Сцепление служит для надежной передачи вращающего момента от двигателя мини-трактора к трансмиссии. При этом оно позволяет плавно соединять и кратковременно отсоединять вращающийся коленчатый вал двигателя от трансмиссии, обеспечивая безударное соединение шестерен при. переключении передач и плавное трогание мини-трактора с места. Кроме того, сцепление предохраняет трансмиссию от перегрузок при резком увеличении сопротивления движению или разгоне агрегата.
На современных мини-тракторах используют фрикционные сцепления, в которых вращающий момент передается за счет сил трения, возникающих между прижатыми друг к другу поверхностями ведущих и ведомых элементов сцепления. Ведущие элементы жестко связаны с коленчатым валом двигателя, а ведомые -с первичным валом коробки.передач или другим узлом трансмиссии, следующим за сцеплением. Обычно ведущие и ведомые элементы сцепления изготовляются в виде плоских круглых дисков, но иногда они могут иметь и другую форму: конусную (мотоблоки «Кутаиси Супер-600», БЧС-735 и др.) или колодочную (мотоблоки «Мепол-Терра», «Гутброд» и др.).
В случае выполнения ведущих и ведомых элементов сцепления в виде шкивов клиноременной передачи вводятся дополнительные натяжные шкивы (ролики), что дает возможность, устанавливая их положение, а следовательно, и степень натяжения ремней со штанги управления, производить пларные отключение и подключение двигателя к трансмиссии.
Фрикционное сцепление состоит из ведущей и ведомой частей и механизма управления. Принципиальное устройство однодискового сцепления показано на рис. 4.1, а. Ведущую часть сцепления образуют торцевая поверхность маховика / двигателя и нажимной диск 8, вращающийся вместе с маховиком, но имеющий возможность перемещаться в осевом направлении относительно маховика. Между маховиком и нажимным диском расположен ведомый диск 9, ступица 10 которого находится на шлицевом ведомом вале сцепления 12. Установленные с предварительным сжатием цилиндрические пружины 7 расположены по окружности нажимного диска 8. Упираясь одним концом в кожух 11, а другим -в нажимной диск, они прижимают нажимной диск вместе с ведомым диском к торцевой поверхности маховика, вследствие чего сцепление постоянно находится во включенном состоянии.
Механизм управления состоит из отжимных рычагов 2, соединенных тягами с нажимным диском, и отводки 6, связанной с педалью 5. При выключении сцепления усилие от рычага или педали 5 при помощи троса (тяги) 4 и вилки 3 передается через отводку с выжимным подшипником к отжимным рычагам. Рычаги, наружным концом соединенные болтами с нажимным диском, сжимая нажимные пружины, отводят нажимной диск от ведомого, в результате чего сцепление выключается. Выжимной подшипник исключает соприкосновение вращающихся рычагов с неподвижной отводкой и уменьшает трение. Число отжимных рычагов обычно равно трем, и располагаются они по отношению друг к другу под углом 120 °.
Детали механизма управления возвращаются в свое исходное положение с помощью пружины, при этом отводка 6 отходит от рычагов на величину зазора а, необходимого для полного выключения сцепления. Соблюдение этого зазора предотвращает пробуксовку сцепления при изнашивании фрикционных накладок ведомого диска 9, так как величина зазора при этом уменьшается и концы рычагов 2 могут вплотную подойти к выжимному подшипнику.
Установление большего, чем требуется, зазора приведет к неполному выключению сцепления. Схема многодискового сцепления представлена на рис. 4.1, б. Сцепление состоит из наружного (ведущего) барабана 17, приводимого во вращение от коленчатого вала 19 двигателя, и внутреннего (ведомого) барабана 16, закрепленного на первичном валу коробки передач. В продольных пазах ведущего барабана размещены ведущие диски 13, а ведомые диски 14, чередующиеся попеременно с ведущими, надеты на шлицы ведомого барабана.
Ведомые диски изготовляются гладкими, из стали, а ведущие — из специальной пластмассы либо из металла с вкладышами, обладающими высоким коэффициентом трения.^Ведущие и ведомые диски сжаты пружинами 18 с помощью’йгажим-ного диска 20. Вследствие трения, возникающего между дисками^ вращающий момент передается от двигателя к коробке передач. Выключение сцепления осуществляется с помощью штока 15, который перемещается с помощью троса и рычага, расположенного на штанге управления.
Работа многодискового сцепления в принципе не отличается от работы однодискового сцепления. Достоинствами многодискового сцепления являются небольшие наружные габаритные размеры фрикционных дисков и плавность его включения. Вместе с тем многодисковое сцепление имеет и недостатки: трудность получения чистоты выключения и худшие условия охлаждения. Чтобы избавиться от последнего недостатка, многодисковые сцепления часто выполняются «мокрыми», т. е. диски работают в масляной ванне. В этом случае обеспечивается хороший отвод теплоты от рабочих поверхностей трения, но, так как трение между ними снижается, фрикционные диски должны работать с большими контактными давлениями.
В таком сцеплении вершина конуса направлена в сторону трансмиссии. К маховику двигателя 21 прикреплен обод 22, имеющий внутреннюю коническую поверхность, к которой прижимается с помощью пружины 28 ведомый конус 23, несущий фрикционную обшивку 29. От конуса вращающий момент передается на вал 26. Работа конусного сцепления и его механизма управления не отличается от работы однодискового сцепления и его механизма управления. Однако подшипник отводки 27 при перемещении тяги 25 и вилки 24 воздействует непосредственно на центральный выступ ведомого конуса 23 при выключении сцепления.
Принцип работы клиноременной передачи в качестве сцепления показан на рис. 4.2 (см. вклейку), где представлен общий вид клиноременной передачи мотоблока МБ-1 (кожух клиноременной передачи снят). Ведущим элементом этой передачи является трехручьевой шкив 17, закрепленный на коленчатом валу 16 двигателя, а ведомым — шкив 8, установленный на входном валу 9 цепного редуктора трансмиссии. При этом два ближних к картеру двигателя ручья шкива 17 и соответствующие им ручьи шкива 8 находятся в двух параллельных вертикальных, плоскостях.
В передачу входят два клиновых ремня: переднего Iff и заднего 4 хода. Натяжение ремней осуществляется под: пружиненными роликами 3 и 15; второй из них установлен на кронштейне 2, поворачивающемся вокруг оси 13 под действием пружины 14. Для имеющего большую длину ремня заднего хода предусмотрена направляющая пластина 5, а сам ремень взаимодействует со шкивом 8, роликом 3 обратной (плоской) стороной. Кроме того, на шкиве 8 и ролике 3 имеются огибающие их передняя / и задняя направляющие планки (последняя на рисунке не показана).
От двух рычагов управления (см. 2 и 15, рис. 1.14), находящихся на левой рукоятке штанги управления мотоблоком, изменение направления движения агрегата-производится путем натяжения тросика // (рис. 4.2) для переднего хода (шкив 8 вращается против часовой стрелки) или 12 -для заднего хода (шкив 8 вращается по часовой стрелке). Верхние концы обоих тросиков соединяются с соответствующими рычагами управления при помощи крупнозвенных цепей 7, наличие которых упрощает регулировку необходимой степени натяжения пружиной 6 соответствующих ремней простым изменением числа вводимых в соединение звеньев.
Другие типы конструкций клиноременных передач имеют мотоблоки «Хонда F400» и «Хонда F600» [221. Рассмотрим подробнее также другие конструкции сцеплений, используемых на мини-тракторах. На мото-блоке МТЗ-05 установлено фрикционное, многодисковое, постоянно замкнутое сцепление (см. рис. 4.1, б), диски которого работают в масляной ванне. Имея значительную поверхность трения, оно позволяет при небольших размерах передавать значительный вращающий момент. Располагается сцепление в промежуточном корпусе 39 (рис. 4.4), который присоединяется с одной стороны к двигателю, а с другой — к корпусу трансмиссии 23.
К ведущим частям сцепления (рис. 4.4) относятся ведущий барабан 1, закрепленный на выходном конце коленчатого вала, и шесть ведущих дисков 3, установленных в его продольных пазах. Ведущие диски изготовлены из пластмассы и вращаются вместе с ведущим барабаном. Ведомый барабан 5 насажен на шлицы первичного вала коробки передач и закреплен гайкой. На шлицы ведомого барабана надеты семь ведомых дисков 4, изготовленных из стали. Ведущие и ведомые диски, чередующиеся между собой, сжаты пружинами 37 с помощью нажимного диска 2.
Пружины одним концом вворачиваются в ведомый барабан, а другим концом с отогнутым витком цепляются за нажимной диск. Особенностью такого крепления пружин является то, что они работают на растяжение и при чрезмерном удлинении пружин их необходимо завернуть до упора в ведомый диск или заменить новыми Привод управления сцеплением ручной механический и состоит из рычага сцепления 15 (см. рис. 2.1), троса 14. рычага 18 (рис. 4.4), переходника 17, шариков 12 и упоров 13, установленных с двух сторон вала 14, штока 7 и грибка 38. Подшипником механизма выключения сцепления служат шарики 12 и упоры 13.
При нажатии на рычаг 15 управления сцеплением (см. рис. 2.1), расположенный на левой рукоятке штанги управления, усилие передается через трос 14 (см. рис. 2.1) на рычаг 18 (рис. 4.4), который, поворачиваясь, воздействует на переходник 17, заставляя его перемещаться в осевом направлении. Переходник воздействует через шарик и упор на вал 14, который, в свою очередь, воздействует через упор 13 и шарик 12 на шток 7, проходящий внутри первичного вала коробки передач.
Шток, перемещаясь, упирается в грибок 38, который давит на нажимной диск 2 и, перемещаясь вперед, растягивает пружины 37. Пружины освобождают ведущие и ведомые диски от сжатия, и сцепление выключается. Исправная работа сцепления обеспечивает возможность наиболее полного и рационального использования мотоблока, поэтому в процессе эксплуатации необходимо следить за его техническим состоянием. При работе сцепления возможны две основные неисправности: сцепление не включается полностью или сцепление не выключается полностью.
В случае, когда сцеола«ие включается не полностью («буксует»), оно не передает полного вращающего момента и мотоблок при включенной передаче дви-жется медленнее, т. е. его скорость не соответствует включенной передаче. Повышение при этом частоты вращения коленчатого вала двигателя практически не вызывает возрастания скорости движения мотоблока. Если же сцепление полностью не выключается («ведет»), затрудняется переключение передач, а в коробке раздается сильный скрежет. При нажатии рычага выключения сцепления до отказа работающий мотоблок продолжает двигаться.
И первая, и вторая неисправности являются результатом нарушения регулировки механизма выключения сцепления или повреждения деталей сцепления. Во время пользования сцеплением нужно выключать сцепление быстро, а включать плавно. При резком включении сцепления детали трансмиссии могут выйти из строя.
Не рекомендуется долго держать сцепление в выключенном и тем более в полувыключенном состоянии, так как поверхности трения ведущих и ведомых частей сцепления, перемещаясь относительно друг друга, быстро изнашиваются.
Сцепление, используемое на микротракторе TZ-4K-14 (рис. 4.5, см. вклейку), однодисковое, сухое, постоянно замкнутое, управляемое педалью, расположенной в левой части площадки для ног оператора. Ведущими частями сцепления служат маховик 1, нажимной диск сцепления 25 и кожух сцепления 27. Кожух сцепления соединен с маховиком шестью болтами. К ведемым частям сцепления от-носятся ведомый-диск 26 и ведущий-вал коробки передач 24, на переднем конце которого на шлицах насажен ведомый диск, изготовленный из тонкой листовой стали.
С обеих сторон ведомого диска с помощью заклепок закреплены фрикционные накладки из неметаллических материалов. В центре диска с помощью заклепок присоединена шли-цевая ступица, с помощью которой ведомый диск соединяется с валом. -Между кожухом и нажимным диском установлены сжатые пружины, которые прижимают ведомый диск к маховику через ведущий нажимной диск. Сцепление включено, когда под давлением пружин ведомый диск зажат между маховиком и нажимным диском.
В этом случае вращающий момент ведомому диску передается за счет сил трения, возникающих между маховиком, ведущим нажимным диском и фрикционными накладками ведомого диска. При выключении сцепления нажимной диск отводится, сжимая пружины и освобождая ведомый диск. Сила трения между ведомыми и ведущими частями уменьшается настолько, что передача вращающего момента прекращается. Механизм выключения сцепления состоит из педали 5 {см. рис. 4.1, а), троса 4, вилки 3, отводки 6 с выжимным подшипником и отжимных рычагов 2.
Механизм приводится в действие через регулируемый трос 4 при нажатии ногой на педаль сцепления. При этом вилка 3 перемещает вперед отводку 8 с подшипником, который нажимает на внутренние концы отжимных рычагов 2. В результате этого нажимной диск 8 отводится назад, ведомый диск 9 освобождается и сцепление выключается. В процессе эксплуатации микротрактора TZ-4K-14 регулируют свободный ход педали. При регулировке сцепления необходимо следить за тем, чтобы зазор а между подшипником и рычагами выключения был 3-5 мм.
При этом внутренние концы рычагов 2 должны находиться в одной плоскости и одновременно взаимодействовать с подшипником. Если сцепление «ведет», т. е. выключение его неполное, то необходимо, вьшинчивая установочную муфту троса сцепления, добиться его полного выключения. При буксовании сцепления необходимо, заворачивая обойму троса сцепления, расположенную на левой стороне микротрактора, добиться полного включения. При новой и последующих регулировках сцепления необходимо следить, чтобы между первым зажимом оболочки троса и яедалыо сцепления при полном правом повороте оставалась достаточная длина троса в оболочке.
В противном случае появляется опасность самопроизвольного выключения сцепления Свободный ход педали сцепления необходимо регулировать таким образом, чтобы выключение сцепления происходило в нижней половине хода педали сцепления. На мотоблоках «Мепол-Терра» чехословацкого про-изводства применяется центробежное сцепление коло-дочного типа, которое расположено в промежуточном фланце 10 (рис. 4.6, а), соединяющем двигатель с трансмиссией. Промежуточный фланец на трансмиссии закрепляется болтами 9.
Сцепление состоит из ведущей ступицы, двух центробежных грузов 6 и ведомой ступицы. Ведущая ступица насажена иа нижний конец коленчатого вала двигателя и закреплена гайкой 5 со стопорной шайбой 4. В ведущую ступицу вставлены две оси 3, зафиксированные в ступице / с помощью стопорных колец 2. На этих осях свободно насажены два центробежных груза 6, зафиксированных стопорными кольцами 8. Ведомая ступица и закрепляется с помощью шпоночного соединения на первичном валу комплектной коробки со стопорной шайбой.
Центробежное сцепление включается и выключается автоматически в зависимости от скоростного режима работы двигателя. Оно включается при возрастании ча-стоты вращения двигателя до 1700-1800 мин-1. При этом грузы 6, сидящие на осях 3, под действием центробежных сил расходятся, преодолевая пружины 7, и прижимаются к ведомой ступице 11. Вращающий момент передается за счет сил трения, возникающих между грузами и внутренней поверхностью ведомой ступицы. Чем выше частота, вращения двигателя, тем больше сила трения между грузами и ведомой ступицей и, следовательно, возможна передача большего вращающего момента.
При этом необходимо следить, чтобы соприкасающиеся цилиндрическая поверхность фланца двигателя и посадочная поверхность трансмиссии были чисты. Для обеспечения посадки двигатель можно слегка покачивать до тех пор, пока фланец двигателя 14 (рис. 4.6, б) не упрется во фланец трансмиссии, а палец 12 не войдет в проушину, в которой он затем фиксируется с помощью болта. На фланце коробки передач Т-20 имеются две проушины, и силовой агрегат можно поместить, вставляя его палец 12 в одну или другую проушину, расположив штангу управления с той или иной стороны коробки.
После соединения силовой агрегат закрепляется быстродействующими зажимами 13, которые представляют собой скобы, подвешенные на корпусе двигателя. Скобы зацепляются крюками за штифты на выступах трансмиссии и опускаются (см. также рис. 3.14). Такое соединение силового агрегата с трансмиссией технологического модуля обеспечивает быструю комплектацию разнообразных агрегатов.
