Прицепная техника

Прицепная техника оснащена колесами, на которые приходится вес машины, целиком или частично. В этом случае остальная часть машины опирается на буксирную тягу трактора. Машина соединяется с трактором посредством прицепного крюка, который выполняет функцию шарнирного соединения и обеспечивает угловые движения.

Прицепная машина может менять свое положение относительно трактора, как например, при повороте или при преодолении рытвин и канав. В рабочем положении машина движется по одной линии с трактором, и углы соединений зависят от относительного расположения валов отбора мощности.

При повороте углы отклонения зависят также от угла поворота и от положения точки сцепки относительно валов отбора мощности. Часто валы горизонтальны и оба находятся в вертикальной плоскости оси вместе с прицепным крюком. Если это условие соблюдено, и прицепной крюк находится на одинаковом расстоянии от валов, угол поворота делится поровну между двумя соединениями. При таком условии, называемом “Equal Angle”, углы карданных соединений равны, поэтому общее изменение скорости, генерируемое карданным валом, равно нулю, как в рабочем положении, так и при повороте. При повороте углы соединений могут быть широкими, но они не должны превышать 45°, даже если они равны между собой. Когда валы отбора мощности находятся на разном расстоянии от прицепного крюка, угол поворота распределяется, в основном, на то соединение, которое находится ближе к прицепному крюку.

На передачах для прицепной техники, телескопические элементы скользят под нагрузкой при поворотах и каждый раз, когда трактор и машина проходят по неровному грунту. Когда телескопические элементы работают под давлением, возникают осевые силы и сгибающие моменты, которые воздействуют на соединения и на валы отбора мощности, сокращая срок их службы. Способность скользить под нагрузкой с пониженным телескопическим усилием выражается в соотношении Усилие T / Момент M, и это очень важный фактор при подборе телескопических элементов: Значения T/M (Н/Нм) относительны и относятся к качественно смазанным телескопическим элементам.

T/M

Обычные трубы  ……………..……………..… 6 – 8

Трубы Rilsan* ………………………………….… 3 – 5

С внутренней обработанной трубой... 9 – 10

Шлицевые телескопические трубы … 7 - 9

Телескопические трубы Rilsan® отличаются минимальным телескопическим усилием при нагрузке, поэтому они особенно рекомендуются для главных передач на прицепной технике.

На прицепной технике минимальная длина карданного вала определяется при повороте. Длину L карданного вала следует выбирать таким образом, чтобы телескопические трубы не закрывались полностью, когда угол при повороте достиг максимального значения, и трактор находится под уклоном вверх. Обычно учитывается угол наклона 20°.

L < Dmin

Длина карданного вала в рабочем положении максимальна, когда трактор и машина находятся на одной линии. Телескопические элементы должны подбираться таким образом, чтобы максимальная длина вала при работе Dwmax была меньше максимальной допустимой длины при работе Lw.

Dwmax < Lw

Максимальное удлинение наблюдается, когда трактор наклонен вниз во время преодоления рытвин или канав. Длина вала при таком условии Dtmax должна быть меньше длины Lt, допустимой для временного применения.

Dtmax < Lt

Передача с тремя карданными соединениями

На прицепной технике с длинной прицепной скобой, прицепной крюк расположен ближе к валу отбора мощности трактора, чем к входному валу машины. Чтобы избежать слишком большой разницы между углами соединений, на прицепной технике с длинной сцепкой можно устанавливать передачи с тремя последовательными карданными соединениями, из которых два выполняют поворот в условиях “Equal Angle”. Таким образом, передачи с тремя соединениями состоят из главного карданного вала и ведомого вала с шлицевым концом, опирающимся на промежуточную опору на прицепной скобе машины. Промежуточная опора может быть плавающей, в таком случае главный вал будет фиксированной длины, а ведомый вал - телескопическим. Однако наиболее распространена фиксированная промежуточная опора, и тогда главный вал телескопический, а ведомый вал может быть фиксированной длины. В любом случае, для упрощения установки и для компенсации возможных деформаций конструкции, шлицевые валы обычно оснащаются телескопическими трубами.

 

Конец ведомого вала со стороны трактора – это шлицевая втулка, на которой закреплена вилка главной передачи. Геометрические характеристики шлицевой втулки показаны в технической карте выбранного размера вала. Расчет эквивалентного угла позволяет определить ту фазу между соединениями, которая делает общее изменение скорости минимальным. Если и третье соединение находится в одной плоскости с первыми двумя, можно расширить формулу расчета эквивалентного угла для трех соединений.

формула расчета эквивалентного угла для трех соединений

Перед значением угла стоит знак «+», когда ведущая вилка соединения параллельна ведущей вилке первого соединения; напротив, знак меняется на –, если вилки перпендикулярны друг другу.

Широкоугольный карданный вал 80°

Передачи с широкоугольным соединением обычно используют в качестве главной передачи на машинах с длинной прицепной скобой. Использование широкоугольного соединения 80° упрощает изготовление прицепной скобы и позволяет отказаться от промежуточной опоры, необходимой для передач с тремя карданными соединениями. Широкоугольное соединение 80° может обеспечивать широкие углы отклонения на короткие периоды (например, при повороте), без изменения скорости. Широкоугольные соединения Bondioli & Pavesi GLOBAL следует смазывать с интервалом 50 часов (см. раздел «Смазка») и они требуют меньшее количество смазки, по сравнению с традиционными широкоугольными соединениями. При изменении угла широкоугольного соединения 80°, смазка распределяется на центрующие элементы и на опорное кольцо защитного кожуха. Поэтому угол отклонения соединения не должен быть постоянным и не должен превышать 25° в условиях работы.

широкоугольшое соединение карданного вала

В вертикальной плоскости, угол карданного соединения всегда зависит от высоты и наклона вала отбора мощности машины. Рабочий угол простого карданного соединения не должен превышать рекомендованные значения (16° при 540 об/ мин и 9° при 1000 об/мин), т.к. возникает изменение скорости, которое не компенсируется другими соединениями. Для уменьшения рабочего угла простого карданного соединения, входной вал машины обычно имеет наклон вниз, если он расположен выше вала отбора мощности трактора. На прицепной технике с длинной прицепной скобой, прицепной крюк расположен ближе к валу отбора мощности трактора, чем к входному валу машины. Таким образом, угол поворота γ распределяется в основном на широкоугольное соединение (угол отклонения α1) относительно простого карданного соединения (угол отклонения α2). Угол широкоугольного соединения не должен превышать 80° при формировании угла в вертикальной плоскости и при повороте. Рекомендуется, чтобы углы при повороте не превышали 70°.

Угол достигает максимального значения, когда во время поворота трактор находится под уклоном вверх. Обычно рассматривается уклон в 20°. Когда прицепной крюк находится на оси с центром широкоугольного соединения, угол поворота полностью обеспечивается широкоугольным соединением, а угол простого карданного соединения при повороте не меняется. Если прицепной крюк находится в промежуточном положении между двумя соединениями, простое карданное соединение при повороте находится под углом; при этом, если угол слишком широкий, происходит изменение скорости и возникают вибрации. Телескопические элементы валов с широкоугольным соединением 80° выполняют частое скольжение, следуя неровностям грунта, и долгое скольжение при повороте. Телескопические усилия, возникающие при таких движениях, приходятся на соединения и на опоры валов отбора мощности, сокращая срок их службы. При повороте, направленность телескопических усилий генерирует также сгибающие нагрузки на валах отбора мощности трактора и машины.

карданный вал под углом карданный вал под углом

L < Dmin

Чтобы минимизировать телескопические усилия, стандартные валы с широкоугольным соединением 80° оснащаются трубами Rilsan®.

Длину L карданного вала следует подбирать таким образом, чтобы телескопические элементы всегда сохраняли необходимый нахлест и не закрывались полностью при условии минимального расстояния Dmin между соединениями. Это условие возникает, когда угол поворота максимален, а трактор находится под уклоном вверх. Обычно учитывается угол наклона 20°.

Длина карданного вала максимальна в рабочем положении.Dwmax < Lw

Длина карданного вала максимальна в рабочем положении.

При таком условии, трактор и машина находятся на одной линии, а телескопические трубы скользят, передавая рабочую мощность, поэтому в данном случае необходим соответствующий нахлёст. Телескопические элементы должны подбираться таким образом, чтобы максимальная длина вала при работе Dwmax была меньше максимальной допустимой длины при работе Lw.

Максимальное удлинение карданного вала
 

Dtmax < Lt

Максимальное удлинение происходит, когда трактор наклонен вниз. Обычно учитывается угол наклона 20°. Длина вала при таком условии Dtmax должна быть меньше длины Lt, допустимой для временного применения.