Рулевое управление гусеничного трактора Т: конструктивные особенности и устройство

Рулевая система гусеничных транспортных средств по устройству и принципу работы отличается от механизма колесной техники. Направление гусеничной машины по заданной траектории, маневрирование, контроль механизмов силовой передачи и оборудования обеспечивается с помощью рулевого управления трактора Т-150 и других моделей. При умелой эксплуатации транспортного средства и достаточных практичных навыках тяжелая машина на гусеницах легко маневрирует для выполнения специальных работ. Механизм отличается несложной конструкцией и при грамотном обслуживании надежный в эксплуатации.

С помощью системы управления осуществляется переключение скоростей на ходу, резкое торможение в непредвиденных случаях, удержание многотонной машины на склоне, а также выполняются повороты разным способом по дуге:

• с постоянным радиусом;
• с изменяемым радиусом, зависящим от сопротивления качению гусениц (плавное маневрирование);
• с минимальным радиусом благодаря частичной (полной) фиксации левого или правого бортового тормоза при выключенной фрикционной муфте.

Назначение и устройство рулевого управления

Конструктивно элементы рулевого управления гусеничного трактора скомпонованы в кабине и включают рулевое колесо, рычаги для включения передач, специальные педали торможения, педали сцепной муфты и пр. Также в системе предусмотрены измерительные и сигнальные приборы.

Схематическое изображение классического рулевого механизма трактора на гусеницах.

1. рычаги выбора скоростей;
2. педаль для активации тормоза;
3. тяги, предназначенные для управления бортами;
4. вал, управляемый с помощью рычагов;
5. оттяжные пружины;
6. управляющие рычаги бортов (правый);
7. управляющие рычаги бортов (левый);
8. тяга для воздействия на привод тормоза;
9. труба с проложенными внутри поводками;
10. тормозные барабаны правого борта;
11. тормозные барабаны левого борта;
12. гидравлическая панель;
13. рычаг, управляющий клапаном понижения давления левой стороны;
14. коробка переключения передач;
15. гидравлические распределители;
16. рычаг правого и левого гидравлического распределителя;
17. рычаг, управляющий клапаном падения давления правой стороны.

Тормозная педаль жестко соединяется с тормозной лентой, установленной на соответствующем борту. Руль с помощью тяги и промежуточной системы соединяется с рычагами, предназначенными для управления левой-правой гусеницей. Выбор скоростей трактора обеспечивается с помощью специальных рычагов, которые смонтированы на рулевой колонке. Оба рычага выбора скоростей соединяются тягами с распределителями, установленными на соответствующих бортах.

Важными узлами, обеспечивающими регулировку скорости перемещения гусеницы с каждого борта транспортного средства, являются рулевые муфты поворота. Устройства конструктивно представляют собой многодисковое сцепление сухого типа. С целью изменения траектории трактора выключается правая или левая муфта. Деактивация муфты осуществляется с помощью рычага, воздействующего через нажимной диск на пружины. В результате сжатия пружины диски муфты отводятся друг от друга, отключая вал, по которому передается крутящий момент.

При отсутствии усилия гусеница начинает отставать от другой, на которую поступает поток мощности. В результате трактор начинает разворачиваться в сторону борта с отключенной муфтой. Чтобы обеспечить резкий поворот необходимо кроме отключения муфты воздействовать на тормозную педаль. Лента торможения затянет ведомый барабан и резко прекратит движение притормаживаемой гусеницы.

Для плавного отключения левой или правой муфты трактористу приходится прикладывать усилие, значение которого находится в диапазоне 120 – 150 Н. Для снижения прикладываемой физической силы в систему управления гусеничного трактора устанавливается гидроусилитель. Агрегат монтируется между тягой и рычагом управления для повышения комфорта в управлении многотонной машиной. Благодаря гидроусилителю для отключения муфты достаточно прикладывать на рычаг усилие до 20 Н.

Особенности управления трактором

Для управления гусеничными транспортными средствами используются рулевые механизмы разного типа:

• с фрикционными муфтами, состоящими из множества дисков;
• с планетарными шестеренками;
• с двумя идентичными коробками выбора передач;
• с дифференциальными системами (в новых моделях машин не устанавливаются).

Фрикционные муфты

Система рулевого механизма с фрикционами, состоящих из набора дисков, характеризуется несложным устройством и монтируется между центральной (1) и конечной (2) передачей. В составе включает 2 дисковые муфты фрикционного типа (фрикционы), обозначенные на схеме Ф1 и Ф2, и пару остановочных тормозов (на схеме Т1 и Т2). В результате для изменения траектории движения или разворота гусеничного трактора задействуется четыре элемента: 2 – фрикциона и 2 – тормоза.

Если многотонная машина движется в прямолинейном направлении, фрикционы находятся во включенном состоянии, а тормоза не задействованы. По этой схеме вращающий момент транспортируется от главной передачи через фрикционные диски и шестеренки конечной передачи на ведущие элементы левого/правого борта. Благодаря жесткой кинематике между гусеницами, транспортному средству гарантируется прямолинейное движение.

Для изменения направления траектории машины и выполнения маневрирования с меняющимся радиусом, например, вправо, отключается фрикцион с правой стороны. Уменьшается прикладываемая мощность и соответственно снижается скорость перемещения гусеницы, поэтому по законам физики трактор делает правый поворот. При работе всухую муфты не отличаются долговечностью. Фрикционы, работающие в масле, более надежные в эксплуатации и характеризуются увеличенным ресурсом.

Для разграничения включения поджимных фрикционов на бортах, предусмотрен замковый механизм, изготовленный в виде трех шариков, помещенных в специальном отверстии поводка таким образом, чтобы попадать между углублениями, проделанными на рычагах. Когда руль поворачивается, поводок оказывает воздействие на рычаг для совместного перемещения. Шарики выдавливаются неподвижной тягой и фиксируют (стопорят) поводок с перемещаемым рычагом.

Планетарный механизм

Планетарная система управления на две ступени конструктивно включает пару:

• планетарных шестеренчатых рядов, смонтированных между главной (1) и конечной передачей (6);
• тормозов для остановки (Т1 и Т2);
• тормозов для поворота (ТП1 и ТП2);
• блокирующих муфт (фрикционов Ф1 и Ф2).

Также в состав системы рулевого управления входит водило (2), эпициклическая и солнечная шестеренка (3,5 соответственно), саттелит (4) и ведущее колесо (7).

Для перемещения транспортного средства по прямой траектории на повышенной скорости, с правой/левой стороны включаются фрикционные муфты, блокирующие планетарные шестерни. Благодаря равным передаточным числам гусеницы трактора перемещается с равной скоростью. Для перемещения на пониженной скорости активируются поворотные тормозные устройства, блокирующие планетарные ряды. В результате увеличивается крутящий момент, а скорость движения снижается.

С целью поворота с изменяемым радиусом выполняется отключение фрикциона, чем обеспечивается разрыв потока мощности, подаваемого на гусеницу. Для изменения направления с постоянным радиусом, после блокировки фрикциона дополнительно активируется остановочный тормоз. В результате трактор начинает поворачиваться вокруг заторможенной гусеницы.

Механизм управления с коробками передач

Данный механизм включает бортовые (левые/правые) коробки для переключения передач (КП1,2) и тормозные устройства (Т1 и Т2). Для переключения скоростей используются фрикционы. Система обеспечивает поворот транспортного средства с переменным радиусом, для чего деактивируется фрикцион в одной передаточной коробке. Это приводит к разъединению силового потока, прикладываемого к гусенице, и трактор осуществляет маневр. Для маневрирования с постоянным радиусом после деактивации фрикциона задействуется механизм остановочного тормоза.

Также предоставляется возможность выполнить поворот машины с несколькими постоянными радиусами. Для выполнения такого маневра одновременно включаются разные скорости на левой и правой коробке передач. Машина выполняет поворот с постоянным ускорением, а также на меньшей или на увеличенной скорости. Если конструкцией коробок передач предусматривается полный реверс, то трактор получает возможность развернуться на месте. Для выполнения такого маневра гусеницы должны вращаться в разные стороны, при этом должна обеспечиваться равная скорость.

Особенности управления трактором на гусеничном ходу

С помощью рычагов переключаются передачи левого и правого бортов гусеничного трактора. Передачи пронумерованы, поэтому трактористу можно ориентироваться по меткам, напротив которых устанавливаются рычаги. Если справа и слева выбранная передача совпадает, а рулевое колесо установлено в начальном (нулевом) положении, то гусеницам будет поступать одинаковый крутящий момент, и они вращаются с одинаковой скоростью. В результате трактор движется прямо.

Если включить разные передачи на бортах, то при исходном положении руля гусеничная машина будет поворачивать по дуге с постоянным радиусом. Маневр выполняется в сторону борта, на коробке передач которого установлена меньшая передача. При использовании 1-2, 2-3 или 3-4 скорости на левой/правой гусенице поворот машины происходит по стабильному радиусу равному 13 м. Если включить на бортах передачи 1-3 и 2-4, то трактор будет поворачивать с радиусом 7 м. Минимальный фиксированный радиус поворота около 5 м получается при включении 1-4 передачи. Рулевое колесо задействуется, когда необходимо осуществлять поворот с нефиксированным радиусом.

С помощью педали тормоза можно экстренно остановить трактор. Педаль оснащена специальной защелкой, поэтому транспортное средство удерживается на уклоне. Крайнее заднее положение каждого рычага соответствует положению «подъем». При перемещении рычага вперед до первой фиксации он устанавливается в «нейтральное» положение, а до второго щелчка — в положение «опускание». Крайняя передняя позиция соответствует положению «плавающее».

Для включения требуемой передачи тракторист выбирает положение рычага, соответствующее требуемой скорости и обозначенное цифрой. Тракторист может регулировать скорость маневрирования машины по прямой линии для выполнения поворота или разворота с постоянным радиусом. При этом поворачивать с увеличением средней скорости гусеничного транспортного средства допускается только при условии неполной нагрузки на двигатель при прямолинейном движении.

Порядок выполнения поворота с постоянным радиусом:

1. Чтобы уменьшить скорость при выполнении поворота машины на гусеницах необходимо подать «на себя» управляющий рычаг со стороны планируемого поворота (отстающий борт).
2. Для поворота транспортного средства с равной скоростью тракторист одновременно перемещает рычаги в противоположные стороны с разницей на одну скорость.
3. С целью увеличения динамики поворота рычаг, управляющий забегающим бортом, переводится в положение «от себя».

Для выполнения поворота с изменяемым радиусом (свободным) трактористу нужно повернуть рулевое колесо. В результате частично или полностью выходит из зацепления гидроприжимной фрикцион того борта, в сторону которого планируется выполнить поворот. При повороте руля, благодаря соединенному с рулевой колонкой поводку приводится в действие рычаг, который оказывает действие на клапан, обеспечивающий плавное снижение давления коробки передач соответствующего борта.

Определенным положениям руля соответствует фиксируемое давление в гидравлическом поджимном фрикционе, а также передаваемое крутящее усилие. Если рулевое колесо поворачивается на более 40 °С происходит полное выключение фрикциона. Начальное и последующее положение руля отмечается щелчком специального фиксатора, который смонтирован в верхней части рулевой колонки.

Если продолжать вращать руль, то вал, оказывая воздействие посредством промежуточного рычага на тягу, фиксирует тормозную ленту по окружности барабана. В результате осуществляется крутой поворот транспортного средства. Когда произойдет полный останов барабана с лентой, трактор начнет поворачиваться в сторону заторможенной гусеницы. Пружины нужны для возвращения колес, руля и тяг в первоначальное положение.

При возвращении руля в исходное положение процесс происходит в обратной последовательности. Для удержания гусеничного транспорта на склоне, а также с целью торможения тракторист воздействует на педаль тормоза, соединенной системой тяг и рычагов с лентами тормозных барабанов. Педаль можно зафиксировать в активном положении с помощью защелки, которая активируется ногой. Для возврата педали в первое положение предусмотрена пружина.

Сервисное обслуживание механизма

В процессе эксплуатации гусеничного трактора возможны следующие неисправности, требующие немедленного устранения:

• увеличенный по сравнению с допуском завода-изготовителя свободный ход рукояток рычагов, с помощью которых обеспечивается управление муфтами поворота;
• невозможность обеспечить полное затормаживание барабана поворотных муфт, несмотря на максимальное перемещение рычагов в положение «на себя»;
• превышение нормированного значения свободного хода педалей торможения, несоответствие допускам, установленных производителем.

Рулевое управление гусеничного трактора обеспечивает четкую работу при своевременном выполнении регламентных работ, предусматривающих:

• смазку трущихся деталей;
• проверку регулировки тормозного привода для управления клапанами снижения давления коробки передач и гидравлическими распределителями;
• проверку затяжки резьбовых соединений;
• выполнение очистки масленки и прессование специальной смазки в наконечники тяг, а также втулки рычагов рулевой системы через установленный интервал работы.

Регулировочные работы с механизмом управления планируются при разборке трактора и при установке новых деталей. Чтобы отрегулировать тормозной привод педаль фиксируется в верхнем положении до контакта резинового упора с поликом кабины. Изменяя длину тяги, рычаг устанавливается в вертикальное положение. На следующем этапе выполняется регулировка тяг, чтобы звенья находились в прямой плоскости. Ленты, предназначенные для торможения, при этом должны быть не под нагрузкой.

Согласно допуску производителя между рычагами и установленным поводком должен обеспечиваться зазор до 1 мм. Для выполнения регулировочных работ с гидравлическими распределителями рычаги переключают в положение, соответствующее первой скорости. Благодаря возможности изменения длины тяг осуществляется монтаж рычагов, соединенных с наконечниками в горизонтальном положении.

С целью осуществления регулировки клапанов, отвечающих за плавное падение давления, демонтируются тяги и возвратные пружинные элементы. Руль выставляется во второе фиксируемое положение и благодаря вращению регулировочной муфты вводятся в соприкосновение тяги, а также совмещается площадка и пальцы управляющих рычагов. После возврата руля в первоначальное положение тяги и возвратные пружины монтируются на свое первоначальное место.

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления.

Трансмиссия автомобиля это комплекс механизмов, назначение которых — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам. Это заставляет колёса вращаться, благодаря чему авто начинает своё движение.

Кроме этого, этот важный механизм может распределять крутящий момент между всеми колёсами, а также менять направление вращения и величину. В этом помогают различные детали и механизмы, без которых бы никак не получилось нормально эксплуатировать автомобиль. Например, это такие агрегаты трансмиссии, как главная передача, автоматическая и механическая коробка передач (КПП), сцепление, дифференциал.

В статье простым языком расскажу, что такое трансмиссия, за что отвечает, какие основные составные части, как работает, классификация по типу привода и принципу действия, какие бывают поломки и как их выявить. Обещаю, будет интересно!

Что это такое в машине?

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами? Скажу кратко — это определённые сборочные механизмы, которые соединены в единое целое для того, чтобы осуществить передачу «потока» энергии от его источника к колёсам автомобиля. Если бы не было этой конструкции, то было бы невозможна мгновенное срабатывание тормозной системы, езда задним ходом и управление в потоке машин.

Этот термин в переводе с латинского звучит так: «transmissio». Это слово дословно переводится как передача или пересылка. Проектированием деталей в трансмиссии занимаются только лучшие автоинженеры.

Где находится эта конструкция? Под днищем автомобиля, он берёт начало от коробки передач, а заканчивается в области задних колёс.

Фото ттрансмиссии

Каким требованиям должна соответствовать трансмиссия?

• Надёжность и безопасность.
• Лёгкость рулевого управления, особенно при прохождении поворотов.
• Максимально возможный показатель передачи мощности.
• Минимальный вес всех составных деталей.
• Низкий уровень шума во время работы.
• Высокий КПД.

Чем правильней и эффективней будут работать составные части трансмиссии, тем выше безопасность водителя, меньше расход топлива и износ трущихся деталей. Разумеется, это непосредственно влияет на те характеристики, которые указаны в техническом паспорте и гарантированы производителем.

Ещё существует такое понятие, как коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД). Он рассчитывается как произведение КПД механизмов, включённых в её состав. Это эффективная характеристика, обозначающая отношение полезной энергии к затраченной. Проще говоря, если КПД будет низким, то это значит, что сил затрачено много, а результата нет. КПД трансмиссии современных автомобилей варьируется от 0,82 до 0,94.

Этот параметр трансмиссии непостоянен в течение всего срока работы машины. При эксплуатации нового автомобиля механизмы притираются друг к другу и КПД повышается. Затем это значение держится на протяжении долгого периода времени, а когда движущиеся детали изнашиваются, то показатель падает. После капитального ремонта КПД возрастает, но уже никогда не достигает максимального значения.

Назначение

Все детали, которые влияют на передачу крутящего момента от маховика мотора к ведущим колёсам, входят в состав трансмиссии. Автомобиль без особых усилий трогается с места и движется с нужной скоростью.

Для чего необходима эта система механизмов?

Главной функцией трансмиссии является передача, распределение и изменение крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам автомобиля. Для чего служит трансмиссия? Это посредник между двигателем и ведущими колёсами, без которого было бы невозможно начать движение автомобиля.

На что ещё влияет трансмиссия?

• Обеспечение нужного показателя тяги и скорости автомобиля при движении и поворотах.
• Простота управления автомобилем. Благодаря этому снижается усталость и напряжение шофёра при длительных поездках.
• Увеличение безопасности и надёжности транспортного средства.
• Продление «жизни» двигателя, снятие с него лишней нагрузки.

Без трансмиссии бы не получилось бы входить в повороты

Также некоторых интересует вопрос, какую функцию не выполняет трансмиссия? Вот верный ответ: она не обеспечивает движение транспортного средства в заданном направлении.

Устройство

Как правило, автопроизводители применяют в своих автомобилях автоматическую и механическую трансмиссию. Дополнительно машины могут быть передне- , задне- , а также полноприводными. Это зависит от того, на какие колёса подаётся крутящий момент. Поэтому тип привода непосредственно влияет на то, какие элементы входят в трансмиссию.

Что относится к трансмиссии? В стандартный набор трансмиссии входят следующие составные части:

1. Сцепление.
2. КПП – коробка передач.
3. Дифференциал.
4. Полуоси – валы привода колёс.
5. Главная передача.
6. Шарниры равных угловых скоростей.

Как выглядит трансмиссия

В зависимости от типа привода в сборку трансмиссии могут входить такие механизмы, как раздаточная коробка, карданная передача и муфты. Именно эти основные части автомобиля соединяет трансмиссия для обеспечения эффективности транспортного средства. Иные узлы и механизмы не относятся к трансмиссии автомобиля.

А что входит в трансмиссию гусеничных транспортных средств?

• Бортовой редуктор.
• Входной редуктор.
• Механизм поворота.
• Сцепление или главный фрикцион.
• КПП.

Также некоторые задаются вопросом: «Что входит в трансмиссию грузового автомобиля?» Кроме основных механизмов здесь дополнительно включают промежуточный средний ведущий мост, раздаточная коробка, коробка отбора мощности. В больших автопоездах по езде на твёрдом дорожном полотне трансмиссия есть только в тягаче. А при езде по бездорожью трансмиссия ставится ещё в ведущих мостах прицепов.

Общая схема трансмиссии грузового автотранспорта

А что в трансмиссии вращается быстрее всего? При движении авто коленчатый вал ДВС вращается со скоростью до 7000 оборотов в минуту, а колёса при этом в 4 раза меньше, а при плохих условиях ещё медленнее.

Перейдём к подробному описанию всех деталей, включённых в трансмиссию.

Сцепление

Это комплекс деталей (диски, маховик, вилки выключения, первичный вал коробки), назначение которых – кратковременное разъединение мотора с коробкой передач. Сцепление расположено между ДВС и коробкой передач. Это нужно для того, чтобы автомобиль пришёл движение, а также для плавного переключения скорости передач. Сцепление находится в авто с механической либо роботизированной коробкой передач. Поэтому им управлять может как водитель, так и электроника, автоматически переключающая скорости.

Дополнительное предназначение сцепления в том, что оно помогает защитить детали двигателя и трансмиссии от поломок при резкой нагрузке.

Когда левая педаль нажата – ведомый и ведущий диски разъединяются, можно переключать нужную передачу. А если педаль не нажата, то эти самые диски плотно соединены друг с другом. Важно понимать, что этот достаточно хрупкий механизм чувствителен к неверным действиям водителя. Если резко включать сцепление, то оно сломается по причине «сгорания» трущихся деталей.

Как правило, чаще применяется фрикционное сцепление, действие которого основано на силе сухого трения. В автомобилях с механической КПП применяется сухой тип трения без смазывающей жидкости. В обычном состоянии диски прижаты друг к другу при помощи пружин. Это помогает передавать энергию от сгорания топлива в трансмиссию. Если водитель нажмёт на левую педаль, то диски разъединятся, и передача потока энергии останавливается без остановки работы двигателя. Когда снова потребуется начать движение, то надо плавно отпустить педаль, чтобы диски вновь соединились. Сухое сцепление часто применяют на автомобилях с полным приводом.

А в автомобилях с автоматической КПП сцепление выглядит в форме двух турбин, которые напрямую связаны с трансмиссией и мотором. Детали вращаются в моторной жидкости. Ведущий гидротрансформатор передают энергию в моторное масло, от движения которого начинает двигаться ведомая турбина. Мокрое сцепление более надёжное, но и цена его выше. Также существуют гидравлическое и электромагнитное сцепление, но они получили не такое большое распространение.

Коробка передач (КПП)

Это самый сложный механизм в трансмиссии. Коробка передач помогает изменить передаточное число для эффективного режима мотора в любых дорожных условиях. Благодаря этому двигатель работает в стабильном режиме, без резких скачков оборотов, а машина двигается с той скоростью, которая необходима в данный момент времени. Дополнительно КПП переключает движение на задний ход.

Таким образом, коробка передач изменяет крутящий момент, подаваемый на колёса, направление движения транспортного средства, а также его скорость. Кроме этого, КПП может на долгое время разъединять мотор от трансмиссии.

КПП могут быть следующих типов:

• Автоматическая («автомат»). Здесь переключение скоростей происходит автоматически. Из минусов – медленный разгон и повышенное потребление топлива.
• Механическая («механика»). Здесь переключение позиций передач происходит в ручном режиме при помощи рычага. Этот тип КПП надёжен и прост в управлении.
• Вариатор. Здесь происходит плавное изменение крутящего момента. Это так называемые бесступенчатая коробка передач.
• Робот. Это механическая КПП, где сцепление и переключение передач происходят автоматически.

Коробка передач помогает двигателю «приспосабливаться» к нужным условиям. Например, при езде по бездорожью на низкой передаче мотор работает сильнее, а колёса вращаются медленно, что помогает преодолеть даже сложные участки пути. А при езде на трассе при включении высокой передаче двигатель работает в экономичном режиме, а колёса вращаются быстрее.

Ведущий мост

Мосты в трансмиссии — это опоры, к которым крепится рама автомобиля. Ведущий мост получает крутящий момент от трансмиссии, что приводит колёса в движение. Ведомый мост – это просто опора. Мосты могут быть задними, передними, а также средними (их ставят в грузовые автомобили).

Дифференциал

Дифференциал – это комплекс шестерён, которые вращаются с 2-мя степенями свободы. Для чего это нужно? Для того, чтобы делить крутящий момент на 2 потока, который заставляет крутиться колёса. Простыми словами, он распределяет скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от внешних условий. А работает он вместе с главной передачей.

Например, при повороте налево левые колёса движутся по меньшей траектории, чем правые. Таким образом, левые колёса движутся несколько медленнее. Наличие в автомобилях блокировки дифференциала позволяет двигаться двум колёсам на одной оси с равной скоростью. Устройство держит вращение колёс под своим контролем, меняя их скорость, чтобы не допустить их проскальзывание на неровном дорожном покрытии (особенно это важно при езде на скользкой дороге).

Самая важная характеристика дифференциала – это коэффициент блокировки, который обозначает соотношение крутящего момента одного колеса к такому же показателю другого. Грубо говоря, от коэффициента блокировки зависит проходимость. Чем выше этот показатель, тем лучше проходимость. У стандартных дифференциалов он равен 1, а у более усложнённых механизмов он может быть со значением 5.

Расположение дифференциала напрямую зависит от типа привода:

• Полный – в раздаточной коробке;
• Передний – в коробке передач;
• Задний – в картере.

Раздаточная коробка

В простонародье эту деталь называют «раздатка». Эта деталь устанавливается только в полноприводных автомобилях для распределения вращения между всеми колёсами. В раздаточной коробке может содержаться демультипликатор, который во много раз увеличивает крутящий момент при прохождении тяжёлых участках пути.

Карданный вал (передача)

Карданный вал – это механизм, который обеспечивает передачу крутящего момента от КПП к задним колёсам. Как правило, эту деталь устанавливают в полноприводных или заднеприводных транспортных средствах, чтобы передавать вращение между разными мостами. Например, в переднеприводных автомобилях вращение двигателя передаётся к ведущей оси валами из кардана КПП.

Вал содержит 2 части, который соединены друг с другом под углом. В состав кардана входят муфты, валы, шарниры, шлицы, промежуточная опора. Выглядит карданная передача в виде трубы, а благодаря дополнительным деталям она может менять свою длину, а также изгибаться. А это очень важно при езде по ухабам, когда колёса движутся вверх и вниз, а расстояние от КПП до главной передаче постоянно изменяется.

Кардан считается важным механизмом, который помогает плавно передать крутящий момент от КПП к главной передаче при движении по неровной дороге, даже под определённым углом. Дополнительно кардан снижает колебания кузова при движении автомобиля.

Карданный вал помогает передать крутящий момент от вторичного вала КПП на вал главной передачи, который находятся под углом друг к другу.

Главная передача

Это узел, который передаёт крутящий момент напрямую к ведущему мосту. В состав устройства входит полуось, шестерни, сателлиты. Одна из важных функций главной передачи – это повышение крутящего момента и уменьшение вращения ведущих колёс.

Существует одинарная передача, а также двойная, которая имеется у грузового автотранспорта с большим передаточным значением. А на заднеприводных авто используется так называемая гипоидная главная передача, которая располагается в картере моста. В переднеприводных автомобилях главная передача находится в КПП недалеко от дифференциала.

ШРУС

ШРУС – это шарнир равных угловых скоростей, который располагается на ведущих полуосях. Он является самым последним узлом трансмиссии, который непосредственно связан с крутящим моментом. Этот механизм необходим, чтобы точно «передать» вращение от дифференциала на колёса, причём неважно под каким углом они находятся. Внутренние и внешние ШРУСы обеспечивает постоянную связь дифференциала с колёсами при движении в любых дорожных условиях.

Принцип работы

Давайте подробнее рассмотрим, как устроена трансмиссия и какой у неё принцип действия. Каким образом энергия, появившаяся в двигателе, передаётся на колёса и благодаря этому автомобиль может двигаться?

Строение трансмиссии

Пошаговый принцип работы:

1. В результате срабатывания системы зажигания создаётся высокое напряжения для формирования искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. После сгорания топлива коленвал двигателя начинает своё вращение. Эта деталь соединена с маховиком, а он – со сцеплением. При обычном режиме работы сцепление всегда соединено с маховиком, и в результате этого коробка передач тоже всегда находится во «включённом» состоянии. Перед тем как переключить передачу, сцепление разъединяет постоянную связь между валом КПП и маховиком. А когда переключение выполнено – сцепление восстанавливает эту связь обратно.
2. Коробка передач может выбирать оптимальное передаточное число при помощи разного набора шестерён. Каждая пара шестерён имеет разное передаточное число, что позволяет менять значение крутящего момента и скорости вала. Отмечу, что одновременно может происходить сцепка только одной пары шестерён при выборе определённой передачи. Другие шестерни будут просто работать вхолостую. Двигатель, сцепление и коробка передач находятся в одном корпусе и называется это трио — силовой агрегат.
3. Затем крутящий момент передаётся на главную передачу (напрямую или через карданный вал). Главная передача уменьшает высокую скорость вращения (она слишком большая для колёс) и передаёт вращение на дифференциал.
4. Дифференциал распределяет крутящий момент на полуоси ведущих колёс. Полуоси получают ту долгожданную энергию, которая будет передана ведущим колёсам. ШРУСы помогают сохранять нужную скорость при езде по неровной дороге. Автомобиль начинает своё движение.
5. В заднеприводную трансмиссию добавлен карданный вал, который передаёт вращение от заднего моста к переднему. А в полноприводный автомобиль добавлена раздаточная коробка, которая обеспечивает «превращение» всех колёс в ведущие.

Видео: Трансмиссия автомобиля. Общее устройство, принцип работы и строение трансмиссии в 3D

Рассмотрим подробнее, как классифицируют трансмиссии по методам передачи энергии.

1. Механическая. Передаёт механическую энергию от двигателя.
2. Электрическая. Она преобразует механическое движение в электрическую энергию. Затем она «превращает» её обратно в механическую и передаёт на ведущие колёса. Чаще всего такую трансмиссию применяют на мощных грузовых машинах.
3. Гидравлическая. Преобразует механическую энергию в давление потока жидкости, а затем обратно превращает в механическую и подаёт её на колёса. Нечасто применяется в машиностроении. Этот тип применяют на подвижных транспортных средствах (экскаваторах и т.п.).
4. Комбинированные (гибридные) трансмиссии. Например, это гидромеханическая и электромеханическая. Это комбинации 2 разных типов трансмиссий.

Рассмотрим каждый вид в этой классификации трансмиссий более подробно.

Механическая

Это самый популярный вид трансмиссии, который применяется на большинстве легковых автомобилей. Устройство работает только при помощи механических деталей (фрикционы и шестерни).

Минусы – это не совсем плавное переключение передач, что в свою очередь приводит к нерациональному использованию мощности мотора. А также начинающим водителям будет сложновато привыкнуть к управлению автомобилей с механической коробкой передач при помощи рычага (это не касается спортивных авто, где переключение происходит автоматически).

Интересно! Механическая трансмиссия применялась во времена СССР при проектировании танков Т-55, Т-62, Т-64, Т-72, Т-80.

Какая трансмиссия называется бортовой и где она применяется? На тракторах, комбайнах, дорожной технике и некотором скоростном гусеничном автотранспорте устанавливается бортовая трансмиссия (с бортовой или колёсной передачей). Эти агрегаты ставятся перед ведущими колёсами или в них самих. Это сделано для того, чтобы передавать максимальный крутящий момент на ведущие колёса.

Гидромеханическая

Это набирающая популярность трансмиссию, которая применяется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Здесь применяется как гидравлические, так и механические детали. Механическая энергия «превращается» в движение масла в гидротрансформаторе (аналог сцепления). Крутящий момент передаётся без рывков и искажений, ступенчато, без участия в этом процессе водителя.

Автомобиль движется плавно, увеличивается срок службы мотора и других элементов трансмиссии. Применение гидромеханической трансмиссии помогает эффективнее проходить тяжёлые участки пути (снег, песок) благодаря постоянной тяге и малой скорости вращения ведущих колёс.

Из минусов можно отметить – повышенный вес конструкции, сложный ремонт, высокая цена автомобиля. Также снижается коэффициент полезного действия двигателя.

Также такой вид трансмиссии применяется в ж/д технике, тракторах, танках (Леопард-2, М1 Абрамс).

Гидравлическая

Синонимы этого типа трансмиссии – гидростатическая, гидрообъёмная, а также маслогидравлическая силовая. В этом типе трансмиссии энергия двигателя передаётся при помощи аксиально-плунжерных механизмов – гидравлических машин. При передаче крутящего момента происходит сжатие жидкости. При этом есть возможность располагать детали трансмиссии на большом расстоянии друг от друга с высоким количеством степеней свободы и крутящим моментом. Здесь необходим строгий контроль за качеством используемой жидкости и установка гидромуфты для каждой передачи.

Как правило, «гибкая» трансмиссия применяется в теплоходах, строительных катках, станках, железнодорожной и авиационной технике.

Электромеханическая

Это самый современный тип трансмиссии, который стал популярен после массового производства электрокаров. Самый главный элемент здесь это тяговый электромотор (один или несколько), а также дополнительные детали — генератор электрического тока, электрическая система контроля, а также провода, которые соединяют части трансмиссии. Питает эту систему тяговый аккумулятор.

Преимущество электромеханической трансмиссии в мгновенной реакции на изменение параметра крутящего момента, расположение элементов на большом расстоянии друг от друга, что позволяет создавать удобные конструкции. Минусы – высокая цена, невысокий КПД двигателя, большой вес и размер.

Некоторые спрашивают, «Какие виды трансмиссий применяются в карьерном автотранспорте»? Чаще всего в карьерных самосвалах применяют именно электромеханическую трансмиссию.

Электромеханическую трансмиссию дополнительно применяют в тракторах, военной технике, тепловозах, автобусах и морских судах. Некоторые виды транспорта «включают» двигатель только после достижения определённой скорости, а до этого времени колёса движутся при помощи электрического тока.

Теперь перейдём к описанию типов приводов и особенностей используемых в них трансмиссий.

Зависимость трансмиссии от привода

Для разных типов трансмиссий конструктивные особенности различаются. Всего существуют следующие типы привода:

• Переднеприводный.
• Заднеприводный.
• Полноприводный.

Существует такое понятие, как колёсная формула автомобилей, которая включает 2 цифры. Расшифровка: первая – это общее количество колёс, а вторая – количество ведущих. Так передне- и заднеприводные обозначаются 4×2, а полноприводные – 4×4.

Рассмотрим их более подробно.

Переднеприводный

В них применяется классическая трансмиссия, принцип работы который был указан выше. Вращение от мотора передаётся только на передний мост через КПП, главную передачу и полуоси.

Дифференциал и главная передача размещаются в коробке передач в едином корпусе.

Заднеприводный

Здесь присутствуют все элементы переднеприводной трансмиссии. Здесь ведущая ось – задняя, а крутящий момент передаются при помощи дополнительного элемента — карданного вала. Он расположен между КПП и главной передачей и является посредником в передаче энергии.

Полноприводный

Крутящий момент передаётся одновременно на передний и задний мост. В трансмиссию дополнительно включают раздаточную коробку, которая передаёт вращение на все полуоси. А за распределение крутящего момента между колёсами отвечает межосевой дифференциал.

В трансмиссию грузового автомобиля входит дополнительная ось, чтобы уменьшить давление на асфальт и его износ.

Виды полных приводов:

1. Постоянный полный привод. Все колёса являются ведущими постоянно. Благодаря этому улучшается разгон и управляемость, уменьшается пробуксовка колёс за счёт равномерного распределения тяги.
2. Подключаемый. Ведомая ось становится ведущей, когда водитель принудительно включит полный привод.
3. Автоматически подключаемый. Активируется при пробуксовке ведущих колёс.

Наиболее частые признаки поломки трансмиссии

Многие детали трансмиссии со временем изнашиваются или ломаются. Какие частые поломки могут произойти?

1. Сцепление является так называемым расходным материалом. Здесь ведомый диск ломается чаще всего. При этом появляется скрежет, проскальзывание и нестабильная работа сцепления. В этом случае ведомый диск заменяют, а другие детали осматривают на предмет износа. Обратите внимание: пробуксовывание сцепления может спровоцировать износ фрикционов ведомого диска. Это ведёт к ограничению свободного хода педали, ухудшению разгона, снижение передачи крутящего момента, или авто может вообще не двинуться с места. Срок работы сцепления напрямую зависит от манеры вождения автомобиля.
2. КПП – коробка передач является самым сложным механизмом в трансмиссии. Распространённая причина поломок – это редкая замена трансмиссионного масла. Ведь именно оно защищает все узлы коробки передач от износа. Если жидкость вовремя не заменить, то оно будет усиливать износ КПП. При поломке коробки передач появляются сторонние стуки, шум, шелест, даже при переводе рычага в нейтральное положение, происходит плохое срабатывание при переключении передач, а также подтекает масла из КПП, запах которого появляется в салоне. В этих случаях надо незамедлительно обратиться в автосервис. Рекомендуется строго следить за состоянием КПП (вовремя менять жидкость в системе охлаждения, проводить диагностику электронного блока управления и т.п.)
3. В карданном вале может выйти из строя шарнир по причине естественного износа. Если появляются неисправности в работе карданной передачи, то во время движения слышен скрип и ощущается вибрация.
4. Дифференциал и главная передача часто выходят из строя при экстремальных нагрузках и утечке масла через сальники. Если не хватает смазки, то шестерни быстро изнашиваются. При движении присутствует шум, вибрация или постукивания во время трогания автомобиля с места.
5. ШРУСы ломаются редко, несмотря что на них приходится высокая нагрузка. Если вода попадёт через изношенные пыльники в шарниры угловых скоростей, во время движения будет слышен хруст. Поэтому надо вовремя менять расходники ходовой части и проверять состояние подвески.

Видео: Общее устройство трансмиссии

Трансмиссия – это ключевой механизм в современном автомобиле, который передаёт крутящий момент от двигателя к ведущим колёсам. Именно в этом её прямое назначение. Тип устройства зависит от вида привода в авто и способа передачи энергии.

Самая надёжная трансмиссия – механическая, работа которой зависит только от регулярного прохождения техобслуживания. Чаще всего выходит из строя диск сцепления, а самая дорогостоящая деталь – это коробка передач (КПП), особенно если идёт речь об автоматической (АКПП).

В автомобили всё больше внедряют новые разработки, где электронные компоненты, шестерни заменяются электрокабелями и электромоторами, которыми управляет бортовой компьютер. А вершиной технического прогресса является экологический чистый авто (например, на водородном топливе), где такой механизм как трансмиссия вообще отсутствует.

Давай, оцени статью!

Средняя оценка 4.4 / 5. Количество оценок: 29

Танки и танковые войска. Ч.1 Бронированные машины

(Танки и танковые войска / Коллектив авторов. Под ред. Маршала бронетанковых войск А. X. Бабаджаняна. — М.: Военное издательство, 1970)

ГЛАВА II
ТАНКИ

РАЗДЕЛ 4. ПОДВИЖНОСТЬ И ПРОХОДИМОСТЬ

§ 2. ТРАНСМИССИЯ ТАНКА

Трансмиссия танка должна обеспечить высокие тяговые качества при прямолинейном движении и повороте, хорошую надежность в течение длительного периода эксплуатации, легкость управления, высокий к.п.д., малый вес и особенно габариты агрегатов, дешевизну производства, удобство обслуживания и ремонта в полевых условиях.

Этим требованиям более полно удовлетворяют механические и гидромеханические трансмиссии, которые и применяются на современных танках. Вместе с тем в танках начинают применять и гидрообъемные передачи.

Что касается электромеханических трансмиссий, применяемых на транспортных машинах и обеспечивающих автоматическое изменение скорости в зависимости от сопротивления движению и легкость управления, то для танков они неприемлемы главным образом по габаритным и весовым данным.

Механические трансмиссии продолжают применяться на советских, английских и французских танках. Для них характерны высокий к.п.д., компактность и надежность, сравнительная дешевизна производства и простота ремонта. Их главный недостаток — ступенчатое изменение передаточных чисел, что приводит к недоиспользованию мощности двигателя и снижает среднюю скорость движения. Кроме того, при такой трансмиссии условия работы двигателя неблагоприятны, поскольку нагрузка на него непрерывно изменяется.

Механические трансмиссии современных танков совершенствуются в следующих направлениях: применение синхронизаторов или индивидуального фрикционного включения в простых коробках передач, замена простых коробок планетарными, переход на фрикционы и тормоза, работающие в масле, применение сервоприводов, использование демпферов крутильных колебаний двигателя и компенсирующих устройств в гусеничном движителе для повышения надежности.

Широкое распространение в механических трансмиссиях получили механизмы передач и поворота (МПП), объединяющие в общем картере главный фрикцион, коробку передач и механизм поворота с двойным подводом мощности, что позволяет улучшить поворотливость танка за счет обеспечения большого числа расчетных радиусов поворота без потерь мощности двигателя на трение во фрикционах или тормозах механизма поворота.

Отличительным признаком МПП в большинстве случаев является наличие суммирующих планетарных рядов, в которых эпициклы получают вращение от двигателя через коробку передач, а солнечные шестеренки — от двигателя через дополнительные передачи с постоянными передаточными числами (рис. 63). Передаточные числа к солнечным шестерням правого и левого бортов при прямолинейном движении одинаковые, а при повороте разные. Благодаря этому и обеспечиваются изменение скоростей движения гусениц и поворот танка. Поскольку обороты эпициклов зависят от включенной в коробке передачи, а обороты <102>солнечных шестерен одинаковы на всех передачах (при неизменных оборотах двигателя), то на каждой передаче получается свой расчетный радиус поворота, тем больший, чем выше передача.

Дальнейшее совершенствование трансмиссий этого типа может привести к созданию механизмов передачи и поворота с непрерывной фрикционной или гидрообъемной передачей в дополнительном приводе.

Рис. 63. Обобщенная схема механизма передач и поворота:
1 — двигатель; 2 — главный фрикцион; 3 — вал разветвления; 4 — дополнительный привод; 5 — коробка передач; 6 — суммирующий планетарный ряд; 7 — бортовая передача

Такая непрерывная передача позволяет получить любое передаточное число от двигателя к солнечным шестерням и таким образом обеспечивает на каждой передаче бесчисленное множество расчетных радиусов. Иначе говоря, механизм поворота танка приближается по своим параметрам к идеальному.

Гидромеханические трансмиссии (ГМТ), широко используемые в машинах народнохозяйственного назначения многих стран мира, применяются также и на ряде современных танков. В состав такой трансмиссии обычно входит комплексная гидропередача, которая при малых нагрузках работает как гидромуфта, а с увеличением нагрузки автоматически переходит на режим работы гидротрансформатора. Гидротрансформатор же обладает свойством приспосабливаться к изменению внешней нагрузки: с увеличением сопротивления обороты турбинного колеса трансформатора уменьшаются, а момент на нем возрастает.

Другими словами, трансформатор представляет собой непрерывную коробку передач, автоматически устанавливающую необходимое передаточное число между двигателем и ведущими колесами танка в зависимости от сопротивления движению. Однако диапазон автоматического изменения передаточных чисел комплексной гидропередачи при приемлемых к.п.д. не превышает 2—2,5, в то время как для обеспечения <103>высоких динамических качеств танка требуется диапазон не менее 10. Поэтому приходится наряду с комплексной гидропередачей в ГМТ иметь ступенчатую коробку передач на три—четыре ступени, включая и передачу заднего хода.

Таким образом, для гидромеханических трансмиссий характерны: непрерывное и автоматическое изменение тяговых усилий на гусеницах в диапазоне 2—2,5 в соответствии с изменяющимся сопротивлением, что увеличивает среднюю скорость и облегчает управление танком; более высокая надежность работы двигателя и трансмиссии благодаря эластичной их связи (энергия передается через жидкость в комплексной гидропередаче).

Рис. 64. Принципиальные схемы гидромеханических трансмиссий:
а — параллельная; б — последовательная; 1 — двигатель; 2 — входной редуктор; 3 — вал разветвления; 4 — дополнительный привод; 5 — комплексная гидропередача; 6 — механическая коробка передач; 7 — суммирующие ряды; 8 — бортовые передачи

В современных гидромеханических трансмиссиях, как и в механических, широко применяют механизмы передач и поворота, заключая в общий картер комплексную гидропередачу с входным редуктором, механическую ступенчатую коробку передач, суммирующие планетарные ряды, дополнительный привод к солнечным шестерням, фрикционы и тормоза, необходимые для управления прямолинейным движением и поворотом, т. е. все агрегаты трансмиссии, кроме бортовых передач.

На ряде машин картер механизма передач и поворота жестко соединяется с двигателем, представляя моноблочную конструкцию, что упрощает крепление агрегатов силовой установки и трансмиссии и их взаимную центровку.

Комплексная гидропередача может соединяться с остальными агрегатами трансмиссии параллельно или последовательно. При параллельной схеме (рис. 64, а) поток мощности разветвляется до комплексной гидропередачи, т. е. через нее проходит лишь часть мощности двигателя, а другая часть идет к суммирующим рядам по механической ветви. По этой схеме выполнена трансмиссия «Кросс-Драйв» СД-850 американских средних и тяжелых танков. Полная кинематическая схема трансмиссии СД-850-6 танка М-60 приведена на рис. 65.

При последовательной схеме (рис. 64, б), применяемой на американских <104>легких танках, вся мощность двигателя проходит через комплексную гидропередачу и уже после этого разветвляется. Последовательная схема уступает параллельной по величине общего к.п.д. трансмиссии. При параллельных схемах к.п.д. выше, поскольку через гидропередачу проходит лишь часть мощности двигателя.

Рис. 65. Кинематическая схема трансмиссии «Кросс-Драйв» СД-850-6:
1, 2 — дисковые остановочные тормоза; 3, 10 — привод к солнечным шестерням суммирующих рядов; 4, 9 — ленточные тормоза; 5 — цилиндрический дифференциал; 6 — вал, связанный с двигателем; 7 — вал эпициклов; 8 — блокировочный фрикцион; 11 — комплексная гидропередача

Наряду с преимуществами гидромеханических трансмиссий (по сравнению с механическими) имеются и недостатки, влияющие на боевые качества танка. В частности, уменьшается запас хода из-за больших потерь мощности при ее передаче через гидроагрегат; возникают компоновочные затруднения в связи с увеличением габаритов трансмиссии, в которой наряду с механической коробкой передач (на три — четыре ступени) появляется гидропередача со своими системами охлаждения и подпитки; усложняется производство танка и его ремонт, особенно в полевых условиях.

Рис. 66. Схема гидрообъемной трансмиссии:
1 — двигатель; 2 — гидронасосы; 3 — гидромоторы

Гидрообъемные передачи в последние годы начали применяться на транспортных машинах и могут оказаться перспективными для танков в связи с общими успехами гидромашиностроения, позволившими создать гидроагрегаты, работающие при высоком давлении (200—300 кгс/см 2 ), с к.п.д., достигающим 0,75—0,85.

Всякая объемная гидропередача состоит из гидронасоса и гидромотора (рис. 66). Энергия в этих гидромашинах передается за счет статического напора, или, иначе говоря, давления жидкости. Чем выше давление, тем компактнее агрегат, но и тем труднее осуществить уплотнение. Насос выполняется так, что можно регулировать его производительность и менять местами всасывающую и напорную магистрали. Благодаря этому обеспечивается реверсирование движения.

Гидрообъемные передачи позволяют в широком диапазоне бесступенчато (непрерывно) изменять передаточные числа при удовлетворительном к.п.д. Правда, это изменение не автоматическое, но позволяет применить автоматические системы управления. Эти передачи при работе с большим давлением компактны, удобны для компоновки и исключают необходимость иметь главный фрикцион, коробку передач, механизм поворота и даже бортовые передачи. Наконец, они просты и удобны в управлении, позволяют осуществить почти полную его автоматизацию.

Однако гидрообъемным передачам присущи и недостатки. Главные <106>из них — низкий к.п.д. и недостаточная надежность при передаче больших мощностей из-за чувствительности этих передач к износам, нарушающим уплотнения. В выполненных танковых трансмиссиях делаются пока попытки использовать гидрообъемные передачи в механизмах передач и поворота в дополнительном приводе для улучшения поворотливости машины. В этом случае они нагружаются лишь частью мощности двигателя и работают только во время поворота.

Рис. 67. Принципиальная схема гидромеханической трансмиссии:
Д — двигатель; ГОП — гидрообъемная передача; ГП — комплексная гидропередача; КП — коробка передач

В качестве примера на рис. 67 приведена схема одного из вариантов гидромеханической трансмиссии с последовательно-параллельным включением комплексной гидропередачи и гидрообъемной передачей в дополнительном приводе.

Гидрообъемная передача состоит из гидронасоса с регулируемой производительностью и гидромотора, вал которого соединен с солнечными шестернями суммирующих рядов цилиндрической передачей. Поскольку цилиндрическая передача с одной стороны выполнена с дополнительной шестерней (паразиткой), то при вращении вала гидромотора солнечные шестерни будут вращаться в разные стороны.

При прямолинейном движении производительность насоса равна нулю (нулевой эксцентриситет), вал гидромотора не вращается и удерживает солнечные шестерни от вращения благодаря тому, что в цилиндрических передачах с одной стороны есть паразитка, а с другой ее нет. Для поворота водитель, воздействуя на органы управления, изменяет эксцентриситет насоса по величине и знаку, т. е. устанавливает определенное передаточное число между насосом и гидромотором. Солнечные шестерни вращаются с определенным числом оборотов в разные стороны <107>и обеспечивают устойчивый поворот танка с необходимым радиусом. При такой схеме все радиусы поворота оказываются расчетными.

Управление агрегатами трансмиссии, силовой установки и других систем современных зарубежных танков осуществляется, как правило, с помощью сервоприводов, из которых преимущественное распространение получили гидравлические. Кроме того, применяются пневматические, электрические и комбинированные приводы. Большое внимание, уделяемое вопросам управления движением танка, объясняется тем, что тип и конструкция приводов управления оказывают непосредственное влияние на среднюю скорость движения танка и, что особенно важно, на утомляемость механика-водителя. Поскольку для танков в новых условиях характерны длительные марши и большие суточные переходы, то легкость и простота управления становятся важнейшими требованиями к приводам.

В новых условиях уже недопустимы усилия на рычагах и педалях, достигающие нескольких десятков килограммов, как это было на танках периода второй мировой войны, поэтому широкое распространение получили сервоприводы. Например, на танке «Чифтен» водитель, находящийся в положении полулежа, легко управляет танком с помощью электрогидравлических приводов. Танком «S» управляют два члена экипажа, сидящие спиной друг к другу. Это позволяет двигаться вперед и назад с одинаковыми скоростями, не разворачивая машину.

На американских средних танках управление коробкой передач и механизмом поворота производится с помощью гидроприводов от небольшой рукоятки и штурвала автомобильного типа. И только остановочные тормоза имеют механический привод, позволяющий удерживать танк на тормозах при неработающем двигателе.

Сервоприводами снабжены и все другие современные иностранные танки.

В сервоприводе всю работу по управлению агрегатом выполняет исполнительный сервомотор, получающий энергию от какого-либо внешнего источника, а водитель лишь подает сигнал, воздействуя на органы управления и тем самым обеспечивая соединение источника энергии с исполнительным сервомотором. Принципиальная схема гидравлического сервопривода показана на рис. 68. Сервоприводы такого типа пригодны для управления любыми агрегатами, требующими больших усилий.

Рис. 68. Принципиальная схема гидравлического сервопривода

Что касается автоматических систем управления движением, то применительно к трансмиссиям они пригодны лишь для переключения передач. Управление поворотом не поддается полной автоматизации, поскольку момент поворота может выбрать только механик-водитель. Для автоматического же переключения передач используются два внешних параметра: нагрузка на двигатель и скорость движения танка. Когда нагрузка на двигатель возрастает, а скорость падает, то автомат <108>включает низшую передачу, и, наоборот, при увеличении скорости движения и уменьшении нагрузки автоматически включается высшая передача. Таким образом, автоматическая система осуществляет переключения передач в соответствии с внешними условиями движения без всякого участия водителя. Однако водитель при желании может ограничить работу автомата и взять управление на себя.

Автоматика получается сравнительно простой при гидромеханических трансмиссиях, имеющих коробку передач всего на две — три ступени.

Применение сервоприводов и автоматических систем позволяет иметь в отделении управления простые и удобные для водителя органы управления в виде кнопок, небольших рукояток, педалей, штурвалов и т. п.

§ 3. ХОДОВАЯ ЧАСТЬ ТАНКА

Ходовая часть танка состоит из системы подрессоривания и гусеничного движителя.

Система подрессоривания танка должна обеспечивать возможность реализации имеющейся удельной мощности в различных дорожных условиях. От параметров подвески и амортизаторов во многом зависят средние скорости движения, надежность и обитаемость танка.

Подвеска танка должна иметь резко выраженную нелинейную прогрессивную характеристику, позволяющую танку без ударов и толчков с хорошей плавностью хода двигаться как по дорогам с различными неровностями, так и вне дорог.

Для повышения проходимости танка большое значение имеют обеспечение переменного клиренса, уменьшение силуэта машины и посадка танка днищем на грунт, а также стопорение подвески в любом положении при ведении огня.

На большинстве современных иностранных танков применяется индивидуальная торсионная подвеска в сочетании с упругими подрессорниками и мощными гидравлическими амортизаторами двустороннего действия. Исключение составляют английские танки «Чифтен», имеющие блокированную подвеску.

В последние годы повысился интерес к гидропневматическим подвескам, в которых роль упругого элемента выполняет уже не металл, а воздух и специальная жидкость. Гидропневматическая подвеска выполняет одновременно и функции амортизатора. Как уже отмечалось выше, она облегчает регулировку клиренса, удобна для компоновки, так как может быть целиком вынесена из корпуса танка наружу.

Рис. 69. Схема гидропневматической подвески:
1 — клапан высокого давления; 2 — клапан прямого хода; 3 — корпус; 4 — калиброванное отверстие; 5 — поршень-разделитель; 6 — внутренний цилиндр; 7 — сверление; 8 — кольцевая полость; 9 — шток

Принципиальная схема гидропневматической подвески приведена на рис. 69. Подвеска состоит из корпуса 3, связанного с опорным катком, и штока 9 с поршнем, соединенного с корпусом танка. В корпусе 3 подвески помещаются внутренний цилиндр 6, поршень-разделитель 5, клапаны 2 прямого хода и 1 высокого давления. В кольцевой полости 8 находится воздух, а весь остальной объем заполнен специальной сжимаемой жидкостью. Надежное разделение воздуха и жидкости обеспечивает <109>поршень-разделитель. На прямом ходе (подъем катка) шток 9 с поршнем входит в цилиндр и вытесняет жидкость из полости штока во внутренний цилиндр по сверлению 7, а оттуда через калиброванное отверстие 4 и клапан 2 прямого хода в наружный цилиндр. Жидкость перемещает поршень-разделитель, который сжимает воздух в кольцевой полости 8. При определенном, ходе штока перекрывается сверление 7 и дальнейшее перемещение штока сопровождается сжатием жидкости внутри полости штока (в полости высокого давления). Одновременно продолжается и процесс сжатия воздуха, поскольку жидкость вытесняется из внутреннего цилиндра в наружный. Давление в полости штока возрастает до тех пор, пока откроется ограничительный клапан 1.

Таким образом, до перекрытия сверления 7 подвеска работает как пневматическая (участок а — б на рис. 70), после перекрытия как гидропневматическая (участок б — в), а после открытия ограничительного клапана 1 (рис. 69) снова как пневматическая (участок в — г на рис. 70).

На обратном ходе (опускание катка) жидкость вытесняется поршнем-разделителем из наружного цилиндра во внутренний под действием расширяющегося воздуха (кривая г — а). При этом клапаны 1 и 2 (рис. 69) окажутся закрытыми и перетекание возможно лишь через калиброванное отверстие 4, где теряется значительная часть энергии, как в амортизаторе. Потери энергии характеризует площадь абвга (рис. 70). Из рисунка видно, что гидропневматическая подвеска позволяет получить желаемую нелинейную характеристику и обеспечивает быстрое гашение колебаний.

Рис. 70. Характеристика гидропневматической подвески

Такого типа подвеску имеет шведская безбашенная машина «S», в которой пушка закреплена в корпусе жестко и наводится в вертикальной плоскости за счет перемещения корпуса на подвеске относительно катков. Например, для придания пушке угла возвышения жидкость перекачивается из задних подвесок в передние.

За рубежом ведутся исследовательские работы по созданию системы подрессоривания с автоматическим регулированием жесткости упругого элемента подвески и сопротивления амортизатора.

Гусеничный движитель, несмотря на свои недостатки, продолжает оставаться единственно приемлемым для танков, так как только он способен обеспечить высокую проходимость и высокую надежность в боевых условиях. Поэтому все без исключения современные танки имеют гусеничный движитель.

Основные направления совершенствования гусеничного движителя определяются его недостатками, главные из которых: недостаточный срок службы, низкий к.п.д. и относительно большой вес.

Стремление повысить долговечность движителя обусловило применение наряду с обычной гусеницей гусениц с резино-металлическим шарниром. Такой шарнир служит в несколько раз дольше открытого благодаря тому, что характерное для открытого шарнира трение скольжения <110>металла по металлу с абразивом заменяется внутренним трением деформирующихся слоев резины.

Для гусениц с резино-металлическим шарниром оказываются необходимыми компенсирующие устройства, обеспечивающие примерное постоянство натяжения в гусеничном обводе при колебаниях корпуса. С помощью этих устройств передний опорный каток связывается с направляющим колесом так, что при подъеме катка направляющее колесо перемещается вперед, компенсируя ослабление гусеницы. Для этой же цели может применяться натяжной ролик, помещаемый на задней наклонной ветви гусеницы между крайним опорным катком и ведущим колесом.

Компенсирующие устройства необходимы прежде всего для предотвращения спадания, характерного для гусениц с упругим резинометаллическим шарниром. Вместе с тем эти устройства уменьшают динамические нагрузки, улучшая условия работы трансмиссии и двигателя.

Уменьшение веса гусеничного движителя, как и в целом ходовой части, особенно необходимое для скоростных машин, достигается использованием для деталей и узлов ходовой части легких сплавов и пластмасс. Легкие сплавы используются уже, например, в ходовой части американских серийных танков M60 и «Шеридан».

§ 4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДВОДНОГО ВОЖДЕНИЯ И ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ПЛАВСРЕДСТВА

Вопросам форсирования водных преград в послевоенные годы было уделено особое внимание.

Поскольку большинство театров военных действий характеризуется обилием водных рубежей, то трудно себе представить боевые действия, в ходе которых не потребовалось бы преодолевать несколько рек различной ширины и глубины.

В этих условиях высокие темпы наступления и стремительный характер боевых действий возможны только в том случае, если реки будут форсироваться с ходу и в короткие сроки. А для этого необходимо, чтобы каждый танк и бронетранспортер с мотопехотой мог самостоятельно преодолевать водный рубеж и продолжать выполнение боевой задачи на противоположном берегу.

Для преодоления водных преград с ходу создаются плавающие гусеничные машины, танки оснащаются оборудованием для подводного вождения (ОПВТ) и индивидуальными плавсредствами. Некоторые танки имеют и ОПВТ, и плавсредства (М60А1, «Чифтен» и др.).

Плавающие танки и бронетранспортеры, — как правило, легкобронированные машины с водоизмещением, превосходящим их вес. Эти танки обычно выполняют разведывательные задачи и участвуют в десантных операциях, а бронетранспортеры служат для перевозки личного состава или военных грузов. Образцами таких машин являются советские танки ПТ-76, бронетранспортеры БТР-50П, американские бронетранспортеры M113, Ml14, танки морской пехоты LVTH6 и другие.

Для движения на плаву используются гидрореактивный водомет, гребной винт или гребная гусеница, верхняя ветвь которой при нахождении в воде закрывается специальным гидродинамическим кожухом. Это позволяет увеличить упор и силу, движущую танк.

Оборудование для подводного вождения является принадлежностью большинства современных средних танков. Для обеспечения подводного вождения танки должны быть герметизированы и иметь несложное съемное оборудование, в которое входят воздухопитающая труба, различные <111>уплотнения и клапаны для выхлопных патрубков, предотвращающие попадание воды в двигатель при заглохании его под водой. На танке М-60 двигатель герметизирован и может работать в воде.

После выхода танка с ОПВТ на берег воздухопитающая труба сбрасывается (изнутри машины) и танк готов к движению и бою. На рис. 71 показан танк М60А1 с ОПВТ.

Рис. 71. Танк М60А1 с ОПВТ

Индивидуальные плавсредства на ряде зарубежных танков в виде раздвижных чехлов или навесных легкосъемных понтонов позволяют придать танку плавучесть за счет увеличения его водоизмещения. Скорость движения с этими средствами на плаву достигает 10 км/ч.

Индивидуальные плавсредства в виде навесных понтонов состоят из нескольких частей. В задних понтонах помещаются винты с приводом от ведущих колес танка. После выхода на берег понтоны легко сбрасываются без выхода экипажа из танка.

Такое плавсредство в отличие от раздвижного чехла позволяет танку вести огонь на плаву и при выходе на берег. Кроме того, оно стойко от ружейно-пулеметного огня, поскольку понтоны заполнены незатоп- ляемым легким материалом с удельным весом около 0,05 г/см 3 .

Плавающие машины, танки с ОПВТ и плавсредствами снабжаются водооткачивающими насосами, навигационным оборудованием и спасательными средствами для членов экипажа.

Источник Источник http://www.opex.ru/press/articles/rulevoe-upravlenie-gusenichnogo-traktora-t-konstruktivnye-osobennosti-i-ustroystvo/
Источник http://motorist.guru/ustrojstvo/transmissiya.html
Источник http://armor.kiev.ua/lib/tanks_and_armor/part2_4_2/