов приво­да компрессора, размещения органов воздухораспределения и способов смазки, охлаждения и воздухоподачи. Компрессоры работают на перемен­ных режимах, их номинальная подача колеблется от 1 до 7 дм3/с при рабочем давлении 0,5... 1 МПа, что обеспечивается одноступенчатым сжатием. При­вод компрессора осуществляется, как правило, от ДВС посредством клино-
ременной, зубчатой и реже цепной передачи. В зависимости от размещения органов воздухораспределения различают компрессоры с прямоточным и непрямоточным движением воздуха. В компрессорах с непрямоточным дви­жением воздуха впускной и выпускной органы расположены в цилиндре в зоне ВМТ, а в прямоточном - впускной орган располагается в зоне НМТ.
Питание воздухом может осуществляться через воздушный фильтр двигателя или автономный фильтр компрессора. Смазка трущихся деталей компрессора производиться от системы смазки двигателя трактора или ин­дивидуальной системы. В последнем случае смазка может быть или с помо­щью встроенного насоса (плунжерного или шестеренного) или только раз­брызгиванием из масляной ванны картера компрессора. Охлаждение ком­прессора может быть воздушным или жидкостным, объединенным с систе­мой охлаждения двигателя.
Типоразмерный ряд автотракторных компрессоров стандартизирован: в зависимости от потребной производительности применяются одно- или двухцилиндровые компрессоры (ГОСТ 13670 и ГОСТ 13669). Для предот­вращения длительной непрерывной работы компрессора и частых его вклю­чений, а также для поддержания давления в системе при случайных увеличе­ниях расхода воздуха, массовая подача компрессора принимается в 4 - 6 раз больше массового расхода воздуха при торможении.
Пневматический привод не является абсолютно герметичным: падение давления воздуха при неработающем компрессоре допускается не более чем на 0,03 МПа от номинального значения в течение 30 минут при свободном положении органов управления или в течение 15 минут при полном их при­ведении в действие. Как показывают исследования, величина утечек сжатого воздуха в реальных условиях эксплуатации не превышает 10% от массовой производительности компрессора.
Одноцилиндровые компрессора воздушного охлаждения находят ши­рокое применение на тракторах класса 0,6 - 2, в которых сжатый воздух рас­ходуется, главным образом, на питание и приведение в действие тормозной системы прицепов. Так на тракторах Т-28Х4М, Т-55, МТЗ-80 и их модифи­кациях применяются унифицированные одноцилиндровые компрессоры воз­душного охлаждения с приводом от шестерни топливного насоса через под­вижную промежуточную шестерню на шестерню коленчатого вала компрес­сора. Масло для смазки трущихся деталей поступает из системы смазки дви­гателя через отверстия в картере и коленчатом вале компрессора, а сливается в картер двигателя самотеком. На тракторе ЮМЗ-6 и его модификациях при­вод компрессора клиноременный и осуществляется от шкива вентилятора.
Уровень унификации в тракторных одноцилиндровых компрессорах составляет 77%.
На колесных тракторах класса 3 и выше (Т-150К, К-701) применяются двухцилиндровые компрессоры водяного охлаждения с клиноременным или шестеренным приводом. Компрессор тракторов К-700/701 (рис. 5) получает вращение от вала привода вентилятора системы охлаждения двигателя кли-
ноременной передачей на одноручьевой шкив 5, закрепленный на кониче­ской шейке коленчатого вала 3 компрессора. Крутящий момент от шкива на коленвал передается сегментной шпонкой. Коленчатый вал с двумя кривошипами установлен в чугунном картере 1 на двух шарикоподшипниках 4 и 16, закрытых передней 2, с сальниковым уплотнением, и задней 17, с резьбовым отверстием, крышками.


10

 

11    12   13     14   15
Рис.5. Компрессор
Блок цилиндров 7 отлит из чугуна и закреплен шпильками на картере. Между корпусом и картером находится паронито-вая прокладка. В верхней части блока в полости 24 имеются два впускных пла­стинчатых клапана 21, прижатых к седлу 22 пружинами 20, установленных на на­правляющих 19. Под клапанами находится разгрузочное устройство, со­стоящее из плунжеров 28 с уплотнительными кольцами 26, штоками 23 и ко­ромысла 25 с отжимной пружиной 27.
В головке 10 над каждым цилиндром расположены стальные пластин­чатые выпускные клапаны 14, прижатые пружинами 11 к седлам 15. Камера 13 выпускных клапанов сообщается с воздушными баллонами и регулято­ром давления.
В цилиндрах компрессора установлены чугунные поршни 8 с двумя компрессионными и одним маслосъемным кольцами. Поршень соединяется с шатуном 6 поршневым пальцем 9 плавающего типа с заглушками из алюми­ниевого сплава. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка, а нижняя разъемная с биметаллическими вкладышами. В теле шатуна сделан канал для смазки поршневого пальца.
Смазка деталей компрессора комбинированная. Масло поступает из системы смазки двигателя по трубке, закрепленной в задней крышке картера, и через уплотняющее устройство 18 подается в каналы коленчатого вала на шатунные подшипники. По отверстиям в шатунах масло подводится к верх­ним головкам. Выдавливаемое из шатунных подшипников масло разбрызги­вается и смазывает стенки цилиндров и коренные шарикоподшипники. Сте­кающее со стенок цилиндров и других деталей масло собирается в поддоне и сливается в картер двигателя.
Вода из системы охлаждения двигателя подается в рубашку охлажде­ния блока цилиндров компрессора, а отводится из головки 10.
При движении поршня вниз над ним в цилиндре создается разряжение и поступающий в компрессор воздух, очищенный в воздухоочистителе дви­гателя, преодолевает силу пружины 20, приподнимает впускной пластинча­тый клапан и устремляется в цилиндр. При движении поршня вверх воздух сжимается, преодолевая сопротивление пружины 11 нагнетательного клапа­на, отрывает его от седла и в образовавшиеся щели поступает в камеру 13 выпускных клапанов и в пневмосистему трактора. Когда давление в пневмо-системе достигает 0,7 МПа, сжатый воздух через регулятор давления и канал 29 начинает поступать к плунжерам 28 и поднимает их, открывая впускные клапаны 21 обоих цилиндров. Воздух свободно перетекает из цилиндра в цилиндр и тем самым прекращается его подача в пневмосистему. При пони­жении давления в системе до 0,55 МПа, регулятор прекращает подачу сжато­го воздуха к плунжерам. Они под воздействием возвратной пружины 27 опускаются, освобождая впускные клапана. Компрессор вновь начинает на­гнетать воздух.
Необходимо отметить, что одноцилиндровые и зарубежные двухци­линдровые автотракторные компрессоры, как правило, не имеют разгрузоч­ных устройств, и излишки воздуха через регулятор давления выпускаются (стравливаются) в окружающую среду. Это объясняется стремлением сни­зить ударные нагрузки на детали компрессора при возобновлении подачи воздуха. На дорогих моделях привод компрессора осуществляют через гид­ромуфту, управляемую бортовым компьютером, обеспечивающую его плав­ное включение, полное выключение и поддержание оптимальной частоты вращения.
На рис. 6 представлена конструкция регулятора давления трактора К-701, устанавливаемого непосредственно на блоке цилиндров компрессора. Регулятор состоит из верхнего 4 и нижнего 1 корпусов, отлитых из алюми­ниевого сплава. Вход А соединен трубопроводом с компрессором и питаю-
щей магистралью пневмосистемы. Сжатый воздух поступает через металлокерамический фильтр 2 в полость Б. Из нее по сверлениям в корпусах воздух проходит в полость Е под мембраной 3 и, через фигурные прорези в гайке 11 и зазор между ней и пробкой 10, в полость В над двойным клапаном 9. Отверстие в корпусе постоянно сообщает полость Д с атмосферой. Полости Г, И и Ж связаны между собой сверлениями в корпусах. Кроме того полость Ж через фильтр и канал 3 сообщается с раз­грузочным устройством компрессора. Основная функция регулятора - авто­матическое управление разгрузочным устройством, то есть подача сжатого воздуха в канал 3 или сообщение его с атмосферой при достижении давлени­ем воздуха в системе установленных значений. Ее выполнение осуществляют клапанный и следящий механизмы, которые обеспечивают попеременную связь полости Ж через межклапанную полость Г с полостями В или Д.



10

Ватмосферу

Изпневмо­системы

17    16     15
Рис. 6. Регулятор давления
Металлический двойной клапан 9 имеет пластмассовые седла: непод­вижное впускное 8 и подвижное выпускное 6. Клапан прижимается к седлам пружиной, надетой на свободный конец стержня клапана и установленной в глухое отверстие пробки 10. Седло впускного клапана зафиксировано в верхнем корпусе фигурной гайкой 11. Выпускной клапан и его подвижное седло имеют общую направляющую - резьбовую втулку 7. Седло выпускно­го клапана выполнено в верхней части полого стержня, прижимаемого кони­ческой пружиной 5 к штоку 16 следящего механизма.
Клапанный механизм имеет два основных положения, соответствую-
щих режимам работы разгрузочного устройства компрессора, и одно про­межуточное. При давление в системе ниже максимального рабочего впуск­ной клапан закрыт, а выпускной открыт. Межклапанная полость Г сообщена с полостью Д и атмосферой, следовательно и давление в полости Ж и канале 3 равно атмосферному. Если же давление в системе превышает максималь­ное рабочее, а вслед за тем не опускается ниже минимально допустимого ра­бочего давления то открыт впускной клапан и закрыт выпускной. Давление в межклапанной полости и, соответственно, канале 3 приблизительно равно давлению в пневмосистеме. Промежуточное положение, когда оба клапана закрыты, соответствует переходному режиму работы регулятора.
Следящий механизм регулятора состоит из чувствительного элемента -мембраны 3, служащей одновременно уплотнением между корпусами, и уп­ругого элемента - цилиндрической пружины 13. Мембрана связана с пружи­ной штоком 16 и тарельчатой шайбой 17. Шток может перемещаться в ци­линдрической направляющей нижнего корпуса. Для предотвращения сооб­щения полостей Е и Ив проточки штока установлены кольцевые резиновые уплотнения. Предварительный натяг пружины определяет величину давле­ния воздуха в полости Е, при котором мембрана начинает перемещаться, воздействуя на подвижное седло двойного клапана. Изменение преднатяга осуществляется регулировочной гайкой 15.
Следящий механизм непосредственно управляет положением седла 6 двойного клапана. Если сила давление воздуха на мембрану меньше суммар­ной силы преднатяга пружин 13 и 5, то шток 16 и седло 6 находятся в край­нем нижнем положении, соответствующем открытому выпускному и закры­тому впускному клапанам. Возрастание величины давления сжатого воздуха заставляет мембрану перемещаться вверх, преодолевая увеличивающееся сопротивление пружин и толкая торцом штока 16 седло выпускного клапана. До момента посадки седла на выпускной клапан межклапанная полость Г и постоянно сообщающиеся с ней полости И, Ж и канал 3 связаны с полостью Д и атмосферой. После закрытия выпускного клапана дальнейшему пере­движению мембраны и связанных с ней элементов дополнительное сопро­тивление оказывают клапанная пружина и давление сжатого воздуха в по­лости В на впускной клапан. В этот момент полость Г изолирована от полос­тей В и Д, но давление в ней остается равным атмосферному. При дальней­шем повышении давления в пневмосистеме мембрана перемещает систему шток - седло 6 - двойной клапан вверх и открывает впускной клапан. Сжа­тый воздух из полость В поступает в полости Г, И, Ж и канал 3, включая в работу разгрузочное устройство компрессора. При этом увеличивается ак­тивная площадь мембраны, вследствие выравнивания давлений в полостях Е и И, воздействующих на утолщение штока 16. Поэтому возврат двойного клапана в исходное положение происходит при падении давления сжатого воздуха в пневмосистеме до величины меньшей, чем давление открытия впу­скного клапана.
Ресиверы.Ресиверы, иногда их еще называют воздушными баллона­ми, служат для аккумулирования энергоносителя, т.е. скапливание сжатого воздуха в специальных сосудах. Объем отдельно взятого ресивера ограни­чен требованиями безопасной эксплуатации: произведение давления воздуха в ресивере в МПа на его объем в куб. дециметрах, характеризующее потен­циальную энергию сжатого газа, не должно превышать 20 МПа дм3. На тракторы К-701, Т-150К и МТЗ устанавливаются унифицированные ресиве­ры емкостью двадцать литров. Как уже отмечалось, суммарный объем реси­веров трактора, определяется из положения, что при неработающем ком­прессоре остаточное давление воздуха в пневмосистеме после восьми тор­можений должно составлять не менее половины величины давления, изме­ренного после первого торможения. Кроме того, необходимо учитывать, что объем ресиверов влияет на выбор типа компрессора: при больших объемах требуется компрессор большей производительности и, следовательно, с большей потребляемой мощностью. Поэтому, в зависимости от расхода сжа­того воздуха потребителями, пневмосистема имеет от одного до трех ресиве­ров.
Основное назначение ресивера - сглаживание колебаний давления, вызываемых пульсирующей подачей и прерывистым расходом. Они служат также для охлаждения воздуха и отделения капель масла и влаги. Если влага, попадающая и конденсирующаяся как в ресивере, так и других элементах пневмопривода, выполняет только отрицательные функции: ускоряет корро­зию и при замерзании препятствует нормальному функционированию пнев­мопривода, то пары масла, наряду с отрицательными, содержат, по крайней мере, для металлических деталей, и положительную - образуя своеобразное антикоррозионное покрытие из масляной пленки и прилипших к ней меха­нических частиц на внутренних стенках.
Как правило, ресивер состоит из трех, изготовленных из листовой ста­ли и сваренных между собой частей: цилиндрической обечайки и двух штампованных выгнутых днищ. В отверстия днищ и обечайки вварены бо­бышки с внутренней резьбой для присоединения трубопроводов, клапанов (предохранительных, обратных и слива конденсата) и других пневмоаппара-тов. Проверка герметичности и качества изготовления осуществляется гид-роопрессовкой давлением, превышающим номинальное не менее чем в 1,5 раза.
4. Клапаны и соединительные головки
Периодическое, не реже одного раза в смену, удаление конденсата из ресивера осуществляется через специальный клапан, ввертываемый в ниж­нюю бобышку и имеющий ручной или автоматический привод. На рис. 1,а представлены конструкции клапанов для слива конденсата с ручным управ­лением и шаровым (слева) и пластинчатым (справа) клапанами. Клапан 3
прижимается к седлу, которое может быть выполнено как в корпусе 1, так и в пробке 4, пружиной 2 и давлением сжатого воздуха. Установка пружины необходима для обеспечения герметичности клапанного узла при начале процесса заполнения системы. Верхний торец пружины левого клапана упи­рается в опорную шайбу, зафиксированную разрезным пружинным кольцом (на рисунке не обозначены).
Для слива конденсата достаточно потянуть за кольцо, устанавливаемое в отверстие рычага 5 или штока клапана 6. При повороте рычага приварен­ный к нему толкатель приподнимает шарик над седлом и выпускает конден­сат. Открытие резинового пластинчатого клапана осуществляется его накло­ном в месте со штоком 6. В связи с этим отверстие в пробке 4 имеет кониче­ский раструб.



18

 


Рис. 7. Клапаны и соединительные головки


25
клапан, как менее склонный к повреждению. Герметичность резьбовых со­единений клапанов с бобышками ресивера обеспечивается стандартными приемами: применение конической резьбы, уплотнительных колец или за­тяжкой контргайками.
Для выполнении требований об отключении неисправной (имеющих утечки энергоносителя) части пневмопривода от исправной и обеспечения работоспособности последней подключение ресиверов должно осуществ­ляться через специальные защитные приборы. Наиболее простыми из них являются обратные клапаны, пропускающие сжатый воздух только в одну сторону. Конструкция обратного клапана шарового типа (рис. 1,г, вверху) предусматривает его установку снаружи ресивера. Поэтому при низких тем­пературах не исключена возможность замерзания конденсата, накопленного в полости между корпусом 1 и штуцером 7. Это приводит к прекращению подачи сжатого воздуха от компрессора в систему. Следует отметить, что именно в обратных клапанах часто применяют резиновые или обрезиненные шаровые клапаны в сочетании с металлическим седлом.
Корпус 1 обратного клапана пластинчатого типа (рис. 1,г, внизу) уста­навливается внутрь ресивера. Перфорация цилиндрической поверхности корпуса исключает накопление конденсата, который беспрепятственно сте­кает через отверстия.
Работают обратные клапаны следующим образом: клапан открыт, если сила давления на клапан поступающего воздуха больше, чем противодейст­вующая суммарная сила сжатия пружины и давления воздуха в ресивере. В противном случае клапан закрыт. Он остается в закрытом состоянии до тех пор, пока не будет обеспечено условие открытия или за счет падения давле­ния в защищаемой части пневмосистемы, и/или роста давления на входе.
Установка обратных клапанов позволяет сохранить давление в ресиве­рах, питающих исправные части пневмосистемы, но не предотвращает уте­чек воздуха через поврежденный участок. Поэтому пневмосистему разбива­ют на контуры, сообщающиеся друг с другом через защитные клапаны или сочетание обратных и установленных перед ними разобщительных клапа­нов, выполняющее ту же функцию: отключение неисправных участков. Кро­ме того, разобщительные клапаны устанавливаются для облегчения соедине­ния соединительных головок тягача и прицепа, а на тракторе К-701 и в каче­стве клапана отбора воздуха для внешних потребителей.
Конструкция разобщительного клапана пластинчатого типа с мем­бранным следящим устройством представлена на рис. 1,д. В нижней полости корпуса 1 установлен двойной плоский тарельчатый клапан 3, прижимаемый пружиной 2 к подвижному 15 и/или неподвижному, выполненному непо­средственно в корпусе, седлам. Подвижное седло жестко связано с мембра­ной 14 и соединяет полость над клапаном через надмембранную полость и отверстие в крышке 13 с атмосферой. Мембрана постоянно поджата пружи-
ной к толкателю 8. В крышке сделано углубление под штифт толкателя. Это обуславливает два фиксированных вертикальных положения толкателя и, следовательно, связанных с ним подвижных элементов прибора, предо­пределяющих ими режимов работы разобщительного клапана: "закрыто" -"открыто". В верхнем положении (рисунок справа) подвижное седло при­поднято над тарельчатым клапаном, ход которого меньше хода толкателя. Клапан плотно сидит на неподвижном седле и перекрывает сообщение вход­ной и выходной полостей. Последняя при этом через седло клапана 15 сооб­щается с атмосферой. Это положение соответствует режиму "закрыто".
При повороте рукоятки толкателя штифт выходит из углубления в крышке и перемещает толкатель и связанные с ним подвижные детали вниз. Седло 15 прижимается к клапану, прерывая сообщение выходной полости с атмосферой. При дальнейшем повороте рукоятки перемещение толкателя и подвижного седла приводит к отрыву тарельчатого клапана от неподвижного седла и сообщению входной и выходной полостей между собой, т.е. обеспе­чивает режим работы "открыто". После поворота рукоятки на девяносто гра­дусов происходит фиксация штифта толкателя и самого толкателя в этом ре­жиме.
Для защиты ресиверов и пневмосистемы в целом от чрезмерного роста давления при выходе их строя регулятора давления или резком повышении температуры окружающей среды в каждый контур системы оборудуют пре­дохранительным клапаном. Обычно их устанавливают на ресиверах, питаю­щих соответствующие контуры. Конструкция предохранительного клапана со сферическим (шариковым) клапанным узлом, применяемого в пневмоси-стемах тракторов К-701 и Т-150К, представлена на рис. 1,в. Корпус 1 изго­товлен в виде полого цилиндра с внутренней резьбой и круглым отверстием в нижней части. С одного конца в него ввернут штуцер 7 с седлом для клапа­на 3, с другого - регулировочный винт 9. В теле винта просверлено сквозное ступенчатое отверстие, через которое проходит шток 6, а в расточку вставле­на пружина 2. Пружина прижимает к седлу шариковый клапан через специ­альную шайбу 11, зафиксированную в радиальном положении штоком 6, нижний конец которого расклепан. Это позволяет использовать предохрани­тельный клапан для принудительного сброса давления в системе. Для этого необходимо потянув за шток сжать пружину и освободить шариковый кла­пан. Регулировочный винт позволяет регулировать давление срабатывания клапана изменением предварительного сжатия пружины 2. Обычно клапан открывается при давлении в ресивере 0,95.. .1,05 МПа, а закрывается при по­нижении давления до 0,8.. .0,9 МПа.
Для питания пневмосистемы от внешнего источника сжатого воздуха при неработающем двигателе на трактор устанавливают буксирный клапан (рис. 7,6). Клапан пропускает воздух только в одном направлении - в пнев-мосистему трактора. Он состоит из корпуса 1 специального штуцера 7 и ре­зинового шарика-клапана 3, которые образуют своеобразный сдвоенный клапан. Так при давлении в системе трактора, превышающем давление на
входе, клапан прижимается к седлу в корпусе, препятствуя утечки воздуха. Если же давление на входе выше давления воздуха в системе, то клапан пе­рекрывает центральное отверстие штуцера 7, но сжатый воздух проходит в него через наклонные сверления. Это позволяет при буксировке запитывать систему трактора сжатым воздухом от магистрали управления тормозами прицепа тягача.
Для подачи сжатого воздуха через буксирный клапан на приемный резьбовой конец корпуса навинчивают шланг. Для предотвращения случай­ных утечек воздуха и загрязнения клапана при штатных режимах движения приемный конец закрывается специально пробкой 8, которая в свою очередь прикреплена к буксирному клапану ушками и цепочкой (на рисунке не обо­значены).
Соединительные головкипредназначены для подачи сжатого воздуха и управляющих сигналов в пневматическую систему прицепа из пневмоси-стемы трактора с целью обеспечения энергоносителем потребителей и син­хронности торможения. Конструкция соединительных головок однотипна, а присоединительные размеры и места установки на тягачах и прицепах стан­дартизованы. Обычно их устанавливают совместно с разобщительным кра­ном на тракторах (рис. 1, поз. 6 и 7) сзади, а на прицепах спереди и сзади, что обеспечивает создание многозвенных тракторных поездов. Корпуса 1 со­единительных головок (рис. 1,е и ж) представляют собой пустотелую от­ливку, обычно из ковкого чугуна, имеющую противоположно расположен­ные скобу и выступ. В центре сферической части корпуса имеется бобышка с отверстием под хвостовик обратного клапана 3 или толкатель 19. Тарелка обратного клапана пружиной 2 прижимается к резиновому уплотнителю 18, зажатому в выточке корпуса через прокладку кольцевой гайкой. Соедини­тельная головка с клапаном (головка А) жестко закрепляется сзади трактора или прицепа, а головка с толкателем (головка Б) - спереди прицепа к гибко­му присоединительному шлангу. Для предохранения головок от попадания пыли и грязи при расцепленной магистрали они закрываются защитной крышкой 17, изготовленной из пластмассы или стали.
Чтобы соединить головки защитные крышки отводятся до предела в сторону. Подвижная головка Б накладывается на неподвижную так, чтобы соприкасались уплотнители, и поворачивается до тех пор, пока выступ одной не войдет в паз скобы другой до упора. Фиксация головок от случайного рас­соединения обеспечивается наличием специальных углублений в пазах скоб и приливов на выступах. При соединении головок (рис. 1,ж) толкатель 19 головки Б входит в сферическую выемку стержня клапана головки А, отры­вает его от уплотнителя, открывая проход сжатому воздуху в обе стороны.
В соединенном положении головки находятся под углом друг к другу. Поэтому при случайном раскрытии тягово-сцепных устройств шланг, вытя­гиваясь, поворачивает головку Б, вследствие этого магистрали разъединяют-
ся без разрыва соединительного шланга. При этом обратный клапан головки А закрывается, препятствуя утечки сжатого воздуха из пневмосистемы тяга­ча.
5. Система регулирования давления воздуха в шинах
Для сельскохозяйственных тракторов давление воздуха в шинах опре­деляет не только воздействие движителей на опорную поверхность, регла­ментированное агротехническими требованиями, но и несущую способность и потери на качение шин. С ростом, в определенных пределах, давления уве­личивается несущая способность (допускаемая нагрузка) и давление шин на почву, и в тоже время уменьшаются потери на качение, особенно при движе­нии с высокими скоростями. Это предопределяет необходимость оборудова­ния тракторов устройствами удобного регулирования и контроля давления воздуха в шинах, позволяющими:
        обеспечивать оптимальное давление движителей на почву в зависимости
от ее состава и состояния;
        продолжать движение трактора до машинного двора без смены колеса в
случае прокола камеры;
• осуществлять постоянное наблюдение за давлением в шинах и снижать или повы­шать его при отклонении от нормы, в том числе автомати­чески.
Система регулирования давления воздуха в шинах включает кран управления давлением; головки подвода воздуха к шинам колес, уста­навливаемых на каждой полу­оси; шинные краны запора воздуха; воздушный манометр и трубопроводы. Воздух из пневмосистемы трактора че­рез кран управления, распо­ложенный в кабине, трубо­проводы и фитинги подается в шины колес.
Одна из схем подвода
воздуха к шине колеса (авто­
мобильного типа) через полу-
Рис. 8. Схема подвода воздуха к шине колеса          ось показана на рис.   8.   На
шейку полуоси устанавливается головка 6, обеспечивающая подвод воздуха на вращающуюся полуось от крана управления через шланг 5. Фиксация шланга и его соединение с магистралью осуществляется угольником 4. В полуоси выполнен канал 1 для подвода воздуха через шинный кран 2 и шланг 3 к вентилю шины. В этом случае золотниковое устройство в вентиль не устанавливается.
1
Рис. Р. Шинный кран
Для предотвращение падения давления воздуха в шинах при длительных стоянках трактора, вследствие естественных утечек в системе, на каждое колесо устанавливают шинные краны (рис. 9). Корпус крана 5 винтами крепится к фланцу полуоси. Герметизация соединения кран - воздушный канал осуществляется резиновым уплотни-тельным кольцом 4. Пробка крана 1
имеет резиновый сферический клапан, перекрывающий выходное отверстие. Уплотнение хвостовика пробки осуществляется сальником 3, установленным в корпусе между двумя стальными шайбами и зажатым гайкой 2. При сборке
зажимать гайку с большим усилием не рекоменду­ется, так как это ведет к разрушению резиновых деталей.
Наибольшую техническую сложность в сис­темах централизованного регулирования давления воздуха в шинах представляет узел передачи сжа­того воздуха на вращающиеся детали, лимити­рующий работоспособность системы. На рис. 8 сообщение пневматической шины с воздушной магистралью осуществляется через канал 1 во вращающейся полуоси, который радиальным сверлением связан с полостью головки подвода воздуха 6. Конструктивное исполнение головки представлено на рис. 10. Между корпусом    1 и
Рис. 10. Головка подвода воздуха
крышками 2 зажаты сальниковые уплотнения 3. В корпусе выполнены проточки под разрезные сто­порные кольца 4. Расстояние между проточкой и
кольцевой опорной плоскостью позволяет при сборке создать необходимую деформацию сальника, предотвращающую утечки воздуха через соединение. На полуоси выполняется полированная шейка, которая в пределах срока службы также обеспечивает достаточную герметичность пары соедини­тельная головка - полуось.
6. Уход за приборами пневмосистемы
Уход за приборами пневмосистемы трактора состоит в периодическом осмотре, очистке от грязи, проверки герметичности (на слух, с помощью мыльной эмульсии или ультразвукового индикатора) в расторможенном и заторможенном положениях, подтяжке крепления и проверке состояния ре­зиновых защитных элементов. При наличии утечек в разъемах и резьбовых соединениях пневмоаппаратов производится их затяжка или замена уплот­нителей. Для повышения герметичности допускается применение специальных веществ - герметиков или маслостойкого клея.
Все производители пневмоаппаратуры выпускают ремонтные ком­плекты запасных частей (включающие все резиновые и пластмассовые дета­ли, стопорные кольца и пружины, а также наиболее изнашиваемые металли­ческие детали: клапаны, втулки, вкладыши и т.п.), необходимые для восста­новления работоспособности пневмоприборов.
Подвижные детали пневмоаппаратов при ремонте смазываются не­смываемыми нерастворимыми консистентными смазками ЦИАТИМ-221 или Моликот-55М, рабочий диапазон температур которых (от -50 до +150 °С) отвечает климатическим условиям России.
7. Развитие конструкций пневмосистем
Характерной особенностью развития конструкций перспективных мо­делей сельскохозяйственных тракторов является повышение их комфорта­бельности и экологичности за счет использования пневматических упругих элементов подвески в ходовых системах гусеничных тракторов и систем централизованного регулирования давления воздуха в колесных движителях. Установка пневмоэлектрических и пневмогидравлических систем управле­ния агрегатами силовой передачи трактора и рабочего оборудования сущест­венно повышает эргономичность конструкций.
Литература
1. Агрегаты пневматических систем летательных аппаратов/ Под ред. Н. Т.
Романенко - М.: Машиностроение, 1976. - 176 с.
2.            Гуревич Л. В., Меламуд Р. А. Пневматический тормозной привод авто­
транспортных средств: Устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1988.
- 223 с.
3.            Ксеневич И. П., Парфенов А. П., Либцис С. Е. Сельскохозяйственные
тракторы нетрадиционных компоновок. / Под ред. И. П. Ксеневича. - Мн.:
ПК ООО "Полибиг", 1998. - 209 с.
Евгений Леонидович Рыбин, канд. военных наук, Юрий Александрович Феофанов, доцент, канд. техн. наук. Пневматическая система трактора. Учебное пособие для студентов специ­альности 150100 "Автомобиле - и тракторостроение ".
Лицензия ЛР № 021209 от 17.04.97 г.
Подписано в печать   26.12.99 г.     Заказ 254                                   Тираж 50
Усл. п. л.   1,8                         Уч.-изд. л. 1,875
Бумага типографская. Формат 60x90/16
МГТУ'МАМИ", Москва,   105839    Б. Семеновская, 38

web-local.rudn.ru/web-local/prep/rj/files.php