Начнем со сцепления… Через этот узел трактора проходит вся механическая мощность двигателя. И от того, как он работает, зависят своевременность и качество выполнения всех технологических операций, экономичность работы трактора и безопасность оператора.

Долговечность и надежность сцепления зависит от нагрузок, действующих на его детали. Для снижения сил трения, главной причины перерасхода топлива и нагрева деталей сцепления, необходимо соблюдать следующие правила:

• трогаясь с места, необходимо использовать первую передачу;

• отпускание педали сцепления осуществлять при минимально возможной частоте вращения коленчатого вала двигателя;

• выбирать оптимальную скорость отпускания педали сцепления, чтобы время перехода к движению было минимальным, а трактор начинал двигаться без рывков и «дерганий»;

• при маневрировании трактора (проезд узких мест, заезд на смотровые ямы, эстакады, в боксы и др.) не допускать регулирования скорости «пробуксовкой» (педаль сцепления частично нажата);

• не допускать эксплуатации трактора с неисправным сцеплением, «пробуксовкой» при полностью отпущенной педали сцепления, а также при наличии «ведения»;

• одновременно проводить диагностирование и ТО, заменять изношенные детали.

Одна из частых неисправностей главного сцепления – пробуксовывание, в результате чего топливо расходуется сверх нормы, а от чрезмерного нагрева коробятся фрикционные диски. Кроме того, теряется упругость нажимных пружин, что, в свою очередь, приводит к еще большей пробуксовке дисков и выходу их из строя.

При неполном выключении сцепления и неисправном тормозном устройстве к рычагу коробки передач приходится прикладывать большие усилия, чтобы включить нужную передачу. В этом случае особенно быстро срабатываются торцы зубьев подвижных и неподвижных шестерен, входящих в зацепление. Неполное выключение сцепления, забоины и сколы, возникающие на торцах зубьев шестерен, приводят к прогибу, а иногда и к поломке вилки переключения передач.

Неправильно отрегулированный механизм привода не обеспечивает полное возвращение педали сцепления в исходное положение. Педаль зависает, нарушается ориентация водителя при ее нажатии, что особенно опасно при выполнении транспортных работ в условиях интенсивного дорожного движения.

Общее состояние сцепления проверяют путем торможения трактора при движении на ровном горизонтальном участке дороги с включенной рабочей передачей, на средней частоте вращения вала двигателя, с включенным сцеплением. Если двигатель при этом останавливается, то сцепление работает нормально. Если же только снижается частота вращения, это значит, что сцепление пробуксовывает. Пробуксовку дисков сцепления можно заметить также по повышенному нагреву корпуса и специфического запаху.

Ведомые диски центрируют с коленвалом, а также одинаково выставляют шлицы на ступицах дисков с помощью шлицевой оправки (технологического вала) или вала сцепления. После каждой разборки механизма сцепления его вместе с приводом необходимо отрегулировать, а также смазать подшипники.

Если изменяя длину тяги, не удается правильно установить свободный ход педалей и зазор между отжимными рычагами и отводками, меняют положение отжимных рычагов. Расшплинтовав гайку регулировочного винта, откручивают или закручивают ее, устанавливая необходимый зазор между подшипником отводки и концом рычага.

Зазор между внутренними концами отжимных рычагов и втулкой упорного подшипника, а также свободный ход педали регулируют, откручивая или закручивая корончатые гайки регулировочных винтов. Открутив гайку на одну прорезь (1/6 оборота), увеличиваем зазор на 1/6 шага резьбы.

Что делать, если…

…накладки фрикционных дисков замаслились. На замасливание фрикционных дисков указывает очень медленное трогание трактора с места. В таком случае сцепление необходимо промыть. А перед промыванием накладки прогревают, включив и выключив несколько раз сцепление на ходу трактора. Затем останавливают двигатель, открывают крышку люка на кожухе сцепления и заливают внутрь 0,3-0,6 л бензина или керосина. Устанавливают рычаг коробки передач в нейтральное положение и с помощью пускового устройства или основного двигателя прокручивают сцепление.

После этого выкручивают спускные пробки, сливают жидкость, выключают сцепление и, вращая коленвал двигателя, промывают накладки бензином или керосином из шприца. Просушивают в течение 10-15 мин. Закручивают спускные пробки и закрывают крышку люка.

В случае повреждения уплотнения коленвала, а именно это чаще всего является причиной замасливания сцепления, уплотнение меняют.

 

…ведомые диски погнулись или утратили упругость пружины. При чрезмерном нагреве деталей сцепления нарушается прилегание ведомых дисков по всей плоскости (коробление), а пружины теряют упругость. Если сделанные регулировки не позволяют восстановить нормальную работу сцепления, его необходимо снять с трактора, проверить состояние деталей (произвести их дефектовку) и неисправные заменить.

 

…сцепление выключается не полностью. Неполное выключение сцепления свидетельствует о том, что механизм привода не обеспечивает необходимого хода для полного вывода ведущего и ведомого дисков из зацепления. Или же диски заклинивает на валу. При этом о неполном выключении сцепления свидетельствует шум шестерен коробки передач при переключении, а также движение трактора при полном нажатии на педаль сцепления.

Причину неполного выключения сцепления следует искать в первую очередь в неисправности механизма привода, а уже потом в неисправности деталей (дисков и валов).

«Ведение» сцепления (то есть неполное его выключение) имеет несколько характерных признаков:

• после запуска двигателя включение передач (особенно несинхронизированных) затруднено, передачи включаются с характерным скрежетом. Причем после разогрева масла в КПП от работы под нагрузкой включение передач становится еще более затрудненным;

• после запуска двигателя и выключения сцепления все передачи включаются без осложнений. Но после трогания с места на первой передаче или на заднем ходу трактор продолжает двигаться и после выключения сцепления. При этом рычаг переключения передач можно вывести в нейтральное положение только после остановки двигателя.

Неудовлетворительная работа по первому признаку связана с недостаточной величиной зазоров между ведущими и ведомыми дисками сцепления из-за малого рабочего хода муфты выключения. Второй признак связан с заклиниванием ведомого диска на шлицах первичного вала коробки передач.

Эксплуатация трактора с «ведением» приводит к осложненному включению передач, износу конусных колец синхронизаторов КПП и в итоге к самовыключению передач.

К одной из особенностей эксплуатации сцепления относится то, что неисправность (пробуксовки, «ведение», замедленное включение и др.) часто связана с нарушением нормальной работы механизма выключения сцепления. Поэтому необходимо периодически его проверять и своевременно проводить техническое обслуживание.

 

…неисправен гидравлический привод управления сцеплением. К неисправностям гидропривода управления сцеплением относится следующее:

• замедленное включение сцепления;

• заклинивание пневматического поршня в цилиндре пневмогидравлического усилителя (ПГУ);

• упор пневматического поршня в корпус из-за неправильной первичной установки в процессе сбора трактора или при его ремонте (см. рис.1);

• наличие избыточного давления в пневмоцилиндре и неисправности гидропневматического клапана ПГУ;

• наличие избыточного давления в гидроцилиндре ПГУ из-за перекрытия или засорения продуктами износа резиновых деталей и др.; указанное явление может периодически появляться и исчезать, при этом сцепление также периодически пробуксовывает.

 

                                            Рисунок 1

Из вышеназванных причин лишь упор поршня может быть устранен без разборки узлов гидропривода. Производится регулировкой штока ПГУ или перестановкой рычага вала выключения сцепления (в зависимости от конструкции ПГУ).

Другие неисправности устраняются специалистами соответствующей квалификации путем замены рабочей жидкости в гидроприводе или же разборкой ПГУ и главного цилиндра с заменой деталей (при необходимости).

 

…сцепление «буксует». Использование сцепления с пробуксовкой отражается на его техническом состоянии следующим образом:

• равномерный износ более 0,4 мм;

• искривление более 0,25 мм (см. рис. 4);

• местный износ в виде двух кольцевых канавок, средние диаметры которых совпадают с диаметром расположения заклепок (зенкованных отверстий под их головки), крепящих фрикционные накладки ведомого диска;

• наличие термических трещин.

Эксплуатация трактора после появления первых признаков пробуксовки сначала приведет к постоянной пробуксовке на высших передачах, потом – на нижних, а в дальнейшем – к полной невозможности тронуться с места. Подобная эксплуатация приводит к предельному износу или разрушению накладок, износу поверхностей трения маховика и нажимного диска – появляются две кольцевые канавки на каждой рабочей поверхности. Средний диаметр каждой канавки соответствует месторасположению заклепок крепления фрикционных накладок на ведомом диске, а ширина канавок составляет около 10 мм.

 

                                      Рисунок 4

 

Причинами пробуксовки сцепления может быть как его неисправность, так и неисправность силового агрегата, а именно:

• попадание масла на поверхность трения через уплотнения двигателя или КПП;

• предельный износ фрикционных накладок;

• разрушение нажимной пружины;

• ошибочное использование нажимного диска с кожухом («корзиной»), не соответствующего характеристикам двигателя, в первую очередь, его крутящему моменту.

Деформацию дисков определяют линейкой (см. рис. 4).

В данном случае нажимной диск подлежит замене или ремонту. Его использование допускается лишь при наличии незначительного количества микротрещин в местах выжигания поверхности трения, а также при искривлении поверхности не более чем на 0,25 мм.

Разборочные и сборочные работы при ремонте трактора составляют более 40% общей трудоемкости. Поэтому ремонт муфты сцепления требует тщательной дефектации ее деталей. Это необходимо во избежание простоя трактора на дополнительных ремонтах при неточном определении остаточного ресурса деталей сцепления.

Если по результатам осмотра нажимного диска с кожухом необходима замена только диафрагменной пружины (поломка тарельчатой ее части, облом лепестков), то перед разборкой узла необходимо сделать метки на нажимном диске и кожухе. При сборке сохранить их взаимное положение.

Следует также обратить внимание, что частой причиной пробуксовки сцепления является износ фрикционных накладок до крепящих их заклепок, с одновременным снижением нажимного усилия пружины. При включении сцепления привод еще в большей мере, нежели при выключении, должен обеспечивать следящее действие. Поскольку в этот момент необходимо обеспечить быстрое и плавное трогание трактора с места. Это обеспечит наименьшую пробуксовку и больший ресурс фрикционной пары сцепления.

Проверка следящего действия привода в эксплуатационных условиях в настоящее время осуществляется весьма приблизительно: обнаружить можно лишь грубые отклонения.

К отклонениям от нормальной работы привода относят следующее:

• после отпускания педали сцепления трактор начинает двигаться лишь через некоторое время;

• при переключении передач во время движения и быстром отпускании педали сцепления проявляется буксование сцепления в течение 1-2 с;

• при проверке привода обнаруживается заметная разница в скоростях перемещения педали и штока пневмогидроусилителя: если скорость перемещения штока меньше, включение сцепления будет замедленным и с повышенной пробуксовкой; если же скорость штока ПГУ будет выше, то будет сложно обеспечить плавность трогания трактора с места.

 

…педаль сцепления не возвращается в исходное положение (зависает). Зависание педали свидетельствует о неисправности сервомеханизма или самой педали. Причиной может быть неправильное положение пружины клапана следящего устройства, погнутость педали или перекос пола кабины.

 

…изношены фрикционные накладки ведомых дисков. Если не удается устранить зависание педали регулировками, то причиной неисправности является износ фрикционных накладок ведомых дисков. Сцепление при этом необходимо разобрать, а диски заменить.

Пробуксовка сцепления проявляется в процессе переключения передач, когда после отпускания педали сцепления и резкого увеличения частоты вращения коленвала скорость трактора не повышается или повышается лишь через некоторое время после отпускания педали.

Обслуживание сцепления

При ежедневном техническом обслуживании (один раз в смену, после окончания работы) проверяется наличие или отсутствие пробуксовки, ведения, шумов и стуков. При появлении первых признаков пробуксовки и ведения эксплуатация транспортного средства должна быть приостановлена до выявления причин и их устранения. Если нет возможности буксировать трактор, то самостоятельное движение допускается только на одной из низших передач, на которой нет пробуксовки. Если сцепление ведет, не допускается переключение передач.

Для проверки сцепления и управляющего им привода трактор устанавливают на тупиковый пост ТО со смотровой ямой. Сама проверка включает:

• наличие свободного хода педали сцепления, величина которого должна соответствовать требованиям инструкции по эксплуатации трактора;

• величину хода муфты выключения сцепления – определяется через открытый верхний или нижний люк (в зависимости от особенностей конструкции трактора) с помощью шаблона;

• возможность перемещения штока ПГУ с одновременным поворотом рычага с вилкой до упора в торец муфты выключения (если шток при указанной проверке не перемещается, это свидетельствует о неисправности гидропривода сцепления).

Основанием для демонтажа сцепления является: избыток масла в картере и наличие в нем продуктов износа. И по результатам осмотра принимается решение о необходимости демонтажа нажимного диска с кожухом («корзины») и диска ведомого.

Если проверка привода сцепления не дала результатов и передачи продолжают включаться с осложнением, необходимо продолжить поиск причин неисправностей. Порядок следующий:

• отсоединить карданный вал от фланца КПП;

• запустить двигатель (при выключенном сцеплении), включить прямую передачу в коробке передач, при этом фланец КПП не должен вращаться; если фланец вращается, это свидетельствует о наличии классического ведения сцепления из-за его неисправностей;

• заглушить мотор и через нижний люк картера замерить равномерность ухода нажимного диска. Измеряется высота от поверхности кожуха до торца головок болтов на «корзине» при включенном и выключенном сцеплении. Разницу между измерениями следует принять за величину ухода нажимного диска. Измерения повторить 4 раза для каждого болта.

Если по результатам измерений уход нажимного диска в одной точке имеет значение на 1-1,5 мм меньше, чем в других точках, то сцепление подлежит демонтажу для выяснения причин несоответствия.

Если меры по доработке ступицы ведомого диска и первичного вала и смазка боковых поверхностей шлицев не устранили специфического ведения, то ведомый диск и первичный вал КПП подлежат замене.

Если при включенном сцеплении имеют место шумы и стуки в зоне сцепления, выявление их причин проводится в следующем порядке:

• выключить сцепление при минимальной частоте вращения; если шум с увеличением частоты вращения коленвала усиливается, это свидетельствует о неисправности подшипника муфты выключения;

• смазать подшипник муфты выключения через пресc-масленку; смазку проводить до появления масла из зазора между отражательной шайбой и втулкой муфты;

• повторить проверку на шум;

• если после смазки шум не исчез, муфта выключения сцепления подлежит замене или ремонту.

К операциям технического обслуживания муфты сцепления относятся:

• смазка подшипника пластичной смазкой через пресс-масленку;

• проверка работы привода управления сцеплением;

• проверка состояния рабочей жидкости гидропривода; если рабочая жидкость имеет черный цвет, она требует замены.

В необходимых случаях проводится проверка отсутствия пробуксовки сцепления во включенном состоянии. Проверка проводится следующим образом:

• запустить и прогреть двигатель до нормальной рабочей температуры;

• трактор установить на ровную площадку;

• включить ручной тормоз;

• выключить сцепление и включить высшую передачу;

• довести частоту вращения коленчатого вала до 1400-1600 об./мин.;

• плавно включить сцепление, при этом двигатель должен заглохнуть, что свидетельствует о достаточном моменте трения и отсутствии пробуксовки сцепления.

 Зубчатые передачи и подшипники трансмиссии

Важным фактором экономичности трактора является уровень смазочного материала в емкостях зубчатых передач (КПП, раздаточных коробок, главных передач, бортовых редукторов и пр.). Повышение уровня смазочного материала на 50 мм от нормы является причиной не только перерасхода масла (0,2-20 л), но и дополнительных расходов топлива на его перемешивание (рост на 0,4-3,7%). Поэтому принцип «кашу маслом не испортишь» здесь не действует – на масле хозяйства теряют от 35 до 4000 грн.

Следует отметить, что по мере загрузки трактора эти расходы уменьшаются. Да и удельный расход топлива при максимальном крутящем моменте минимален. Эти обстоятельства должны быть учтены также при выборе агрегатирования машины.

На КПД трансмиссии трактора (следовательно, и на расход топлива) влияет также сорт масла. Замена нигрола современными трансмиссионными маслами повышает экономичность трактора на 2-3%. КПД трансмиссии в значительной мере зависит от температуры масла, достигая максимального значения при температуре 80-85°С благодаря уменьшению его вязкости. Это важно учитывать при использовании тракторов в холодное время года (см. табл. 1).

 

Во время работы зубчатых передач межосевое расстояние возрастает, что негативно влияет на КПД, ресурс передачи, шумность работы и др. Перед установкой радиальных или радиально-упорных подшипников в трансмиссию целесообразно проверить радиальный зазор и сравнить его с допустимым (см. ГОСТ 520-2004). Схема устройства для проверки радиального зазора представлена на рис. 2.

                   

 

                                   Рисунок 2                                                                                          Рисунок 3

Пятно контакта зубьев является достаточно информативным показателем технического состояния зубчатой передачи (см. рис. 3). Простыми измерениями размеров пятна можно с достаточной для практики точностью определить характеристики передачи и принять решение о ее дальнейшем использовании.

Процент пятна контакта зубьев определяют по двум параметрам:

• ширине зубчатого венца

 

 

 

• высоте зубьев

 

 

 

  

Измеренные размеры подставляют в формулы и находят проценты повреждения боковой поверхности зуба по высоте и ширине, после чего сравнивают их с табличными (см. табл. 2 и 3).

При форме пятна контакта, показанной на рис. 5 а, зубчатая передача при работе создает шелест или легкое гудение низкого тона (исправное состояние). При форме пятна, показанной на рис. 5 б, без нагрузки слышен шелест, а под нагрузкой – вой (неисправное состояние). При пятнах контакта, изображенных на рис. 5 в, г, зубчатая передача при работе без нагрузки в одном случае создает мелкий стук, а под нагрузкой – вой и частый прерывистый стук, а в другом – частый прерывистый стук без нагрузки и вой под нагрузкой (неисправное состояние).

Неравномерность частоты вращения зубчатых колес дополнительно нагружает передачи, подшипники, корпуса коробок передач; ухудшает технические и экономические показатели работы трансмиссий. Во время работы зубчатых передач изнашивается контактная поверхность зуба, форма которой создает возможность перекатывания зубьев друг по другу при вращении зубчатых колес. Вследствие этого возникают повышенные усилия от трения скольжения, что снижает КПД передачи и экономичность трактора. Зазор между зубьями измеряют специальными щупами (см. рис. 6). 

                                                                                                                                             Рисунок 6

Для определения состояния всей трансмиссии трактора замеряют общий люфт ведущего колеса относительно коленвала двигателя (поворот в градусах). Люфт должен быть не более 4°.

Нарушение правил использования трансмиссий влечет за собой перерасход топлива на 3-27% и уменьшение ресурсов эксплуатации более чем в 3 раза.

 

Андрей Рубец, Виктор Демещук,
Белоцерковский национальный аграрный университет

Опубликовано в №09 2012 г.