Устройства для отбора мощности

1 ≫

Механизм отбора мощности для упрощения включения кардана (11) переднего моста содержит установленные на шасси дорожного автомобиля и связанные между собой, коробку передач (1) и коробку отбора мощности, смонтированную в отдельном корпусе (2), в котором установлены на первичном валу (7) ведущая шестерня (3), вторичный вал (8), расположенный параллельно первичному валу (7) в подшипниковых опорах (5) и связанный с ведомой шестерней (4), средство (9) включения и разъединения кинематической цепи, при этом корпус (2) установлен отдельно между коробкой переменных передач (1) и карданом (10) заднего моста автомобиля, при этом на вторичном шлицевом валу (8) механизма установлены фланец (6) и ведомая шестерня (4), к фланцу (6) присоединен кардан (11) переднего моста, средство (9) включения переднего моста выведено в кабину.

Предлагаемая полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в трансмиссии полноприводного автомобиля.

Все известные устройства отбора мощности предназначены, как правило, либо для приведения в движение агрегатов двигателя, либо для приведения в действие активных рабочих органов навесных и прицепных сельскохозяйственных машин и орудий [см. Тракторы. Проектирование, конструирование и расчет. Под ред. Ксеневича И.П. - М.: Машиностроение. 1991. - 544 с.].

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели по технической сущности является механизм отбора мощности (вариант второй), описанный в патенте РФ №2252149, МПК 7 В60К 17/28, оп. 2005.05.20, и выбранный в качестве прототипа. Во втором варианте известного изобретения коробка отбора мощности также смонтирована в отдельном корпусе, также установлена на раме шасси независимо на своих кронштейнах подвески между коробкой передач и задним мостом автомобиля и соединена через карданный вал с фланцем вторичного вала коробки передач и через второй карданный вал - с задним мостом автомобиля. При этом ведущий вал коробки отбора мощности выполнен составным и имеет размещенную на нем муфту включения, соединяющую составные части вала, а на выходном валу имеется муфта для соединения ведомой шестерни с валом.

Недостатком известного механизма является то, что, он предназначен для приведения в движение активных рабочих органов навесных и прицепных машин и орудий.

Известные полноприводные грузовые автомобили имеют все мосты ведущие. Привод осуществляется через раздаточную коробку, далее - через карданную передачу. Полноприводный автомобиль имеет несколько карданных передач и раздаточную коробку. У простых (не полноприводных) автомобилей карданная передача одна либо отсутствует полностью и отсутствует раздаточная коробка, что снижает расход топлива по сравнению с полноприводным автомобилем. Также полноприводный автомобиль дороже, т.к. имеет раздаточную коробку и несколько карданов и сложнее в обслуживании и ремонте.

Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является снижение расхода топлива и повышение технических характеристик полноприводного автомобиля.

Технический результат заключается в том, что предлагаемая полезная модель позволяет усовершенствовать полноприводный автомобиль, убрав раздаточную коробку и одну карданную передачу.

Это достигается тем, что механизм отбора мощности, включающий установленные на шасси дорожного автомобиля и связанные между собой коробку передач и коробку отбора мощности, смонтированную в отдельном корпусе, согласно полезной модели, коробка, содержит установленную в корпусе на первичном валу ведущую шестерню, вторичный вал, установленный параллельно первичному валу, размещенный в подшипниковых опорах и связанный с ведомой шестерней, средство включения и разъединения кинематической цепи, при этом корпус установлен отдельно между коробкой переменных передач и карданом заднего моста автомобиля, при этом на вторичном шлицевом валу механизма установлены фланец и ведомая шестерня, при этом к фланцу присоединен кардан переднего моста, средство включения переднего моста выведено в кабину. При этом автомобиль остается полноприводным.

На вторичный вал коробки переменных передач (КПП) установлена шестерня и фланец на шлицах, к которому присоединен кардан переднего моста. Шестерня на шлицах при движении включает/выключает передний мост. Таким образом, полноприводный автомобиль выполнен без раздаточной коробки и на одну карданную передачу меньше, что существенно снизит расход топлива и полноприводный автомобиль станет дешевле. Ходовые качества автомобиля не изменятся.

Кнопка включения переднего моста выведена в кабину (шестерня включения переднего моста двигается на шлицах).

Заявляемый механизм отбора мощности в его выполнении может найти широкое применение в автомобильной промышленности, а именно соответственно в полноприводных и дорожных автомобилях.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить простоту конструкции и компактность коробки отбора мощности

На фигуре представлена принципиальная схема механизм отбора мощности.

Позиции обозначают: коробка переменных передач - 1; корпус - 2; шестерня ведущая, неподвижная - 3; шестерня ведомая, подвижная - 4; подштпник - 5; фланцы крепления карданов - 6; вал первичный - 7; вал вторичный шлицевой - 8; электро клапан - 9 включения переднего моста; кардан 10 заднего моста; кардан 11 переднего моста.

Соединение карданных валов и КПП посредством фланцев 6.

Механизм отбора мощности для переднего моста расположен отдельно от коробки переключения передач - 1, таким образом, не требуется изменения конструкции последней.

Для включения переднего моста установлен электро клапан - 9, который включается из кабины водителя.

Заявляемый механизм отбора мощности работает следующим образом.

Задний мост жестко соединен посредством выполнения крутящего вала на двух подшипниках. Для работы с передним мостом (как ведущим) включают из кабины кнопку клапана 9, который толкает шестерню 4, последняя входит в зацепление с шестерней 3, которая передает вращение на шестерню 4.

Механизм переключения передач соединяется с рычагом переключения передач, находящийся в кабине.

Предлагаемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости, не требует доработки коробки передач и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.

Механизм отбора мощности, включающий установленные на шасси дорожного автомобиля и связанные между собой коробку передач и коробку отбора мощности, смонтированную в отдельном корпусе, отличающийся тем, что в корпусе установлены на первичном валу ведущая шестерня, вторичный вал, расположенный параллельно первичному валу в подшипниковых опорах и связанный с ведомой шестерней, средство включения и разъединения кинематической цепи, при этом корпус установлен отдельно между коробкой переменных передач и карданом заднего моста автомобиля, при этом на вторичном шлицевом валу механизма установлены фланец и ведомая шестерня, при этом к фланцу присоединен кардан переднего моста, средство включения переднего моста выведено в кабину.

Материалы: http://poleznayamodel.ru/model/7/76292.html

2 ≫

Энергию двигателя трактора можно использовать для буксировки машины, для буксировки машины и одновременного приведения в действие ее рабочих органов и, наконец, для приведения в действие стационарной машины.

Для передачи вращения к механизмам буксируемых и стационарных машин на тракторе устанавливают специальные устройства — валы отбора мощности (ВОМ), приводные шкивы и дополнительные гидронасосы.

Валы отбора мощности. Машины, приводимые в действие трактором, могут располагаться по отношению к нему спереди, сбоку или сзади, и для того чтобы было удобно передавать на них крутящий момент, ВОМ устанавливают сбоку, сзади, а иногда и спереди трактора. В зависимости от места установки вала различают задний, передний и боковой ВОМ.

Задний ВОМ (рис. 130, а) обычно располагают в корпусе заднего моста трактора, где находятся механизмы трансмиссии, а боковой ВОМ (см. рис. 130,6) —в специальном корпусе, укрепляемом на корпусе коробки передач.

Для присоединения карданных валов, передающих вращение от ВОМ трактора на механизмы буксируемой им машины, концы ВОМ в виде небольших шлицеванных валиков выводят наружу.

По характеру работы машин их механизмы, приводимые в действие через ВОМ трактора, должны вращаться с различной частотой.

Одни из них, такие, как, например, сеялки, разбрасыватели удобрений и другие, имеют рабочие органы, которые должны вращаться с переменной частотой, согласованной или, как еще говорят, синхронной с поступательным движением трактора. Чем быстрее будет двигаться трактор, тем с большей частотой должны вращаться высевающие аппараты сеялки или выбрасывающие механизмы разбрасывателей удобрений, для того чтобы распределение зерна или удобрений по поверхности поля было бы равномерным.

Вторая группа машин, например уборочные машины, почвенные фрезы и другие, должна работать с рабочими органами, вращающимися с постоянной частотой, причем одни из них должны иметь большую частоту, а другие среднюю.

Рис. 130. Валы отбора мощности:

а — задний ВОМ; б— боковой ВОМ; в — сменный валик со шлицами; 1 — место расположения заднего ВОМ; 2,3 — корпуса; 4 — место расположения бокового ВОМ.

Учитывая это требование, на современных тракторах устанавливают такие ВОМ, которые при номинальной частоте вращения коленчатого вала могут иметь две частоты вращения (540 и 1000 мин“1), а на машинах, получающих вращение через ВОМ, используют соответствующие редукторы, преобразующие получаемую от трактора частоту вращения до требуемых значений.

Для того чтобы по ошибке не подать на присоединенную к трактору машину не ту частоту вращения, которая ей необходима, у некоторых тракторов задний ВОМ делают со сменными хвостовиками: один с 8 шлицами, устанавливаемый при передаче частоты 545 мин-’, второй с 21 шлицей, устанавливаемый при передаче частоты в 1000 мин“1.

Чтобы обеспечить разнообразные машины нужной частотой вращения, на тракторах предусмотрены соответствующие передающие механизмы — приводы ВОМ: синхронный и с постоянной частотой вращения.

Синхронный привод ВОМ осуществляется путем присоединения промежуточного вала (рис. 131, а) при помощи шестерни, передвигаемой рычагом к ведомому валу коробки передач. При таком соединении вращение на ВОМ передается через ведомый вал, частота которого находится в зависимости от частоты вращения ведущих колес трактора, получающих вращение от ведомого вала коробки передач. Чем быстрее идет трактор, тем быстрее вращается ВОМ. У универсально-пропашных тракторов частота вращения ВОМ с синхронным приводом обычно равна 3,3—3,5 оборота на 1 м пути трактора.

Привод ВОМ с постоянной частотой вращения осуществляется при соединении промежуточного вала с ведущим валом коробки передач, получающим вращение от двигателя через сцепление (см. рис. 131,6). Включают и выключают ВОМ 6 рычагом, соединяющим между собой шестерни 7 привода.

Нетрудно видеть, что при таком приводе после выключения сцепления остановится не только трактор, но и прекратится вращение ВОМ. Поэтому такой привод и носит название зависимого, так как действие ВОМ зависит от того, включено или выключено главное сцепление 1 трактора.

Зависимый привод ВОМ считается недостаточно удобным, так как рабочие органы машины начинают действовать не одновременно с началом движения тракторного агрегата, а с некоторым запозданием. Это явление при работе трактора, например с уборочными машинами, при начале трогания агрегата посередине гона после остановки вынуждает тракториста сдавать агрегат назад на 1…2 м, для того, чтобы после начала движения режущий аппарат смог бы набрать нужную частоту вращения к моменту входа ножа в убираемую культуру.

Такого недостатка лишен другой тип привода ВОМ с постоянной частотой вращения — независимый привод.

Рис. 131. Приводы ВОМ:

а — синхронный; б — зависимый, с постоянной частотой вращения; 1 — сцепление; 2 — ведущий вал коробки передач; 3,5 — рычаги; 4 — промежуточный вал; 6 — ВОМ; 7,8 — шестерни.

Устроен и действует такой привод следующим образом. Вращение к ВОМ передается также от главного сцепления А (рис. 132), но не от ведомого вала, а от кожуха, затем через трубчатый вал на шестерни механизма Б, позволяющего изменять частоту вращения ВОМ.

Шестерни соединены соответственно с шестернями, свободно сидящими на валу. На шлицах вала размещена соединительная муфта, которая находится в соединении с зубьями на ступице шестерни и тем самым соединяет эту шестерню с валом. При таком соединении на ВОМ передается замедленное вращение. Если же соединительную муфту передвинуть вправо, то она своими наружными зубьями войдет в зацепление с зубьями на ступице шестерни и одновременно с этим выйдет из зацепления со ступицей шестерни. В этом случае на вал будет передаваться большая частота вращения и ВОМ будет вращаться с большей частотой.

Рис. 132. Независимый привод ВОМ:

1— кожух; 2 — трубчатый вал; 3, 4, 6, 7, 12 — шестерни; 5, 9, 10, 13 — валы 8 — соединительная муфта; 11 — рычаг; 14 — зубья ступицы; 15 — муфта 16 — BOM ; А — сцепление; Б — механизм изменения частоты вращения ВОМ В—механизм переключения ВОМ на синхронный и независимый приводы Г—планетарный механизм.

Из рисунка 132 видно, что при выключении главного сцепления вал остановится, а вращение трубчатого вала будет продолжаться. Таким образом, вращение ВОМ не будет зависеть от того, включено или выключено главное сцепление трактора. Поэтому такой привод и называют независимым.

Вращение, переданное на вал , поступает к муфте переключения, сидящей на шлицах вала. При перемещении муфты рычагом вправо вал через шестерню соединится с валом, через который вращение будет передано на планетарный механизм Г выключения и через него на ВОМ 16.

Если муфту передвинуть влево, то она разъединит между собой валы и соединит вал с зубьями ступицы шестерни, соединенной с шестерней, сидящей на ведомом валу коробки передач В, при этом будет включен синхронный привод.

Помимо такого устройства, независимый привод можно получить, если на тракторе установлено двухпоточное главное сцепление.

Приводные шкивы позволяют передавать вращение от двигателя трактора к стационарной машине при помощи ременной передачи. Приводной шкив — не обязательная принадлежность трактора, он прилагается лишь по требованию потребителей.

Приводные шкивы устанавливают на тракторы сзади или сбоку.

При заднем расположении шкива его корпус (рис. 133,6) укрепляется на задней стенке картера заднего моста трактора. При этом шлицевая ступица 3 шестерни привода шкива надевается на шлицы заднего ВОМ 16 (см. рис. 132) трактора. Вращение на шкив от двигателя передается через задний ВОМ трактора.

При боковом расположении шкива корпус (см. рис. 133) укрепляют на боковой стенке картера коробки передач трактора. В этом случае втулку 4 привода внутренними шлицами надевают на шлицевой конец ведущего вала коробки передач и шкив получает вращение от этого вала.

Управляют работой шкива в первом случае рычагами ВОМ, а во втором — рычагами коробки передач.

Гидравлическая система отбора мощности предназначена для привода гидрофицированных рабочих органов сельскохозяйственных машин, буксируемых трактором.

Рис. 133. Приводные шкивы:

а — боковой шкив; б — задний шкив; 1 — корпус; 2 — шкив; 3 — шлицевая ступица шестерни; 4 — втулка привода.

Привод осуществляется путем подачи масла к гидродвигателям под давлением 15,7… 19,6 МПа.

Система отбора мощности состоит из двух насосов высокого давления, сумматора и масляного радиатора, включенных в общую гидросистему трактора.

Принцип действия этой системы следующий: масло забирается из бака основным и двумя дополнительными насосами и направляется в сумматор. В сумматоре масляные потоки от трех насосов соединяются в разных сочетаниях, что позволяет на выходе иметь различные количества подаваемого масла.

Максимальная расчетная мощность насосов, предназначенных для отбора мощности к внешним потребителям, в процентах от номинальной мощности двигателя трактора должна быть не менее 30 % для тракторов тягового класса от 0,6 до 2, 20 % для тракторов тягового класса свыше 2.

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Остались вопросы по теме:

"Устройства для отбора мощности"

Материалы: http://stroy-technics.ru/article/ustroistva-dlya-otbora-moshchnosti

3 ≫

Основным назначением трансмиссии автомобиля является передача усилия от двигателя к ведущим колесам с минимальными потерями. В некоторых машинах существуют механизмы, требующие источник энергии для обеспечения выполнения возложенных функций. Устанавливать дополнительный двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель нерационально, поэтому в качестве привода используется основной мотор автомобиля. Для направления потока мощности от основной кинематической схемы используется коробка отбора мощности. На автотранспорт могут устанавливаться от одного до трех подобных механизмов.

Коробка дополнительного отбора мощности служит для передачи энергии оборудованию, установленному на транспортное средство. В зависимости от вида приводимых механизмов и требований, предъявляемых к устройству, характеристики КДОМ могут отличатся:

по количеству ступеней, определяющих шаг между рабочими режимами;
возможности обеспечения реверса необходимого для механизма, так, например, насос требует вращения лишь в одну сторону, а коробка отбора мощности автокрана должна быть способна работать в обе стороны;
значением передаточных чисел, обеспечивающих изменение угловой скорости и передаваемого момента;
числом валов, конструктивно заложенных в КОМ;
расположением узлов, входящих в устройство коробки отбора мощности;
управляющим сигналом, который может быть чисто механическим, выполненным с использованием рычага, либо издаваемым бортовым компьютером автомобиля.

По месту установки различают КОМ, которые монтируются:

сбоку коробки передач;
со стороны торца КПП;
в картере устройства переключения скоростей;
в совокупности с раздаткой.

Способ смазки шестеренок коробки отбора мощности зависит от способа ее монтажа и наличия собственной емкости с маслом. Обычно используется масло из картера основного агрегата. При верхнем расположении механизма используется насос, подающий смазку в КОМ.

КОМ, изображенная на рисунке ниже, предназначена для установки в боковой части картера коробки скоростей. Отбор полезной мощности происходит с промежуточного вала кпп. Шестеренки находятся в непрерывном зацеплении.

Рычаг управления имеет 3 фиксированных положения выбора режима работы коробки отбора мощности. В правом положении осуществляется прямая передача. При этом каретка с зубчатым колесом постоянно находится в зацеплении с промежуточным валом КПП. При переводе в крайнее левое положении включается реверс. Для обеспечения обратного хода зубчатое колесо соединяется с шестерней, установленной внутри редуктора КОМ. При переходе в среднее положение ведомый вал перестает вращаться и коробка дополнительного отбора мощности переходит в выключенное положение.

Основным отличием безредукторных КОМ является простота конструкции и единичное передаточное число. На изображении ниже отображена коробка отбора мощности Урал, предназначенная для привода лебедки. Монтаж ее производится к торцу раздатки, позволяя получать крутящий момент от первичного вала через подвижную муфту. Отбор мощности происходит от первичного вала.

Управление механизмом происходит при помощи специальной вилки. Включение коробки отбора мощности реализовано путем блокировки первичного вала раздатки и ВОМа при помощи каретки. Рычаг имеет два фиксированных положения. Левое соответствует передачи усилия, а правое выключенному состоянию. КОМ не обеспечивает реверса. Для включения обратного направления требуется при помощи селектора КПП выбрать заднюю передачу.

Смазывание деталей производит плунжерный насос. Это позволяет использовать навесное оборудование на неподвижном транспортном средстве. Насос располагается в специальном приливе крышки КОМ. С его помощью также происходит смазка раздатки.

Зависимые от сцепления коробки устанавливаются на транспортные средства с МКПП. Устанавливается данный механизм в случае отсутствия необходимости включения навесного оборудования на ходу. Так, например, коробка отбора мощности самосвала достаточно часто выполняется в зависимом исполнении.

Основные преимущества, которым обладает КЗОМ:

небольшой вес;
несложность ремонта коробок отбора мощности;
отсутствие нагрузки на двигатель при выключенном состоянии КОМ;
простота и надежность конструкции, позволяющие уверенно эксплуатировать как новую, так и отремонтированную коробку, что подтверждает обширная выборка;
низкая требовательность к техническому обслуживанию;
повышенная безопасность, так как привод невозможно задействовать на ходу, что особо актуально для самосвальной КОМ.

Монтаж зависимого типа коробок осуществляется достаточно просто. Установка производится в специально отведенное место, после снятия специального лючка. При верхнем расположении используется насос. В случае необходимости демонтаж КЗОМ не вызывает затруднений и не влияет на работоспособность основной силовой передачи.

Монтаж КОМ независимого типа возможен на автомобиль с трансмиссией любого вида. Основным преимуществом является возможность включения механизма как в неподвижном состоянии транспортного средства, так и на ходу. Примером устройства является коробка отбора мощности камаз. Размещение возможно как к правому так и к левому боковому люку КП, а также со стороны заднего торца и зависит от модели КОМ. Для осуществления смазки используется насос.

Частотой вращения валов коробки и передаваемой мощностью можно управлять непосредственно с помощью двигателя. Включение и отключение КОМ часто реализуется при помощи электропневматики и гидравлики. Широкое распространение такой вид коробок получил на автомобилях с АКПП.

КОМ-68Б является одноступенчатым механизмом. Ее корпус отливается из чугуна. Устанавливается коробка вместо крышки КПП. Смазывание шестерен происходит путем разбрызгивания масла, залитого в коробку скоростей.

Служит КОМ-68Б для привода насоса пожарных автомобилей. Передача момента возможна как при стоянке, так и при перемещении машины на первой либо второй передаче. Это позволяет использовать насос на транспортных средствах, оборудованных лафетным стволом для тушения огня.

Для обеспечения согласования скоростей коленчатого вала и центробежного колеса возможно использование промежуточного редуктора. Он размещается между приводным карданом и пожарным насосом. За сохранение направления вращения в редукторе отвечает промежуточное колесо. Для облегчения конструкции валы могут быть изготовлены полыми.

Существующие коробки отбора мощности значительно расширили функциональные возможности транспортных средств. Благодаря перенаправлению части энергии нет необходимости в установке дополнительных приводных агрегатов. Это упрощает конструкцию автомобиля, уменьшает количество узлов и повышает надежность машины в целом.