Техника - молодёжи 1976-09, страница 18

ОПЕРАЦИЯ „ВНЕДРЕНИЕ"

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОМОЩНИК ТРАКТОРИСТА

ФЛОРИАН ШЕСТАЧЕНКО, младший научный сотрудник

Земляные работы при мелиорации и на торфоразработках очень трудоемки и для трактористов утомительны. Моторы мощных роторных канавокопателей и машин, которые тянут за собой фрезбарабаны или цепные бары, применяемые при глубоком дренировании почвы, то и дело глохнут, ибо резко меняются нагрузки при встрече с камнями, пнями и всевозможными уплотнениями почвы.

В таких случаях водитель должен изменить скорость трактора и вращения рабочего органа и снова запустить мотор. Для этого тягачи оборудуются так называемыми ходоумень-шителями — обычно ступенчатыми механическими редукторами, включенными между коробкой скоростей и трансмиссией трактора. Трактористу зачастую приходится выжимать фрикционы, действуя рычагами управления, сотни, а то и тысячи раз за смену. Когда много пней, производительность труда механизаторов и агрегатов резко падает, ухудшается качество обработки земли.

А нельзя ли автоматизировать работу ходоуменьшителя? Над этой проблемой работают многие научно-исследовательские и конструкторские коллективы. Занялись ею и в студенческом КБ на кафедре автоматики Калининского политехнического института. Работу возглавила доктор технических наук, профессор Н. Караваева. Она обосновала основные теоретические положения автоматического управления агрегатом, динамики фрезерующих машин и привлекла к разработкам автоматической системы большую группу молодых научных работников кафедры и студентов. Особенно хорошо потрудились над изобретением, его испытаниями и доводкой кандидаты технических наук А. Бураков, И. Гвоздев, младший научный сотрудник

B. Гребенников, инженер В. Корчагин, студенты В. Барматов, А. Буш-марев, А. Сидоров, В. Травкин,

C. Петров, Н. Смирнов.

Начале наша группа с поиска конструкции регулируемой бесступенчатой передачи, которая должна была заменить механический ходоумень-шитель, так как он автоматизации поддавался трудно. Эту работу возглавили мы с А. Бураковым. Было создано несколько вариантов бессту

пенчатой передачи. После многочисленных экспериментов в полевых условиях наконец был сконструирован гидромеханический дифференциальный ходоуменьшитель с диапазоном бесступенчатого изменения скорости хода от 0 до 1,5 км/ч.

Наш ходоуменьшитель изображен на схеме.

В его корпусе размещены вал отбора мощности, соединенный с двигателем трактора, промежуточный вал, с которым находится в зацеплении шлицевая кулачковая муфта и свободно вращающаяся на нем кулачковая шестерня. Муфта позволяет отключать ходоуменьшитель при перегонах трактора на больших скоростях, то есть когда этот прибор не нужен.

Промежуточный вал ходоуменьшителя получает вращение от вала отбора мощности и передает его на коронную шестерню дифференциального механизма. Эта шестерня снабжена двусторонним зубчатым венцом, с которым в сцеплении находятся кулачковая шестерня промежуточного вала и шестерни-сателлиты, свободно вращающиеся на осях водила. Сателлиты также находятся в сцеплении с солнечной шестерней, ось которой жестко соединена с насосом высокого давления. В напорную магистраль насоса включен дроссель, позволяющий изменять тормозной момент насоса — солнечной шестерни, что влечет за собой изменение частоты вращения выходного вала — водила ходоуменьшителя.

Работает ходоуменьшитель следующим образом. Вращение от вала отбора мощности через промежуточный вал при включенной муфте передается коронной шестерне. Сателлиты, получая вращение от коронной шестерни, передают его водилу и солнечной шестерне таким образом, что сумма приведенных к ведущему звену скоростей всегда будет постоянной (свойство механического дифференциала).

При передаче крутящего момента через водило на колесные оси на солнечной шестерне возникает реактивный момент от нагрузки. Под действием его вал насоса начинает вращаться со скоростью, пропорциональной расходу рабочей жидкости через дроссель управления. Изме

нение приходного сечения дросселя обеспечивает плавное регулирование скорости вращения солнечной шестерни и, следовательно, выходного вала (водила). Водило через торсионный вал передает вращение в коробку передач и далее, на ведущие звездочки трактора.

Теперь, изменяя давление в гидросистеме поворотом дросселя, можно регулировать скорость агрегата. Такую передачу, то есть управление дросселем, легко автоматизировать. Второй частью работы и было создание системы автоматического регулирования (САР). Нами были спроектированы и изготовлены несколько ва-риантоь САР. На рисунке представлена блок-схема наиболее удачного и внедренного в производство регулятора с широтно-импульсной модуляцией. Он выполнен на бесконтактных логических элементах и отличается простотой обслуживания и высокой надежностью.

САР включает в себя: датчик, электронный блок, выполненный на бесконтактных логических элементах, электрогидравлический золотник, включенный в цепь дистанцион-онного управления силового дросселя-регулятора, приборы контроля и сигнализации (на схеме не показаны).

При настройке системы с помощью дросселя устанавливается максимальная рабочая скорость агрегата, зависящая от прочности залежи. При этом дистанционное отверстие слива рабочей жидкости из дросселя сообщено с масляным баком через электрогидрозолотник. Золотник

управляется бесконтактным электронным регулятором. Действует система так. При увеличении негрузки на двигатель, когда встречается, скажем, пень, обороты падают. С датчика САР информация об этом поступает в электронный блок регулятора, который управляет электрогидрозолот-ником. Золотник срабатывает, перепуская масло на слив. Дроссель открывается. Гидронасос растормаживается. Солнечная шестерня дифференциала получает возможность вращаться свободно. Крутящий момент на ведущие колеса трактора через водило ходоуменьшителя не передается. Трактор останавливается.

На фото и рисунках (сверху вниз):

Трантор Т-100МБ, оборудованный автоматическим дифференциальным ходоу м ен ьш ителем.

Гидрокинематическая схема машинно-транторного агрегата с ХАД-1.

Электронный блок системы автоматического регулирования снорости установлен в набине трактора.

Блон-схема регулятора с широтно-им-пульсной модуляциеи.

Фрезерующий машинно-транторный агрегат Т-100МБ — МТП-39.

16