Для полного использования сцепного веса колесного трактора (автомо­биля) на некоторых моделях дополнительно к заднему мосту устанавливают передний управляемый и ведущий мост. Применение такого моста повышает производительность и эффективность работы трактора (автомобиля) в усло­виях плохого сцепления колес с грунтом, способствует снижению расхода топлива, буксования и разрушения почвенной структуры.

Для соединения коробки передач с передним и задним мостом устанав­ливают раздаточную коробку, от которой вращающий момент передается че­рез карданные валы на передний и задний мост трактора или автомобиля. Раздаточные коробки применены на тракторах МТЗ-82, ЛТЗ-55АМ, К-701, Т-150К, а также на автомобилях ГАЗ-66, ЗИЛ-131, УАЗ-469 и др. Раздаточную коробку крепят к корпусу коробки передач, Внутри корпуса размещают валы с шестернями и зубчатыми муфтами. Раздаточная коробка предназначена для распределения вращающего момента двигателя между ведущими мостами тракторов и автомобилей вы­сокой проходимости. Она может также выполнять функцию дополнительной коробки передач, увеличивая общее передаточное число трансмиссии.

Включение и выключение раздаточной коробки при переднем ходе трактора МТЗ-82 и повышенном буксовании задних колес происходит авто­матически благодаря муфте свободного хода. Устройство раздаточной ко­робки позволяет принудительно включать передний ведущий мост как при заднем, так и при переднем ходе трактора, а также отключать передний мост, например, на транспортных работах при движении по дороге с твердым по­крытием, когда использование переднего моста нецелесообразно.

7.8 Элементы трансмиссии, позволяющие улучшить эксплуатаци­онные качества тракторов и автомобилей

С целью получения наиболее высокой производительности МТА соз­даны многоступенчатые коробки передач с широким диапазоном скоростей. Число передач (ступеней) тракторных коробок передач составляет 5...32, а диапазон основных скоростей движения переднего хода - 0,5... 10 м/с и выше. Чем больше число передач, тем шире возможность выбрать скорость, соот­ветствующую оптимальной загрузке двигателя, а значит, высокой произво­дительности и экономичному расходу топлива.

В некоторых отечественных (Т-150, Т-150К, К-701, МТЗ-100, ЛТЗ-155 и др.) и зарубежных тракторах используют трансмиссии с переключением без разрыва потока мощности. Переключение передач с шестернями посто­янного зацепления на ходу трактора осуществляется фрикционными муфта­ми, управляемыми от гидравлической системы. Это повышает производи­тельность агрегата от 6 до 20 %, снижает расход топлива и облегчает труд водителя.

В связи с тем, что ступенчатые передачи не позволяют на любых на­грузочных режимах работы полностью загрузить двигатель и тем самым обеспечить оптимальные условия его работы, в отечественном и зарубежном машиностроении стали применять бесступенчатые трансмиссии.

Рассмотрим бесступенчатые трансмиссии, широко применяемые в тракторостроении.

Электромеханическая трансмиссия (рисунок 7.9, а) состоит из электри­ческой и механической передач. Энергия двигателя 1 внутреннего сгорания приводит в действие генератор 2. Вырабатываемая им энергия по силовым проводам 3 передается к тяговому двигателю 4, а затем через карданную передачу 5 к заднему мосту 6 и ведущим звездочкам 7. Такая трансмиссия при менена в тракторе ДЭТ-250 и автомобилях БелАЗ. Она позволяет плавно передавать энергию, но имеет относительно низкий КПД, большую массу и вы­сокую стоимость.

Гидрообъемная трансмиссия (рисунок 7.9, б) состоит из двигателя 1 внутреннего сгорания, гидронасоса 2, трубопроводов 3, гидромоторов 4 и ве­дущих колес 5. Насос, приводимый в движение двигателем внутреннего сго­рания, подает по трубопроводам жидкость к гидромоторам, энергия которой приводит во вращение ведущие колеса трактора.

Преимущества гидрообъемных передач - бесступенчатость ре­гулирования, дистанционность передачи энергии. По мере повышения КПД гидрообъемных передач масштабы их применения для рабочих органов сель­скохозяйственных машин будут возрастать.

Рисунок 7.9 Схемы трансмиссий различных типов:

а - электромеханической трактора ДЭТ-250: 1 - двигатель; 2 - электромеханический гене­ратор; 3 - силовые кабели; 4 - тяговый электродвигатель; 5 - карданная муфта; 6 - задний мост; 7 - ведущая звездочка;

б - гидрообъемной: 1 - двигатель; 2 - гидронасос; 5 - трубопровод; 4 - гидромотор; 5 - ве­дущее колесо

Гидромеханическая трансмиссия состоит из гидравлической и механи­ческой передач (рисунок 7.10). Бесступенчатость преобразования (трансфор­мации) вращающего момента в ней обеспечивается гидротрансформатором, а дальнейшее увеличение момента - ступенчатой передачей.

Гидротрансформатор включает в себя: насосное колесо Н, при­водящееся во вращение от коленчатого вала 3 двигателя; турбинное колесо Т, жестко связанное с первичным валом 2 коробки передач; колесо реактора Р, соединенное через муфту 1 свободного хода с втулкой корпуса гидротранс­форматора. Все три колеса, имеющие профилированные лопасти, помещены в общем кожухе и образуют замкнутый кольцевой объем, заполненный жид­костью (веретенным маслом) и называемый кругом циркуляции.

Рисунок 7.10 Схема гидромеханической трансмиссии:

а - гидротрансформатор: Н - насосное колесо; Т - турбинное колесо; Р - реактор; 1 - муфта свободного хода; 2 - первичный вал коробки передач; 3 - коленчатый вал двигателя; б -кинематическая схема ступенчатой механической коробки: 1, 2, 3, 4, 5 - подвижные шес­терни; 6, 7 - неподвижные шестерни

Насосное колесо преобразует подведенную к нему механическую энер­гию двигателя в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости. Рабочая жидкость, отбрасываемая лопастями насосного колеса, воздействует на лопа­сти расположенного рядом турбинного колеса и приводит его во вращение. Потоки рабочей жидкости, сходящие с лопастей турбинного колеса, прохо­дят через лопасти колеса реактора. Последние разворачивают струи рабочей жидкости таким образом, чтобы обеспечить им оптимальное направление при входе в насосное колесо. Затем цикл повторяется.

Бесступенчатые передачи позволяют более гибко маневрировать ско­ростью движения, полностью исключают потери времени на переключение передач, улучшают разгонные качества агрегата и т. д. Все это позволяет по­высить производительность и снизить расход топлива МТА.

Следовательно, можно сделать вывод о перспективности применения на тракторах не только трансмиссий с переключением передач на ходу, но и прогрессивных бесступенчатых передач.