Как снизить нагрузку на трансмиссию трактора МТЗ?

Сейчас отмечается рост энергетической насыщенности тракторов и повышение скоростных характеристик сельскохозяйственных агрегатов при выполнении ими технологических операций. В итоге увеличивается нагруженность трансмиссии по причине возрастания динамических процессов.

В рамках совершенствования конструкций современных тракторов постоянно идет работа по снижению динамических нагрузок в их трансмиссиях. Одним из путей решения этой проблемы является установка специальной гидродинамической муфты.

ВАРИАНТЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

В трансмиссию трактора МТЗ-1523 была установлена подобная гидромуфта. По результатам испытаний было установлено, что наибольшие динамические нагрузки в трансмиссиях мобильных машин и агрегатов возникали на переходных режимах работы. По этой причине для выяснения влияния данной детали на динамические нагрузки были проведены экспериментальные исследования трактора МТЗ-1523 с гидромуфтой при трогании и разгоне с сельскохозяйственными машинами. Испытания выполнялись на культивации с двумя орудиями КПС-4А и семью боронами ЗБСС-1.0, а также при транспортировке прицепа совместно с мобильной тензометрической лабораторией с суммарным весом 14,5 т.

Процесс трогания и разгона агрегатов осуществлялся с разными вариантами регулирования гидромуфты. Сначала отмечалась минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя, после чего она увеличивалась до уровня установившегося режима работы. Культивация выполнялась на девятой передаче у трактора, на транспорте — на 13 передаче. Во время испытаний параметры гидромуфты соответствовали нескольким вариантам: наполнению на 77, 80, 85% и ее блокировке при значении 85%. В рамках опытов производился замер определенных контрольных показателей: частоты вращения коленчатого вала двигателя и входного вала коробки передач, крутящего момента на полуосях трактора, тягового усилия, продолжительности эксперимента.

ЗАВИСИМОСТЬ ОТ НАПОЛНЕНИЯ

Результаты исследований показали, что после включения фрикциона коробки передач наблюдался интенсивный рост крутящих моментов на полуосях трактора. При этом скорость турбинного колеса гидромуфты становилась близка к нулю, то есть динамическое нагружение трансмиссии в данном случае происходило за счет кинетической энергии турбинного колеса. Величина нагрузок определялась частотой вращения коленчатого вала двигателя перед началом разгона и практически не зависела от наполнения гидромуфты. Далее разгон агрегата происходил на этой детали и сопровождался плавным нарастанием нагрузок на полуосях и крюке трактора, а также повышением частоты вращения мотора и турбинного колеса.

Длительность разгона зависела от наполнения гидромуфты: при показателе 77% этот параметр приблизительно равнялся 3 с, при 80% и 85% — 1,5–2 с. При блокировке этой детали агрегат разгонялся быстрее — примерно за 0,5–1 с, однако нагрузки на полуосях оказывались на 15% выше, чем при разблокированном рабочем органе как в начале, так и в конце разгона.

СТАТУС БЛОКИРОВКИ

В рамках опытов также было выяснено, что наибольший динамический момент возникал в том случае, когда гидромуфта была заблокирована, причем он был больше на транспортных работах — 31,36 кН∙м против 24,4 кН∙м на культивации. Разблокирование этой детали позволило снизить динамические нагрузки в трансмиссии на 12–48%, причем уменьшение данного показателя более чем нa 40% наблюдалось на транспортных работах, а нижнее значение, равное 12–21%, — на культивации.

Изменение наполнения гидромуфты в рассматриваемом диапазоне не оказывало заметного влияния на нагруженность трансмиссии при трогании машин. Использование клапана плавности при разгоне агрегата с заблокированной деталью позволило избежать динамической нагрузки на полуоси трактора и обеспечить плавное трогание с места.

Таким образом, проведенные специалистами ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет» исследования показали, что использование гидромуфты позволяет снизить динамическую нагруженность деталей трансмиссии трактора на транспортных работах и культивации. Наполнение гидромуфты оказывает влияние на длительность разгона агрегата. Кроме того, целесообразно использовать клапан плавности при заблокированной детали.