Завдання 1. вивчити класифікацію і типаж тракторів.
Модуль №1 Класифікація тракторів та автомобілів
Лабораторно-практичне заняття №1
Тема:класифікація і типаж тракторів та автомобілів.
Мета заняття:Вивчити класифікацію і типаж тракторів та автомобілів, а також класифікацію двигунів внутрішнього згорання.
Матеріальне забезпечення:відповідна література.
Порядок виконання роботи
Завдання 1. Вивчити класифікацію і типаж тракторів.
Типаж тракторів — технологічно й економічно обгрунтована сукупність моделей, які застосовуються у сільськогосподарському виробництві. Головною класифікаційною ознакою є номінальне тягове зусилля, що визначає основний експлуатаційний показник трактора.
Номінальне тягове зусилля— найбільше тягове зусилля, що створює трактор на стерньовому фоні середньої щільності й нормальної вологості грунту та буксуванні за стандартами не більше: для колісних тракторів 4К2 і 4К4 відповідно 16 та 14%, гусеничних — 3%.
Типаж тракторів включає певну кількість базових моделей, що відрізняються за величиною номінального тягового зусилля й призначенням, а також необхідну кількість модифікацій, уніфікованих з базовими моделями, але з конструктивними відмінностями для забезпечення ефективної роботи цих машин у спеціальних умовах. Уніфікація механізмів і деталей полегшує виготовлення, освоєння та використання тракторів, Дозволяє скоротити номенклатуру запасних частин.
Для забезпечення ефективного використання тракторів на сільськогосподарських роботах у різних грунтово-кліматичних зонах та галузях господарства потрібно, щоб їх конструкції були різноманітними. Промисловість випускає трактори різних типів і конструкцій.
Трактори класифікують за такими основними ознаками: призначенням, типом ходової частини та остова, номінальним тяговим зусиллям.
За призначенням сільськогосподарські трактори поділяють на універсально-просапні, орно-просапні, спеціалізовані та трактори загального призначення (рис. 1.)
Рис. 1. Схема класифікації сільськогосподарських тракторів.
Трактори загального призначення застосовуються для енергоємних сільськогосподарських робіт: оранки середніх і важких ґрунтів, сівби, культивації, дискування, боронування, збирання врожаю та виконання транспортних, землерийних, будівельних, шляхових і навантажувальних робіт. Ці трактори мають тягове зусилля від 20 до 60 кН, робочу швидкість 5... 15 км/год; потужність двигуна 60...220 кВт; малий дорожний просвіт (кліренс) 250...350 мм; широкі шини або гусениці від 390 до 530 мм.
Універсально-просапні трактори застосовуються для посіву та догляду за просапними культурами; збирання технічних, зернових культур, картоплі, овочів; оранки легких і середніх ґрунтів; суцільної культивації і боронування; виконання землерийних, транспортних і навантажувальних робіт тощо.
Характерні особливості універсально-просапних тракторів:
— тягове зусилля 2, 6, 9, 14 і 20 кН; збільшено відстань до 600...800 мм між поверхнею ґрунту і найнижче розташованими деталями між колесами або гусеницями (кліренс);
— невеликий радіус повороту (3...4 м); змінна колія; мінімально можлива ширина коліс або гусениць; робоча швидкість до 15 км/год; транспортна швидкість 25...35 км/год;
— потужність двигуна від 14 до 74 кВт.
Орно-просапні трактори використовуються для виконання всього комплексу обробітку грунту (оранки, культивації, сівби, збирання урожаю), а також для посіву, догляду і збирання просапних культур та виконання транспортних робіт.
Спеціалізовані трактори будуються на основі конструкцій існуючих тракторів для роботи в специфічних умовах (болотиста або гірська місцевість), а також для виконання спеціальних робіт.
Конструктивні особливості спеціалізованих тракторів: у болотних — широкі гусениці для зменшення тиску на поверхню ґрунту, у гірських — горизонтальне положення остова при роботі поперек схилу; у бавовницьких — триколісна ходова частина зі збільшеним кліренсом та змінною колією ведучих коліс.
За типом ходової частини розрізняють гусеничні, колісні і колісно-гусеничні трактори.
Гусеничні трактори мають малий питомий тиск (0,035...0,050 МПа) на ґрунт, порівняно невеликі витрати на буксування, підвищене зчеплення ходової частини з ґрунтом та поліпшену прохідність.
Колісні трактори відрізняються порівняно невеликими витратами потужності на самопересування, підвищеними швидкостями при виконанні транспортних робіт, меншою металомісткістю, але мають підвищене буксування.
Колісно-гусеничні трактори мають спрощений гусеничний рушій, кожний з яких складається з ведучого колеса, опорного котка та полегшеної гусениці.
За типом остова розрізняють рамні, напіврамні та безрамні трактори.
У рамних тракторів остовом є рама, до якої кріпляться всі частини і механізми. Рамний остов відрізняється підвищеною жорсткістю взаємного положення механізмів та вузлів, що особливо важливо для забезпечення співвісності валів силової передачі.
Остов напіврамних тракторів складається з корпусу трансмісії, до якого кріпляться дві поздовжні балки, зв'язані в передній частині поперечною балкою.
Остов безрамних тракторів складається із корпусів окремих механізмів.
Головною класифікаційною ознакою трактора є номінальне тягове зусилля. Це найбільше тягове зусилля, яке забезпечує трактор на стерні середньої щільності та нормальної вологості ґрунту при допустимому буксуванні. Для колісних тракторів 4К2 допустиме буксування не повинне перевищувати 16%, колісних тракторів 4К4 — 14%, гусеничних 3%.
Типаж тракторів — це технологічно й економічно обґрунтована сукупність їх моделей. Виділяють класи, в кожному з яких є базова модель або її модифікація. Складається типаж з певного числа базових моделей та достатньої кількості модифікацій для забезпечення ефективної роботи тракторів у специфічних умовах сільськогосподарського виробництва. Типаж тракторів наведено у табл. 1.
Таблиця 1
Типаж сільськогосподарських тракторів (за їх класом і тяговим зусиллям)
| Клас тяги трактора | Ном. тя-гове зу-силля, кН | Трактори |
| 0,2 | Т-012, ХТЗ-1410, ХТЗ-1210, ХТЗ-1611, МТЗ-08БС, МТЗ-112ТС | |
| 0,6 | ХТЗ-2511, ХТЗ-2512, ХТЗ-3510, ХТЗ-3521, МТЗ-310, МТЗ-320А, СШ-2540, Т-25ФМ, Т-16МГ | |
| 0,9 | ХТЗ-3130, ХТЗ-5020, ХТЗ-6020, ХТЗ-6021, ЛТЗ-55, Т-40М, Т-28Х4М | |
| 1,4 | ЮМЗ-6АКЛ, ЮМЗ-650, ЮМЗ-8070, ЮМЗ-8271, ЮМЗ-8274, ЮМЗ-8280, МТЗ-8060, МТЗ-100, МТЗ-570, МТЗ-590, МТЗ-800, МТЗ-900, ЛТЗ-60АБ | |
| 2,0 | ХТЗ-100, Т-70СМ, Т-70В, Т-90С, МТЗ-1021, МТЗ-1221, МТЗ-1222, ЛТЗ-95, ЛТЗ-155 | |
| 3,0 | ХТЗ-150К-03, ХТЗ-150К-09, ХТЗ-150К-12, МТЗ-1523, ХТЗ-151К, ХТЗ-17021, ХТЗ-17022, ХТЗ-17221. ХТЗ-17321, ХТЗ-17421, ХТЗ-121, ХТЗ-16131, ХТЗ-16331, ХТЗ-150-03, Т-150-05-09, ХТЗ-153Б, ХТЗ-150-07, ХТЗ-150-08, Т-156А, Т-156Б, ХТЗ-156М, Т-150Д, ХТЗ-150Д-03, Т-150Д-05-09, ДТ-75Д, ДТ-75Н, ДТ-75МЛ, ДТ-175М, ДТ-175С | |
| 4,0 | ХТЗ-180Р, ХТЗ-181, ХТЗ-201, ХТЗ-18040, ХТЗ-21042 | |
| 5,0 | ХТЗ-220, К-700А, К-701, К-701М, К-734, К-744 | |
| 6,0 | Т-130,Т-170М |
Розглянемо моделі і модифікації сільськогосподарських тракторів різних класів тяги.
Малогабаритні трактори і мотоблоки класу тяги 0,2 тс(тона сили) (Т-012, ХТЗ-1410, ХТЗ-1210, ХТЗ-1611, МТЗ-08БС, МТЗ-112ТС) призначені для роботи на дрібноконтурних, садових, парникових та селекційних господарствах. їх агрегатують із спеціальними плугами, культиваторами, жатками, окучниками та знаряддям, спеціально виготовленим для них.
Трактори малої потужності і самохідні шасі класу тяги 0,6 тс
(ХТЗ-2511, ХТЗ-2512, ХТЗ-3510, ХТЗ-3521, МТЗ-310, МТЗ-320А, СШ-2540, Т-25ФМ, Т-16МГ) призначені для виконання малоенер-гомістких робіт у тваринництві, садівництві, овочівництві, передпосівного обробітку ґрунту, посіву, догляду за посівами, транспортних робіт та приводу в дію стаціонарних машин.
Самохідні шасі — це різновидність трактора, на рамі якого змонтована платформа для перевезення вантажу або навішування робочих органів сільськогосподарських машин і знарядь.
Трактори класу тяги 0,9 тс (ХТЗ-3130, ХТЗ-5020, ХТЗ-6020, ХТЗ-6021, ЛТЗ-55, Т-40М, Т-28Х4М) використовують на сільськогосподарських роботах: передпосівний обробіток ґрунту, посів, хімзахист рослин і садів, міжрядний обробіток і збирання просапних, технічних, овочевих культур, оранка легких ґрунтів на малій площі; транспортних перевезеннях і для приводу стаціонарних машин.
Трактори класу тяги 1,4 тс (ЮМЗ-6АКЛ, ЮМЗ-650, ЮМЗ-8070, ЮМЗ-8271, ЮМЗ-8274, ЮМЗ-8280, МТЗ-8082, МТЗ-100, МТЗ-570, МТЗ-590, МТЗ-800, МТЗ-900, ЛТЗ-60АБ) широко і ефективно використовуються для обробітку і збирання технічних і овочевих культур. В агрегаті з сільськогосподарськими машинами і знаряддями вони служать для виконання широкого спектру робіт в рослинництві і тваринництві: оранка, культивація, передпосівний обробіток, внесення сипучих і рідких добрив, транспортні перевезення та привод у дію через ВВП начіпних і стаціонарних машин.
Усі базові моделі та їх модифікації в тягових класах 0,6; 0,9 і 1,4 відносяться до універсально-просапних тракторів.
Трактори класу тяги 2 тс (ХТЗ-100, Т-70СМ, Т-70В, Т-90С, МТЗ-1021, МТЗ-1221, МТЗ-1222, ЛТЗ-95, ЛТЗ-155) використовують для виконання всіх операцій основного обробітку ґрунту, вирощування просапних культур особливо для механізації робіт на бурякових плантаціях, у садах і виноградниках.
Трактори класу тяги 3 тс — колісні сільськогосподарські трактори загального призначення серії 150 (ХТЗ-150К-03, ХТЗ-150К-09, ХТЗ-150К-12, МТЗ-1523); серії 170 (ХТЗ-151К, ХТЗ-17021, ХТЗ-17221, ХТЗ-17321, ХТЗ-17421); орно-просапні трактори серії 160 (ХТЗ-121, ХТЗ-16131, 16331); гусеничні трактори загального призначення серії 150 (ХТЗ-150-03, Т-150-05-09); серії 180 (ХТЗ-153Б, ХТЗ-150-07, ХТЗ-150-08); універсальні трактори класичної компо-новки серії 210 (ХТЗ-18040, ХТЗ-21042); спеціалізовані колісні трактори серії 156 (фронтальні навантажувачі Т-156А, Т-156Б, ХТЗ-156М), гусеничні з бульдозерним обладнанням (Т-150Д, ХТЗ-150Д-03, Т-150Д-05-09). Крім тракторів виробництва Харківського тракторного заводу до цього класу відносяться трактори виробництва Волгоградського (Росія) і Павлодарського (Казахстан) тракторних заводів (ДТ-75 Д, ДТ-75 Н, ДТ-75 МЛ, ДТ-175 М, ДТ-175 С).
Трактори класу тяги 4 тс (ХТЗ-180Р, ХТЗ-181, ХТЗ-201, ХТЗ-18040, ХТЗ-21042 і гусеничний трактор Т-4А Алтайського тракторного заводу (м.Рубцовськ, Росія) призначені для виконання енергомістких робіт загального призначення на полях великої площі. Для цієї мети розроблено трактор Т-402 для степових зон.
Трактори класу тяги 5 тс (гусеничний трактор ХТЗ-220 і колісні трактори К-700А, К-701, К-701М, К-734, К-744) виготовляють на Кіровському заводі м. С.-Петербургу (Росія) для виконання оранки, культивації, лущення стерні, посіву на великих площах і для транспортування вантажів. Розроблено гусеничний трактор Т-250 цього тягового класу.
Трактори класу тяги 6 тс (гусеничні трактори Т-130, Т-170М) виготовляють на Челябінському тракторному заводі (Росія). Трактори цього класу використовують на полях великої площі при виконанні енергомістких сільськогосподарських і меліоративних робіт.
У таблиці 2 приведені деякі виробники тракторів далекого зарубіжжя.
Таблиця 2
| № п\п | Фірма | Країна | Приклад трактора, або серії |
| ANTONIO CARRARO | Італія | Tigrone 3700 | |
| VALMET | Фінляндія | Valmet 565 | |
| JOHN DEERE | США | John Deere 7000 | |
| DEUTZ FAHR | ФРН | Agrotron 4 | |
| ZETOR | Чехія | Zetor 10540 | |
| CATERPILLAR | США | Challenger 55 | |
| MASSEY FERGUSON | Великобританія | MF 6160 | |
| NEW HOLLAND | Італія | M100/8160 | |
| CASE | Великобританія | Steiger 9330 |
Основні відмінності сучасних тракторів:
- кабіна із захисним каркасом;
- наявність глушників шуму і звукоізоляції кабіни;
- наявність вентиляторів, пиловідокремлювачів та підігрівача повітря;
- наявність пасів безпеки;
- наявність кондиціонера.
Основні напрямки розвитку сучасних тракторів:
1. Збільшення транспортної швидкості до 40 – 50 км/год.
2. Зниження тиску рушіїв на грунт за рахунок застосування:
- металевих і гумометалевих гусеничних рушіїв;
- шин низького тиску;
- здвоєних, строєних шин.
3. Збільшення кількості типорозмірів тракторів.
4. Застосування модульної системи будови машино-тракторних агрегатів, коли енергетична частина відокремлена від технологічної.
Як приклад в таблиці 3 приведені основні технічні параметри тракторів Agrotron
Таблиця 3
| Параметр | Модель | ||||||||||
| Двигун: | Чотирициліндровий дизель рідинного охолодження з турбонаддувом | Шестициліндровий дизель рідинного охолодження з турбонаддувом | |||||||||
| Номінальна потужність, кВт | |||||||||||
| Номінальна частота обертання колінчастого вала, хв-1 | 2300 /для всіх моделей/ | ||||||||||
| Запас крутного моменту, % | |||||||||||
| Питома витрата палива, г/кВт-год | |||||||||||
| Кількість передач | 36/12 | 36/12 | 36/12 | 36/12 | 40/40 | 40/40 | 40/40 | 40/40 | 40/40 | 40/40 | |
| Максимальна швидкість руху | |||||||||||
| Частота обертання заднього ВВП, хв-1 | 540,1000 /для всіх моделей/ | ||||||||||
| Частота обертання переднього ВВП, хв-1 | 1000 /для всіх моделей/ | ||||||||||
| Максимальне зусилля підйому начіпної системи, кг | |||||||||||
Завдання 2. Вивчити класифікацію і кодування автомобілів
За призначенням автомобілі поділяють на вантажні, пасажирські і спеціальні.До перших належать автомобілі загального призначення (кузов складається з відкритої платформи з відкидними бортами) і спеціалізовані (пристосовані для перевезення конкретних вантажів). Якщо для розвантаження передбачено перекидання кузова, автомобіль називають самоскидом, а призначений для роботи з причепом (напівпричепом) — автомобілем-тягачем.
До пасажирських належать легкові автомобілі (для перевезення до 8 осіб) та автобуси (понад 8 осіб). Спеціальні автомобілі призначені для виконання нетранспортних робіт і мають відповідне обладнання (пожежні, автокрани тощо).
Залежно від пристосованості до подолання опору поверхні руху розрізняють автомобілі нормальної(для роботи переважно на дорогах із твердим покриттям і сухих ґрунтових шляхах), підвищеної і високої(для роботи в умовах, коли поверхня руху істотно деформується, зокрема, при бездоріжжі) прохідності. Автомобілі нормальної прохідності характеризуються приводом до коліс одного з двох мостів, підвищеної — до коліс усіх мостів (їх може бути більше двох), а автомобілі високої прохідності — додатково пристроями для регулювання тиску повітря у шинах з кабіни водія.
Умовні позначення автомобіля — марка і модель Марка — скорочена назва заводу-виробника, наприклад ГАЗ, ВАЗ, КамАЗ.. До 1985 року на території СРСР модель позначалась двозначним або тризначним числом. Кожний завод мав свій діапазон чисел. Наприклад автомобілі ГАЗ мали номери моделей від 20 до 100, ЗІЛ – від 100 до 200 і т. д. Після 1985 модель базових автомобілів позначається чотиризначним індексом, модифікацій — п'ятизначним. Базовою називається основна модель машини, що виготовляється, інші моделі, відмінні від базової за призначенням, називаються модифікаціями.
Перша цифра індексу характеризує клас автомобіля, який для легкових визначається робочим об'ємом циліндрів двигуна (літражем), для автобусів — габаритною довжиною, для вантажних автомобілів — повною загальною масою (табл. 4).
Друга цифра характеризує експлуатаційне призначення автомобіля: 1 — легкові; 2 — автобуси; 3 — вантажні бортові; 4 — тягачі; 5 — самоскиди; 6 — цистерни; 7 — фургони; 8 — (цифру не використовують); 9 — спеціальні.
Пара цифр — третя і четверта — характеризують номер моделі. Розглянемо кілька прикладів.
ВАЗ-2103: 1 — легковий автомобіль; клас 2 (літраж двигуна у межах 1,2—1,8); 03 — порядковий номер моделі.
К.амАЗ-5320: 3 — вантажний бортовий автомобіль; клас 5 (повна маса у межах 14—20 т); 20 — порядковий номер модел ЛАЗ-4202: 2 – автобус; клас 4 (габаритна довжина у межах (7,5 – 10,5 м); 02 – порядковий номер моделі.
Таблиця 4
Класифікація автомобілів
| Клас | Легкові | Автобуси | Вантажні | ||||||||
| Літраж двигуна,літрів | Позначення | Габаритна довжина, метрів | Позначення | Повна маса, тон | Позначення | ||||||
| Бортові | Тягачі | Самоскиди | Цистерни | Фургони | Спеціальні | ||||||
| До 1,2 | До 1,2 | ||||||||||
| 1,3-1,8 | До 5,5 | 1,2-2,0 | |||||||||
| 1,9-3,5 | 5,5-7,5 | 2,0-8,0 | |||||||||
| >3.5 | 7,5-10,5 | 8,0-14 | |||||||||
| 10,5-12,5 | 14-20 | ||||||||||
| >12,5 | 20-40 | ||||||||||
| >40 |
Завдання 3. Вивчити класифікацію двигунів
1.По призначенню двигуни поділяють:
- стаціонарні;
- двигуни транспортних машин.
2.По виду палива розрізняють двигуни, що працюють на:
- легкому рідкому паливі:
- бензин ;
- керосин;
- спирт;
- важкому рідкому паливі:
- дизельне пальне;
- мазут;
- рослинні масла (олії);
- газоподібному паливі:
- зрідженому (пропан-бутан);
- стисненому (метан, водень);
- змішаному паливі (газодизелі – двигуни, що працюють одночасно на двох паливах – газоподібному та дизельному);
- багатопаливні двигуни (двигуни, які працюють на багатьох видах палива).
3.По способу перетворення теплової енергії в механічну двигуни ділять на:
- двигуни внутрішнього згорання:
- поршневі;
- роторно-поршневі;
- двигуни з зовнішнім підводом теплоти:
- газотурбинні;
- двигуни, що працюють по циклу Стірлінга;
- комбіновані (двигун внутрішнього згорання і газотурбінний на одному валу).
4.По способу сумішоутворення двигуни ділять:
-з зовнішнім сумішоутворенням (карбюраторні):
- без розшарування заряду (класичний карбюратор);
- з розшаруванням заряду (суміш в циліндр потрапляє двома шляхами, перший-через впускний клапан, потрапляє більша частина бідної суміші, другий - з форкамери, менша частина багатої суміші, через додатковий впускний клапан);
-з внутрішнім сумішоутворенням(дизелі);
- по типу камери згорання;
- передкамерні;
- вихрекамерні;
- з безпосереднім впорскуванням;
- по способу керування форсункою;
- з силовим керуванням;
- з електромагнітним керуванням;
-з впорскуванням легкого палива у впускний трубопровід (інжектор) або карбюратор.
5.По способу запалювання робочої суміші двигуни ділять на:
- з запалюванням від електричного заряду;
- з запалюванням від стискання;
- форкамерно-факельне запалювання( в форкамері суміш загоряється від електричного заряду, а вже потім, вириваючись із форкамери в циліндр, запалює суміш);
- запалювання газоподібного палива від запальної дози дизельного.
6.По числу тактів робочого циклу двигуни ділять на:
- двотактні;
- чотиритактні:
- шеститактні
- інші ( чотиритактний двигун у якого після чотирьох тактів 2 або 4 такти холості).
7.По способу регулювання в зв’язку зі зміною навантаження двигуни ділять на двигуни:
- з якісним регулюванням (зміною якості паливної суміші, дизелі);
- з одним рівнем потужності;
- з двома рівнями потужності;
- з кількісним регулюванням ( зміною кількості паливної суміші, карбюраторні , бензинові);
- з змішаним регулюванням;
- відключенням циліндрів.
8. По конструкції двигуни ділять на:
- поршневі;
- по розміщенню циліндрів:
- рядні горизонтальні;
- рядні вертикальні;
- V-подібні з кутом розвалу 60° або 90°;
- W - подібні;
- опозитні;
- по розміщенню поршнів:
- однопоршневі (один поршень на циліндр);
- двопоршневі (два поршні на циліндр);
- подвійної дії (робочі об’єми по обидві сторони поршня);
- по кількості циліндрів (1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12);
- по кількості шатунів на один поршень (1 або 2);
- роторно - поршневі.
9.По способу охолодження:
-з рідинною системою охолодження;
-з повітряною системою охолодження.
10.По способу подачі повітря:
-з вільним впуском.
-з примусовим нагнітанням повітря;
- турбонаддув нерегульований;
- турбонаддув регульований;
- поршневим компресором ;
- турбіною з приводом від колінчастого валу
Контрольні питання:
1. Дайте визначення терміну „трактор”.
2. З яких основних частин складається трактор ?
3. Яке призначення мають складові частини трактора?
4. З яких основних частин складається автомобіль ?
5. Яке призначення мають складові частини автомобіля?
6.За якими ознаками класифікують трактори?
7. Що називають номінальним тяговим зусиллям трактора?
8. За якими ознаками класифікують автомобілі?
9. Які основні відмінності характеризують сучасні трактори?
10. Які палива використовують в сучасних двигунах?
11. Як двигуни класифікують по способу перетворення енергії?
12. Які способи сумішоутворення використовують у сучасних двигунах?
13. Які способи сумішоутворення використовують в сучасних двигунах?
14. За якими ознаками класифікують двигуни?