Capitolul 4 - Transmisia Tractorului

8/16/2019 Capitolul 4 - Transmisia Tractorului

1/14

Tractorul – pe `n]elesul tuturor Dan CAZACU, Lauren]iu NORI, Victor V ÂLCU

59

CAPITOLUL 4 TRANSMISIA TRACTORULUI

Transmisia tractorului este format\ din totalitatea elementelorprin care se realizeaz\ conducerea mi[c\rii de la arborele motor laro]ile motrice, precum [i din cele cu care se face ac]ionarea diferitelorechipamente de lucru (priz\ de putere, roat\ de curea, instala]iahidraulic\ [.a.).

Practic, transmisia ̀ ndepline[te urm\toarele func]ii:· Transmite mi[carea de rota]ie de la arborele motor la ro]ile motrice ale

tractorului;· Pe traseul motor-ro]i motrice, are loc o reducere a tura]iei, `n scopul

m\ririi for]ei de trac]iune (tractorul este o ma[in\ de for]\ nu de vitez\)astfel: `n timpul func]ion\rii, tura]ia motorului variaz\ `ntre 700 –2500rota]ii pe minut, timp `n care tura]ia ro]ilor motrice variaz\ `ntre 5-100rota]ii pe minut;

· Asigur\ o gam\ variat\ de tura]ii, implicit diferite for]e de trac]iune, acestlucru fiind posibil datorit\ cutiei de viteze [i a reductorului de tura]ii;

· Permite cuplarea [i decuplarea lin\, f\r\ [ocuri, a transmisiei de motor,atât la pornire, oprire cât [i la schimbarea treptelor de vitez\, de acestlucru fiind responsabil ambreiajul;

· Permite realizarea de tura]ii diferite a ro]ilor de pe puntea motric\, laexecutarea virajelor, datorit\ diferen]ialului;


2/14


60

Cea mai r\spândit\ transmisie este cea mecanic\ pentru c\ estesimpl\ constructiv, are fiabilitate ridicat\, se `ntre]ine [i repar\ u[or. [i arerolul de a asigura leg\tura cinematic\ dintre arborele motor [i ro]ile motrice

ale tractorului, sau echipamentul pe care `l ac]ioneaz\, printr-o serie deelemente de tipul cuplajelor, ro]ilor din]ate, arborilor etc.Elementele principale ale unei transmisii mecanice sunt:

· Ambreiajul;· Reductorul de tura]ie (amplificatorul de cuplu);· Cutia de viteze;· Transmisia central\;· Diferen]ialul;· Transmisiile finale.

AMBREIAJUL

Ambreiajul are rolul de atransmite sau de a `ntrerupetransmisia mi[c\rii de la arborelemotor la cutia de viteze.

AMBREIAJUL MECANICTRANSMITE MI{CAREA PRIN

FRECAREA CE APARE ~NTRE OPARTE CONDUC|TOARE {I O

PARTE CONDUS| Ambreiajul este numit uneori [i ambreiaj principal [i este format din trei

p\r]i principale: partea conduc\toare care preia mi[carea de la arborelemotor; partea condus\ care este antrenat\ `n mi[care de rota]ie de c\trepartea conduc\toare [i mecanismul de comand\. Condi]iile care se pun

ambreiajului sunt: s\ transmit\ mi[carea `n totalitate, f\r\ patinare, s\`ntrerup\ instantaneu mi[carea [i s\ restabileasc\ transmiterea mi[c\rii f\r\[ocuri, lent.

Ambreiajele mecanice cu fric]iune sunt cele mai folosite `nconstruc]ia tractoarelor agricole [i realizeaz\ transmiterea mi[c\rii prinfrecarea ce ia na[tere `ntre partea conduc\toare [i cea condus\.


3/14


61

Ambreiajul mecanic cu fric]iune monodisc este foarte r\spândit

la autoturisme, autocamioane [i tractoare. Partea conduc\toare a acestuiambreiaj este format\ din volant, carcasa acestuia [i discul de presiune,

solidarizate cu arborele motor de la care prime[te mi[carea. Parteaantrenat\ o formeaz\ discul de fric]iune [i arborele ambreiajului, solidarizateprin caneluri. Mecanismul de comand\ format din pedal\(manet\), pârghii,rulment de presiune, pârghii de debreiere. Mi[carea se transmite de lapartea conduc\toare la partea condus\ prin frecare.

La ac]ionarea pedalei de ambreiaj , prin intermediul rulmentului [i apârghiilor , discul conduc\tor este retras comprimând arcurile. Disculcondus, cu ferodou, ne mai fiind strâns `ntre cele dou\ suprafe]econduc\toare, mi[carea se `ntrerupe ob]inându-se astfel decuplareaambreiajului.

Ambreiaje duble mecanice cu fric]iune, permit transmitereaconcomitent\ a mi[c\rii pe dou\ circuite, de la motor la cutia de viteze [i dela motor la priza de putere.

Ambreiajele duble, sub aspect constructiv, rezult\ dintr-o reunire,`ntr-un ansamblu unitar, a dou\ ambreiaje simple permanent cuplate.

Ambreiajul dublu poate fi prev\zut cu comand\ `n serie (semiindependent\) a celor dou\ ambreiaje simple (o singur\ pedal\ cudou\ trepte de decuplare), sau cu comand\ ̀ n paralel (independent\) a

celor dou\ ambreiaje simple (cu dou\ pedale de ac]ionare).


4/14


62

Ambreiajele hidraulice folosite la tractoarele agricole sunt de tiphidrodinamic.

Func]ionarea lor se bazeaz\ pe folosirea energiei cinetice a unui lichid,

care `n mod obi[nuit este ulei. Un ambreiaj hidraulic este alc\tuit din dou\corpuri a[ezate fa]\ `n fa]\ [i `nchise `ntr-o carcas\ metalic\ comun\,umplut\ cu ulei circa 85 % din capacitatea sa. Cele dou\ corpuri suntprev\zute cu alveole [i orificii radiale.

Primul corp este solidarizat cu arborele motor [i are rolul de pomp\,iar cel de al doilea este fixat pe arborele antrenat [i are rol de turbin\.

Când motorul este `n stare defunc]ionare, primul corp se rote[te [iface ca uleiul, sub ac]iunea for]eicentrifuge, s\ fie trimis cu vitez\ mare

c\tre paletele celui de al doilea corp,care este astfel ac]ionat `ntr-o mi[carede rota]ie continuu\, ce este preluat\de arborele antrenat.

Ambreiajul hidraulic asigur\ oplecare lin\ de pe loc a tractorului [ipermite varia]ia vitezei de deplasare aacestuia prin modificarea accelera]ieimotorului. El este asociat uneori cu unambreiaj mecanic cu fric]iunemonodisc, solu]ie care `nl\tur\transmiterea oric\rui [oc c\tre cutia deviteze.

REDUCTORUL DE VITEZ|(AMPLIFICATORUL DE CUPLU)

Reductorul cutiei de viteze sau amplificatorul de cuplu realizeaz\dublarea num\rului treptelor de vitez\, prin posibilitatea ce o ofer\ caarborele intermediar s\ capete dou\ tura]ii.


5/14


63

Reductoarele de viteze sau amplificatoarele de cuplu pot fi cu ro]i

din]ate sau planetare.

Reductorul cu ro]i din]ate realizeaz\ modificarea tura]iei arboreluiintermediar, la o cutie `n trepte cu trei arbori longitudinali, folosind pentruaceasta ro]ile din]ate (4 [i 5) care prin cuplare cu ro]ile din]ate (6 [i 7), dauraporturi diferite de transmisie.

Cuplând prima pereche de ro]i (4 cu 6), tura]ia arborelui intermediar va fimai mare decât `n cazul cupl\rii celei de a doua perechi de ro]i (5 cu 7). ~nfelul acesta fiecare treapt\ de deplasare se dubleaz\ (vitez\ redus\, vitez\rapid\). Deplasarea ro]ilor (4 [i 5) pentru a le aduce `n una din cele dou\pozi]ii de cuplare se face cu ajutorul manetei reductorului (M). Ac]ionareareductorului pentru

ob]inerea vitezei "`nceat\" sau "rapid\" se face cu ambreiajul decuplat, ceeace constituie un dezavantaj.

Reductorul planetar este `ntâlnit la tractoarele moderne. ~n forma ceamai simpl\ un reductor de acest tip este format din pinionul planetar (1),solidarizat cu arborele conduc\tor , patru pân\ la opt sateli]i (2) liberi peaxele lor. Aceste axe sunt fixate pe un disc (3), ce este solidarizat cuarborele condus.

Reductorul are o coroan\ (4) prev\zut\ cu o dantura interioar\ [i carese angreneaz\ cu sateli]ii. Aceast\ coroan\ ce se poate solidariza cu

arborele conduc\tor.Când coroana din]at\ (4) este solidarizat\ cu arborele conduc\tor prinambreiaj, sateli]ii (4) au rolul unor pene [i ca atare arborele condus prime[temi[carea cu acela[i num\r de ture de la arborele conduc\tor obturându-setreapta rapid\ de vitez\ . Când se `ntrerupe mi[carea coranei din]ate (4),prin decuplarea ambreiajului , sateli]ii (2) cap\t\ [i o mi[care de rota]ie `n

jurul axei lor, ceea ce atrage o demultiplicare a mi[c\rii discului (3), respectiva arborelui condus [i se ob]ine treapta `nceat\ de viteze .

Cuplarea sau decuplarea ambreiajului reductorului se face printr-omanet\ , f\r\ s\ fie necesar\ oprirea tractorului din deplasarea sa. Acest

fapt atrage m\rirea coeficientului de folosire a timpului [i a capacit\]ii delucru a agregatului.

CUTIA DE VITEZE Cutia de viteze este un ansamblu de arbori [i ro]i din]ate care permite

modificarea `n limite largi a for]ei de trac]iune, `n corela]ie cu rezisten]a la`naintare.

~n timpul deplas\rii tractorului, for]a de trac]iune a ro]ilor motoarepoate s\ varieze `n limite largi, `n func]ie de condi]iile de deplasare (vitez\,panta terenului, calitatea drumului). Ca urmare, pentru a se putea realiza

acest lucru, este necesar ca raportul de transmisie a mi[c\rii s\ se modifice`n func]ie de condi]iile de deplasare.


6/14


64

Cutia de viteze mai asigur\ [i- deplasarea spre `napoi a tractorului, f\r\ schimbarea sensului de rota]ie

al motorului;

- sta]ionarea tractorului cu motorul pornit [i ambreiajul cuplat.Cutiile de viteze trebuie s\ fie simple, s\ aib\ o func]ionare lipsit\ de

zgomot sau [ocuri, s\ prezinte siguran]\ mare `n exploatare, s\ poat\ fi`ntre]inute u[or, s\ necesite pentru schimbarea treptelor un efort redus, s\aib\ o gam\ larg\ de rapoarte de transmisie.

Principiul de func]ionare al unei cutii de viteze poate fi `n]eles u[or cuajutorul reprezent\rii grafice urm\toare.

Presupunem c\ motorul dezvolt\ o putere astfel `ncât, dac\ am`nf\[ura o sfoar\ de care am prinde o greutate de 1 Kg, pe arborele motor,aceasta ar fi ridicat\. Pentru a putea ridica o greutate de trei ori mai mare seutilizeaz\ o cutie de viteze, `n desen aceasta fiind reprezentat\ de cele dou\pinioane. Prin ac]ionarea unui pinion mare cu ajutorul unui pinion mic, tura]ia

transmis\ scade, `n schimb, cre[te for]a de trac]iune. Astfel, prin utilizareacutiei de viteze, acela[i motor poate ridica o greutate de trei ori mai mare.

Cutiile de viteze `n trepte, `n prezent, sunt cele mai folosite `nconstruc]ia tractoarelor agricole. Ele sunt alc\tuite dintr-o carcas\ metalic\`n interiorul c\reia se g\sesc doi, trei sau mai mul]i arbori cu dispunerelongitudinal\ sau transversal\ fa]\ de axa longitudinal\ a tractorului.

Pe ace[ti arbori sunt montate ro]i din]ate de diferite diametre [i cunum\r diferit de din]i. Arborii se sprijin\, prin intermediul unor lag\re, pepere]ii carcasei.


7/14


65

~n reprezentarea grafic\ anterioar\ este prezentat\ o cutie de vitezecu trei arbori, [i anume, arborele primar – care prime[te miscarea de rota]iede la motor, arborele intermediar – pe care pinioanele sunt fixe [i arborelesecundar – pe care pinioanele sunt mobile, acestea fiind deplasate cuajutorul manetei de viteze. Mi[carea de rota]ie de la arborele primar setransmite arborelui intermediar, iar acesta o transmite arborelui secundar,prin intermediul pinionului cuplat `n acel moment.

Dac\ nu sunt cuplate pinioane `ntre arborele secundar [i cel final,

arborele primar [i cel secundar se rotesc iar arborele final st\ pe loc, acestmoment corespunzând sta]ion\rii cu motorul pornit si ambreiajul cuplat.


8/14


66

Num\rul treptelor de deplasareeste dat de num\rul rapoartelor detransmisie. Pentru cuplarea saudecuplarea ro]ilor din]ate, cutia deviteze este prev\zut\ cu unmecanism de ac]ionare prev\zutcu un dispozitiv de blocare `ntr-oanumit\ pozi]ie de cuplare a ro]ilor,respectiv pentru o anumit\ vitez\.

PRIN INTERMEDIUL CUTIEI DEVITEZE SE OB}INE CORELA}IE

~NTRE VITEZ| {I FOR}|

VITEZ| MARE – FOR}| MIC|

VITEZ| MIC| - FOR}| MARE

Cu acest tip de cutie de vitezese pot ob]ine 3...6 trepte dedeplasare `nainte [i 1...4 treptepentru mersul `napoi.

~n construc]ia tractoarelormoderne, `n special a celor pe ro]i,exist\ tendin]a de a se ajunge la 10 -16 trepte de deplasare `nainte, ceeace determin\ o larg\ posibilitate defolosire a tractoarelor respective.

La tractoarele agricole cele maifolosite sunt cutiile de viteze cu doisau trei arbori longitudinali.

Mecanismul de ac]ionare a cutiei deviteze

TRANSMISIA CENTRAL| [i DIFEREN}IALUL Transmisia central\ [i diferen]ialul vor fi prezentate `mpreun\,

deoarece, unul din elementele transmisiei centarle este montat pediferen]ial.


9/14


67

Transmisia central\.

Dup\ ce mi[carea trecede cutia de viteze, aceasta se

transmite tot `n lungul axeitractorului. Deci este nevoie deun mecanism care s\ schimbedirec]ia acesteia la 900 pentrua fi transmis\ celor dou\ ro]imotrice. Acest lucru esterealizat de c\tre transmisiacentral\.

Aceasta este format\ dintr-o coroan\ din]at\ [i un pinion numit

pinion de atac. Atât coroana cât [i pinionul prezint\ dantur\ practicat\ la450, prin angrenarea acestora realizându-se schimbarea direc]iei detransmitere a mi[c\rii la 900. Pinionul de atac se g\se[te pe arborele cevine de la cutia de viteze iar coroana din]at\ este montat\ pe carcasadiferen]alului.~ntregul ansamblu este pozi]ionat `n cadrul transmisiei conform figuriiurm\toare.

Diferen]ialul. Diferen]ialul are rolul de a asigura leg\tura cinematic\dintre transmisia central\ [i arborii planetari [i s\ permit\ diferen]iereavitezei unghiulare a ro]ilor motrice când tractorul se `nscrie `ntr-un viraj.

Diferen]ialul intervine [i `n situa]ia când ro]ile motrice au aderen]\diferit\ pe suprafa]a terenului pe care ruleaz\.


10/14


68

Dup\ valoarea momentuluitransmis celor doi arbori planetari,diferen]ialele pot fi: simetrice (când

momentul transmis celor doi arborieste egal) [i asimetrice (cândmomentul care se transmite celor doiarbori este inegal, `ntr-un anumitraport).

Dup\ caracteristicileconstructive se `ntâlnesc diferen]iale:cu angrenaje conice, cu angrenajecilindrice, cu angrenaje melcate [i cucame. Dup\ particularit\]ile

func]ionale diferen]ialele pot fi:simple, facultativ blocate,autoblocabile.

La tractoarele agricole, cele mai folosite diferen]iale sunt cele cuangrenaje conice [i facultativ blocate.

Diferen]ialul simplu cu angrenaje conice este format din carcasadiferen]ialului solidarizat\ prin [uruburi cu coroana transmisiei centrale. ~ninteriorul carcasei se g\sesc dou\ sau patru pinioane satelite montate liberpe un ax sau pe o cruce cardanic\ (crucea sateli]ilor) [i dou\ pinioaneplanetare. Pinioanele planetare sunt permanent cuplate cu pinioanelesatelite [i solidarizate cu arborii planetari.

~n timpul deplas\riitractorului pinionul deatac, primind mi[careade la cutia de viteze, otransmite coroanei [iodat\ cu aceasta serote[te [i carcasadiferen]ialului.

~n func]ionareadiferen]ialului se distingtrei situa]ii:- tractorul sedeplaseaz\ `n liniedreapt\, ro]ile motriceau aceea[i aderen]\ cusuprafa]a solului [i caatare se rotesc cuaceea[i vitez\unghiular\ (w1 = w2);


11/14


69

- tractorul execut\ un viraj [i ca atare vitezele lor unghiulare sediferen]iaz\ (w1 ¹ w2).

- pentru cazurile extreme când exist\ pericolul ca tractorul s\ se`mpotmoleasc\ se blocheaz\ diferen]ialul astfel ̀ ncât ambele ro]i se vor`nvârti cu aceea[i vitez\ unghiular\, practic diferen]ialul este scos dinfunc]iune.

~n primul caz, pinioanele sateli]i serotesc odat\ cu carcasa diferen]ialuluidar joac\ rol de pene `ntre pinioaneleplanetare, astfel c\ cei doi arboriplanetari lucreaz\ ca un singur arbore,imprimând ro]ilor motrice aceea[i vitez\unghiular\ ( w1 = w2).

~n cel de al doilea caz, sateli]ii se`nvârt odat\ cu carcasa diferen]ialului,dar `n acela[i timp cap\t\ [i o mi[carede rota]ie `n jurul axei lor, mi[care prin

care diferen]iaz\ viteza unghiular\ apinioanelor planetare, respectiv a ro]ilormotrice.

DIFEREN}IALUL –DIFEREN}IAZ| TURA}IILE

RO}ILOR MOTOARE,SITUA}IE NECESAR|

PENTRU ~NSCRIEREA ~NVIRAJE A TRACTORULUI

ROATA DIN INTERIORULCURBEI ARE TURA}IE MAI

MIC| DECÂT CEA DINEXTERIORUL CURBEI

La viraje, cu cât roata motric\ din interioarul curbei se `nvârte mai`ncet decât carcasa diferen]ialului, cu atât cea din exterior se `nvârte mairepede, astfel c\ suma vitezelor unghiulare a ro]ilor planetare, pentruaceea[i vitez\ de deplasare a tractorului, este constant\ [i de dou\ ori maimare decât viteza unghiular\ a carcasei diferen]ialului:

w1 + w2 = 2 wc.

Pentru ungerea pinioanelor ce intr\ `n componen]a diferen]ialului `ncarcasa exterioar\ se introduce un lubrifiant lichid (valvolin\ sau ulei) ce se


12/14


70

controleaz\ periodic [i se schimb\ la intervale de timp prev\zute prinnormative.

Arborii planetari sunt proteja]i la exterior prin câte un man[on tubular

numit tromp\ planetar\.

TRANSMISIA FINAL| Transmisia final\ are rolul de a transmite mi[carea de rota]ie de la

diferen]ial la ro]ile motrice f\când `n acela[i timp [i o demultiplicare aacesteia.

~n general sunt formate dinarborii planetari pe care sunt fixatepinioane cilindrice de diametru mic,acestea antrenând pinioane de

diametru mare. Pot fi simple,formate doar din dou\ ro]i din]ate [irealizând o singur\ treapt\ dedemultiplicare, sau duble, cu dou\perechi de ro]i din]ate, realizânddou\ trepte de demultiplicare. Pearborii pinioanelor mari semonteaz\ ro]ile. La exteriorplanetarele sunt protejate de dedou\ carcase denumite trompe.

PRIZA DE PUTERE

Priza de putere serve[te la transmiterea mi[c\rii de rota]ie de latractor la ma[inile agricole care lucreaz\ `n agregat cu acesta.

Dup\ cum primesc mi[carea, prizele de putere pot fi asincrone (cutura]ie dependent\ de tura]ia motorului – primesc mi[carea `nainte de cutiade viteze) [i prize de putere sincrone (primesc mi[carea dup\ cutia de viteze

– tura]ia lor este dependent\ de viteza de deplasare a tractorului). Prizaasincron\ are tura]ia standardizat\ la 540 sau 1000 rot/min, la tura]ianominal\ a motorului (indiferent de tipul motorului).

Tura]ia variabil\ (priza sincron\) este folosit\ pentru ac]ionareaaparatelor de distribu]ie de la unele ma[ini de sem\nat, de plantat [i defertilizat, la care tura]ia acestor aparate trebuie s\ fie propor]ional\ cu vitezade deplasare, `n vederea men]inerii constante a cantit\tii de material lahectar. Priza sincron\ se utilizeaz\ [i la ac]ionarea ro]ilor motrice ale unorremorci monoax.

Dup\ gradul de dependen]\ de ansamblurile transmisiei tractorului [i

de comenzile acestora, prizele de putere pot fi de mai multe tipuri:


13/14


71

· independente (cucomand\ independent\), careasigur\ cuplarea-decuplarea

prizei [i schimbarea vitezelortractorului independent una dealta (schimbarea vitezei demers nu determin\ `ntrerupereafunc]ion\rii prizei, iar cuplarea-decuplarea prizei se face f\r\`ntreruperea ac]ion\rii ro]ilormotrice);

· semiindependente la care cuplarea-decuplareaprizei sunt posibile numaidup\ oprirea tractorului,datorit\ unei comenzicomune atât pentru priz\ cât[i pentru transmisiatractorului.

~n cazul prizei de putere semiindependente, comanda celor dou\ambreiaje se face cu o singur\ pedal\: pe por]iunea superioar\ a cursei

pedalei se comand\ ambreiajul motorului, iar pe por]iunea inferioar\-ambreiajul prizei de putere.Schimbarea vitezelor `ns\ se face f\r\ `ntreruperea transmiterii mi[c\rii

la priza de putere.

· dependente caz `ncare cuplarea-decuplareaprizei se pot face numaidup\ oprirea tractorului, iarla schimbarea vitezelor se`ntrerupe transmitereami[c\rii la priza de putere;

De obicei tractoarele sunt dotate cu priz\ asincron\ [i sincron\,cuplarea [i decuplarea acestora realizându-se cu ajutorul unei manete ceac]ioneaz\ asupra unui man[on glisant.

Arborele canelat al prizei de putere este amplasat, de obicei, ̀ n spateletractorului, iar sensul de rota]ie al acestuia este cel al acelor de ceasornic,

v\zut din spatele tractorului.


14/14


72

Schemele cinematice de realizare a diferitelor transmisii la priza deputere sunt diverse. Exemple de astfel de scheme cinematice suntprezentate `n reprezentarea grafic\ urm\toare.

a – priza cu tura]ie constant\[i comand\ dependent\,ac]ionat\ de la arboreleambreiajului 1;b - priza cu tura]ie variabil\ [icomand\ dependent\ac]ionat\ de la arborelesecundar 2 al cutiei deviteze;

c [i d – prize de putere cutura]ie constant\ [i comand\independent\ prev\zute cucâte un ambreiaj propriu;e [i f – prize de putere cutura]ie constant\ [i comand\semiindependent\, realizat\de la un ambreiaj simplu 4sau de la un ambreiaj dublu5;

h – priz\ de putere cu tura]iemixt\ [i comand\independent\, ob]inut\ printr-un reductor planetar 6 cufunc]ie de ambreiaj.

Trebuie re]inut faptul c\ tractoarele moderne au priz\ de putere ar ât`n fa]\ cât [i `n spate. Aceasta ofer\ posibilitatea antren\rii unui utilajpozi]ionat `n fa]a tractorului concomitent cu ac]ionarea unui utilajpozi]ionat `n spatele acestuia. Astfel se pot executa mai multe lucr\ri la osingur\ trecere, de aici rezultând timpi mai mici de lucru [i economie lacarburant.

Capitolul 4 - Transmisia Tractorului

Documents

Transcript of Capitolul 4 - Transmisia Tractorului