Технологическое оборудование гусеничного трактора состоит из׃ лебедки, раздаточной коробки и погрузочного устройства.

     Трелевочное оборудование состоит из׃ однобарабанной лебедки, собирающего каната, погрузочного щита, чокеров и гидросистемы.

     Погрузочный щит – откидной, предназначен для  перегрузки передней части пачки  на трактор, транспортированию ее в полупогруженном состоянии.

     Чокеры  служат для зацепки деревьев, а  собирающий канат – для сбора  зачокерованных деревьев и подталкиванию  их к трактору.

     Собирающий  канат имеет длину 30-45 м и диаметр 17-22 мм. Одним концом он крепится к  барабану лебедки, а второй конец снабжен стопорным разрезным кольцом.

3.3. Выбор передаточных чисел силовой передачи

     Основной  частью гусеничной и колесной машины является трансмиссия, которая осуществляет передачу и изменение крутящего момента двигателя, передаваемого к ведущим органам машины.

     Во  время работы транспортных машин  в различных дорожных условиях требуется маневрировать тяговыми усилиями и скоростями движения для получения большей эффективности. В связи с этим большое значение имеет правильный выбор интервалов между соседними скоростями и тяговыми усилиями, а также число ступеней и состав трансмиссии.

     Основные  требования к трансмиссии лесотранспортных машин׃

    Плавное изменение крутящего  момента в интервале рабочих  скоростей.

1. Простота конструкции агрегатов и надежность в эксплуатации.
2. Дешевизна изготовления, малый вес и небольшие габаритные размеры.
3. Легкость и удобство управления.
4. Экономичность работы двигателя в широком интервале изменения оборотов.

     Из-за специфики условий работы методы выбора передаточных чисел трансмиссии колесных и гусеничных машин имеют некоторые особенности, разобранные ниже.

     3.4. Гусеничные машины

 

     Для определения передаточных чисел  необходимо знать максимальную потребную касательную силу тяги на первой передаче (Р_к.max), номинальный крутящий момент двигателя (М_не) наибольшую скорость движения порожнего трактора (V_max).

Общее передаточное число трансмиссии  на первой передаче ( ) должно обеспечить движение машины в самых трудных условиях (f_max, i_p) с грузом. Значения определяется их условия преодоления наибольшего дорожного сопротивления по зависимости׃  

     

 

     где R₃ – радиус ведущей звездочки, м.

     В ближайшее время предполагается у всех гусеничных трелевочных тракторов применить унифицированную гусеницу с шагом звена l_r=150 мм и числом зубьев ведущей звездочки z=9-13. Задаваясь числом зубьев ведущей звездочки z=11, определим радиус ведущей звездочки׃ 

     

 

     Выберем стандартное значение радиуса ведущей звездочки R₃=0,263 м. 

     

 

     Вычисленное передаточное число трансмиссии  необходимо проверить из условия  ограничения по сцеплению гусениц с почвой׃ 

     

 

     где φ – коэффициент сцепления гусениц с почвой (φ=0,4). 

     

 

     Окончательный выбор передаточного числа трансмиссии  на первой передаче производится из условия׃ 

     

 

     Обычно  у гусеничных машин величина к₁ принимается ближе к расчетному значению по условию сцепления. Т.е. к₁=40.

     Передаточное число на высшей передаче определяется из условия обеспечения движения порожней машины с максимальной скоростью׃ 

     

 

     Сцепление

   Наибольшее  распространение на современных  лесных машинах получили одно- или двухдисковые сцепления постоянно замкнутого типа с периферийными нажимными пружинами. Для обеспечения большой плавности при включении и снижения крутильных колебаний в трансмиссии в ступицах ведомых дисков устанавливают упруго-фрикционные демпферы. При значительных нажимных усилиях для облегчения работы водителя в приводе используют пневмо- и гидроусилительные механизмы.

         Выбираем сцепление  с числом ведомых дисков, а следовательно  поверхностями трения i = 2, так как N_е < 132,5 кВт.

         Привод управления подбирается исходя из принятого усилия на педали выключения муфты сцепления: для тракторов Р_п = 200 – 250 Н. Допустимый полный ход педали сцепления S_п = 0,15 – 0,2 м.

     Для проектируемого гусеничного трелевочного трактора выбираем 2-х дисковую муфту сцепления. 

     Коробки  передач

   Коробки передач для гусеничных тракторов выполняются двухзальными с прямозубыми шестернями и каретками. Для уменьшения торцового износа зубьев шестерен тракторные коробки передач всегда снабжаются блокировочным устройством и тормозом для остановки ведущего вала. В сочетании с коробкой может устанавливаться двухступенчатый реверс-редуктор, который удваивает или утраивает число ступеней переднего хода, что позволяет более эффективно использовать машину в зависимости от эксплуатационных условий.

   На  некоторых трелевочных тракторах для реверсивного или двухскоростного привода лебедки устанавливаются дополнительные коробки.

   Минимальное число ступеней в коробке передач, обеспечивающее перекрытие кривых силы тяги, определяют по формулам: 

     Минимальное число ступеней в коробке передач m определяем из следующей зависимости׃ 

     

 

 

где V_a^max и V_a^min – максимальная и минимальная скорости движения машины, км/ч;

n_ен – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин;

n_m – частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальному крутящему моменту (принимается по скоростной характеристике двигателя). 

     Принимаем m=5.

     Значение  передаточных чисел трансмиссии  на промежуточных передачах распределяются по закону геометрической прогрессии, что обеспечивает постоянство скорости движения машины в момент перехода на смежную передачу и дает одинаковую степень изменения нагрузки двигателя.

     При распределении передаточных чисел  по геометрической прогрессии справедлива зависимость׃ 

     

 

     к₁, …,к_m – передаточные числа трансмиссии на соответствующих передачах;

     q – знаменатель прогрессии.

     Тогда׃ 

     

           Так как  у гусеничных трелевочных тракторов знаменатель  прогрессии должен находиться в пределах 1,17-1,67, то m =5.

     Определим передаточные числа на 2, 3, 4, 5 передачах׃

     

     

     

     

 
 
 

     Зная  передаточные числа трансмиссии, переходим  к определению передаточных чисел  других агрегатов׃ главной передачи i_o, планетарного механизма i_пм, конечной передачи i_б. Их значения обычно принимаются по аналогии с выполненными моделями. Чтобы значения передаточных чисел в коробке передач получились в допустимых пределах, следует i_o, i_пм, i_б выбирать в соответствии со следующими данными׃ главная передача – i_o=2,5…5,5; планетарный редуктор – i_пм=1,35…1,45(сдвоенный), i_пм ≥3(раздельный); бортовая передача – i_б=3,5…5,8(одинарная), i_б ≥7,5(двойная).

     Принимаем i_o=5; i_пм=1,35; i_б=4.95.

     Передаточные  числа в коробке передач вычисляются по следующим формулам׃  

     

     

     

     

     

 
 

     

 

     Вычисленные передаточные числа входят в допустимые пределы.  

     Карданные передачи. 

     На  гусеничных тракторах при малых  углах (3-5˚) несоосности валов агрегатов  применяются шарниры с резиновыми втулками.

     Используются  также телескопические карданные  передачи. Такая передача состоит  из резиновых втулок, установленных в двух штампованных головках между крестообразными вилками. Одна вилка расположена на шлицах головной муфты, а вторая - на шлицах усилителя крутящего момента. Таким образом, крутящий момент передается от ведущей вилки через наружные шлицы на ведомую, которая соединена с ведущей внутренними шлицами.

     При больших расстояниях между коробкой передач, раздаточной коробкой и  ведущими мостами карданная передача состоит из карданов, двух валов и промежуточной опоры. Жесткие карданы с шарнирами неравных угловых скоростей допускают передачу крутящего момента под углом 20-30⁰.

     Для устранения неравномерности вращения применяются двойные карданы, т. е. карданы устанавливаются на обоих концах карданного вала с расположением вилок в одной плоскости.  

Главные передачи 

      Главная передача – наиболее ответственный  и сильно нагруженный узел трансмиссии. У тракторов шестерни выполняются с зерольными и, реже, с прямыми и спиральными зубьями.  

     Полуоси, колесные и бортовые редукторы 

           Полуоси служат для  передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. В зависимости от характера нагрузки полуоси бывают полуразгруженные и полностью разгруженные. Полуразгруженная полуось передает крутящий момент и воспринимает нагрузки, приходящиеся на ведущее колесо. Полностью разгруженные полуоси воспринимают только крутящий момент.

     Планетарные механизмы поворота, применяемые  на многих гусеничных тракторах, одновременно выполняют роль понижающих редукторов. 

Ходовая часть 

      Специфика условий эксплуатации лесотранспортных машин предъявляет к ходовым системам следующие требования:

      – высокая проходимость;

      – повышенная прочность при больших динамических нагрузках;

      – надежность и долговечность;

      – простота ухода и возможность быстрой смены деталей.

         Ходовая часть  состоит из несущей системы, подвески и движителя (гусениц). Рама представляет собой клепаную пространственную ферму с балками переменного профиля, для придания жесткости снабженную связями и косынками.

     Подвеска  гусеничных трелевочных тракторов  обычно выполняется рессорно-балансирной. Такая подвеска обеспечивает хорошую приспособляемость гусеницы к неровностям почвы и достаточную плавность хода при движении трактора через препятствия. Упругие элементы выполняются в виде цилиндрических пружин. Одногребневая ведущая звездочка и направляющее колесо в сочетании со следящим эффектом опорных катков уменьшает вероятность схода гусеницы.