Table of Contents
Колёсный трактор марки К-700, является первоначальной моделью в линейке машин 5-го тягового класса производственного бренда «Кировец» Петербургского Тракторного Завода. Трактор оснащён механической трансмиссией, в состав которой входит коробка передач, где, не смотря на гидромеханическое переключение скоростей требуется разрыв потока мощности, идущий от двигателя. Этим и отличается коробка передач К-700 от последующих моделей тракторов данной линейки К-700А, К-701, К-702, где переключение с скоростей в рамках одного диапазона уже осуществляется бесступенчато, без разрыва потока мощности. Вместе с этим, нужно отметить, что особенностью трансмиссий всех выше указанных марок тракторов есть то, что функцию основного сцепления выполняет работа гидроподжимной фрикционной муфты включенной передачи, а разъединение потока крутящего момента осуществляется за счёт сброса давления в гидросистеме КПП.
Скорости трактора
Сельскохозяйственное назначение предполагает применение машины в широком спектре технологических операций, что требует от трансмиссии трактора значительной функциональности в части формирования передаточных чисел. Так для полноценного применения машины в сельском хозяйстве трактор К-700 оснащён КПП обеспечивающей 16 скоростей переднего хода и 8 скоростей заднего хода. Сохраняя своё сельскохозяйственное назначение и имея некоторые усовершенствования в конструкции КПП, такое же количество передач переднего и заднего хода имеют трактора К-700А, К-701. Марка К-702 является машиной чисто промышленного назначения с коробкой переда обеспечивающей 4 скорости переднего хода и 4 заднего хода.
Таблица формируемых скоростей и тягового усилия тракторов К-700, К-700А, К-701, К-702 по передачам на номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя.
| Передача | Скорость и соответствующее тяговое усилие ( км. в час/кН) | |||
| К-700 | К-700А | К-701 | К-702 | |
| Передний ход | ||||
| 1 | 2.9/60 | 2.6/60 | 2.9/65 | 0-8.4/ 171-26 |
| 2 | 3.6/60 | 3.1/60 | 3/65 | 0-12.2/ 118-18 |
| 3 | 4.3/60 | 3.8/60 | 4.2/65 | 0-31/ 46-7 |
| 4 | 5.2/60 | 4.6/60 | 5.1/65 | 0-44.5/ 32-5 |
| 5 | 5.7/60 | 6.8/60 | 7.1/65 | |
| 6 | 6.9/60 | 7.7/55 | 8.6/62 | |
| 7 | 8.3/51.8 | 9.2/44.5 | 10.3/50.5 | |
| 8 | 10.0/40.4 | 11.1/36 | 12.4/41 | |
| 9 | 9.3/45.8 | 7.0/60 | 7.8/65 | |
| 10 | 11.3/36.6 | 8.5/49 | 9.5/55.5 | |
| 11 | 13.6/29.3 | 10.3/40 | 11.5/45 | |
| 12 | 16.4/22.4 | 12.4/32 | 13.8/36 | |
| 13 | 18.0/20.7 | 17.2/25 | 19.2/27.5 | |
| 14 | 21.9/16 | 20.8/20 | 23.3/22 | |
| 15 | 26.4/12.2 | 25.1/16 | 28.0/18 | |
| 16 | 31.7/8.6 | 30.2/13 | 33.8/14 | |
| Задний ход | ||||
| 1 | 5.1/60 | 4.6/60 | 5.1/65 | 0-7.3/ 198-30 |
| 2 | 6.2/60 | 5.5/60 | 6.2/65 | 0-12/ 120-19 |
| 3 | 7.5/56.5 | 6.5/60 | 7.4/65 | 0-26.8/ 53-8 |
| 4 | 9.1/44.2 | 8.0/53 | 8.9/59.5 | 0-44.1/ 32-5 |
| 5 | 16.3/22.9 | 12.5/32 | 13.8/36 | |
| 6 | 19.3/17.8 | 15.0/25.9 | 16.7/28.5 | |
| 7 | 23.9/13.7 | 18.1/20 | 20.2/22.5 | |
| 8 | 28.7/9.8 | 21.7/15.5 | 24.3/17.5 | |
Схема переключения
Управление коробкой передач трактора К-700 осуществляется четырьмя органами управления:
- Выбор режима – «повышенный – пониженный»
- Диапазон
- Передача
- Режим привода полный 4х4 или привод только на передний мост 4х2
Двумя положениями рычага делителя осуществляется выбор режима работы КПП на повышенный или пониженный.
Рычаг переключения диапазонов имеет три положения — два для включения переднего и одно для включения заднего хода в рамках предварительно выбранного режима. В сумме, с учётом двух режимов, машина получает четыре диапазона переднего хода и два диапазона заднего хода.
Отдельным рычагом переключения осуществляется выбор одной из четырёх передач в рамках выбранного режима и включенного диапазона.
Осуществляя любое переключение коробки К-700 необходим сброс давления осуществляемый отдельной педалью. Этот прием обеспечивает разрыв мощности коробки с двигателем. В усовершенствованных коробках тракторов К-700А, К-701, К-702, разрыв при гидромеханическом включении передач не требуется, сброс давления делается только при механическом переключении режима или диапазона.
Необходимость произведения разрыва мощности при переключении передач коробки конкретно К-700 объясняется отсутствием в гидросистеме трансмиссии гидроаккумулятора, который работает на сглаживание падения давления при перенаправлении потока масла от одной гидромуфты к другой и тем самым обеспечивая плавный переход, без рывков, от одной передачи к другой без провалов в тяговом усилии. Естественно в последующих версиях трактора данный недостаток был устранён и машины получили возможность переключения передач бесступенчато.
С учетом того, что трактор может работать в режиме полного привода 4х4 или с приводом одного моста 4х2, к органам управления КПП относится рычаг включения привода ведущего заднего моста. То есть, стандартно трактор поучает постоянный привод только на передний мост, при необходимости работы в режиме полного привода 4х4 задний мост включается дополнительно.
Устройство КПП
Общее устройство коробки передач можно разделит на две основные части: механическая часть — включает в себя редуктор формирования передаточных чисел и привод гидронасосов;
гидравлическая система коробки — обеспечивающая смазку механизма и переключение гидроуправляемых муфт переключения скоростей и включение ВОМ трактора.
Редуктор коробки размещён в отдельном составном корпусе, где размещены четыре основных вала, обеспечивающих переключение и формирование передаточных чисел:
- ведущий вал
- промежуточный вал
- грузовой вал
- раздаточный вал
Также для получения обратного вращения грузового вала и обеспечения задний хода трактору в конструкцию коробки включена дополнительная промежуточная шестерня, вращающаяся на отдельной оси. В качестве вспомогательного механизма в конструкцию КПП включён привод гидронасосов.
Формирование передаточных чисел осуществляется гидравлическим срабатыванием фрикционных, гидравлических муфт, установленных на ведущих шестернях и механическим переключением зубчатых муфт в составе КПП.
Общие технические данные КПП
- Вес КПП – 1025 кг
- Объём заправки 24 литра
- Рабочее давление 8.5-10 кгс/см²
- Длинна -138 см
- Ширина -85 см
- Высота -187 см
Ведущий (бустерный) вал
Своим передним вал краем получает вращение непосредственно от двигателя через полужёсткую муфту. Опоры вращения вала размещены в составных постелях двух половин составного корпуса. На валу размещены четыре гидроупровляемые фрикционные муфты с ведущими шестернями четырёх передач.
Работой муфт осуществляется переключение скоростей. Ведущие шестерни находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями на промежуточном валу. Задний край вала взаимодействует с приводом вала отбора мощности трактора. Также от ведущего вала осуществляется привод гидронасосов гидросистем трактора.
Промежуточный вал
Своими жёстко установленными шестернями вал взаимодействует постоянным зацеплением с ведущими шестернями бустерного (ведущего) вала. Снизу вал взаимодействует с шестернями грузового вала, где включенное передаточное число одной из гидроподжимной муфт бустерного вала переформировывается в соответствии с включенным диапазоном.
Грузовой вал
Своими свободно вращающимися шестернями, включаемыми в формирование передаточных чисел скользящими зубчатыми муфтами, вал обеспечивает переключение диапазонов переднего и заднего хода. Своими жестко посажеными шестернями, на заднем его крае, грузовой вал взаимодействует с свободновращающимися шестернями раздаточного вала КПП.
Стояночный ленточный тормоз на грузовом валу в составе КПП установлен только в первоначальной версии коробки трактора К-700, в последствии на тракторах К-700А, К-701, К-702 данный механизм был исключен из состава узла.
Раздаточный вал
Установлен в нижней части корпуса КПП и выполняет функцию передачи сформированного передаточного числа на ведущие мосты трактора. Включение и выключение привода заднего моста осуществляется работой отдельной скользящей зубчатой муфты.
Также отдельной зубатой муфтой осуществляется выбор режима работы КПП «повышенный или пониженный» При этом передний мост получает постоянный привод от раздаточного вала, а дополнительным включением заднего моста активируют полный привод ходовой части машины.
Привод гидронасосов
Также в механическую часть коробки передач К-700 входит привод гидронасосов, расположенный в верхнем полукорпусе, над ведущим бустерным валом. Механизм обеспечивает привод масляного насоса механизма поворотов, гидронавесной системы и гидросистемы КПП. Привод насоса коробки передач осуществляется через коническую передачу и вертикальный вал.
Одновременно с помощью установленных зубчатых муфт привод насосов может переключатся в режим работы от вращения колёс ходовой части трактора. Такой синхронный режим привода насосов используют в случаях буксирования трактора с неработающим двигателем.
Зубчатая муфта переключения режима привода установлена на валу между двумя приводными шестернями, одна из которых получает вращение от бустерного вала, другая от промежуточной шестерни заднего хода. С помощью поводка переключения осевым перемещением зубчатой муфты по валу её зубцы могут входить во внутренние венцы одной или другой приводной шестерни. Муфта посаженая на шлицы вала осевым вхождением в зацепление с одной из двух шестерён включает режим привода, соединяя шестерню с валом привода.
В последствии, из состава коробок усовершенствованных версий тракторов К-700А, К-701, К-702, приводы насосов гидронавесной системы и управления поворотами были исключены. Двух секционный насос КПП был заменён на односекционный, также был убран из конструкции стояночный тормоз трактора.
Механизм переключения
В состав механизма управления коробки входит комплекс рычажно-ползунковых шарнирно сочленённых деталей, с помощью которых через рычаги управления и педаль осуществляют переключение передач, диапазонов, режимов. А также включение и выключение заднего моста трактора и переключение режимов привода гидронасосов (от двигателя или от ходовой части трактора).
Переключение зубчатых муфт грузового и раздаточного валов осуществляется кулисой, установленной на верхней части корпуса коробки.
Валик 8 с рычагом управления 3 связан с зубчатой муфтой переключения режимов («повышенный» –«пониженный») на раздаточном вале. Валики 10 и 9 рычага управления 2 осуществляют переключения диапазонов переднего и заднего хода. Отдельный рычаг 1 связан с валиком включения заднего моста с помощью зубчатой муфты на раздаточном валу. Валики ползуны взаимодействуют с рычагами управления через его шаровый наконечник.
Положение валиков при выборе диапазона или режима фиксируется подпружиненным шариковым фиксатором, входящим в их радиальные гнёзда. Для исключения самопроизвольного переключения валиков в канале корпуса кулисы встроено стопорное устройство, состоящее из шариков. Работа устройства заключается в вхождении шарика в паз неподвижного валика при переключении другого валика.
Переключение режимов привода гидронасосов осуществляется рычагом, где фиксация положение зубчатой муфты осуществляется подпружиненным стопором, входящим в паз зубчатого сектора.
Таблица формирования передаточных чисел по передачам тракторов «Кировец»
| Марка трактора | Шестерни с числами зубьями на валу | Передаточное число | |||
| Ведущем | Промежуточном | Грузовом | Раздаточном | ||
| I режим 1-я передача | |||||
| К-700 | 24 | 41;18 | 44;18 | 42 | 9,74 |
| К-700А, К-701 | 24 | 41;18 | 44;21 | 57 | 11.30 |
| К-702 | 27 | 38;31 | 30;21 | 57 | 3.70 |
| I режим 2-я передача | |||||
| К-700 | 27 | 38;18 | 44;18 | 42 | 8.03 |
| К-700А, К-701 | 27 | 38;18 | 44;21 | 57 | 9.33 |
| К-702 | 33 | 31 | 21 | 57 | 2.54 |
| I режим 3-я передача | |||||
| К-700 | 30 | 35;18 | 44;18 | 42 | 6.65 |
| К-700А, К-701 | 30 | 35;18 | 44;21 | 57 | 7.74 |
| I режим 4-я передача | |||||
| К-700 | 33 | 32;18 | 44;18 | 42 | 5.53 |
| К-700А, К-701 | 33 | 32;18 | 44;21 | 57 | 6.43 |
| II режим 1-я передача | |||||
| К-700 | 24 | 41;27 | 34;18 | 42 | 5.02 |
| К-700А, К-701 | 24 | 41;31 | 31;21 | 57 | 4.63 |
| К-702 | 27 | 38;31 | 30;34 | 25 | 1.0 |
| II режим 2-я передача | |||||
| К-700 | 27 | 38;27 | 34;18 | 42 | 4.13 |
| К-700А, К-701 | 27 | 38;31 | 31;21 | 57 | 3.82 |
| К-702 | 33 | 31 | 30;34 | 25 | 0.668 |
| II режим 3-я передача | |||||
| К-700 | 30 | 35;27 | 34;18 | 42 | 3.42 |
| К-700А, К-701 | 30 | 35;31 | 31;21 | 57 | 3.17 |
| II режим 4-я передача | |||||
| К-700 | 33 | 32;27 | 34;18 | 42 | 2.84 |
| К-700А, К-701 | 33 | 32;31 | 31;21 | 57 | 2.63 |
| III режим 1-я передача | |||||
| К-700 | 24 | 41;18 | 44;34 | 25 | 3.07 |
| К-700А, К-701 | 24 | 41;18 | 44;29 | 29 | 4.17 |
| III режим 2-я передача | |||||
| К-700 | 27 | 38;18 | 44;34 | 25 | 2.53 |
| К-700А, К-701 | 27 | 38;18 | 44;29 | 29 | 3.44 |
| III режим 3-я передача | |||||
| К-700 | 30 | 35;18 | 44;34 | 25 | 2.09 |
| К-700А, К-701 | 30 | 35;18 | 44;29 | 29 | 2.85 |
| III режим 4-я передача | |||||
| К-700 | 33 | 32;18 | 44;34 | 25 | 1.74 |
| К-700А, К-701 | 33 | 32;18 | 44;29 | 29 | 2.37 |
| IV режим 1-я передача | |||||
| К-700 | 24 | 41;27 | 34;34 | 25 | 1.58 |
| К-700А, К-701 | 24 | 41;31 | 31;29 | 29 | 1.70 |
| IV режим 2-я передача | |||||
| К-700 | 27 | 38;27 | 34;34 | 25 | 1.30 |
| К-700А, К-701 | 27 | 38;31 | 31;29 | 29 | 1.40 |
| IV режим 3-я передача | |||||
| К-700 | 30 | 35;27 | 34;34 | 25 | 1.08 |
| К-700А, К-701 | 30 | 35;31 | 31;29 | 29 | 1.18 |
| IV режим 4-я передача | |||||
| К-700 | 33 | 32;27 | 34;34 | 25 | 0.89 |
| К-700А, К-701 | 33 | 32;31 | 31;29 | 29 | 0.97 |
Гидросистема коробки
В состав гидросистемы трактора входят:
- Двухсекционный шестерёнчатый насос обеспечивает давление масла в системе (в последствии был заменён на односекционный).
- Фильтр системы обеспечивает очистку рабочей жидкости.
- Распределитель выполняет функцию переключения давления между гидроуправляемыми муфтами при переключении передач.
- Четыре гидроупровляемые муфты включения скоростей и одна гидромуфта включения механизма отбора мощности трактора.
- Радиатор обеспечивает охлаждение циркулирующего масла в системе.
- Предохранительный клапан насоса обеспечивает верхний предел давления до 15 кгс/см².
- Золотник слива обеспечивает сброс давления в системе управления гидромуфт включения передач при необходимости осуществить разрыв потока мощности от двигателя к КПП.
- Золотник включения вала отбора мощности трактора.
- Клапан ограничения давления в магистрали смазки (1.5 кгс/см²)
- Редукционный клапан.
- Перепускной клапан обеспечивает защиту радиатора от разрушения в случаях превышения давления 5.5-6 кгс/см². Перепускается масло из всасывающей магистрали в нагнетательную магистраль.
- Гидроуправляемый тормоз синхронизатор
Работа гидросистемы коробки передач осуществляется следующем образом. Масло через маслозаборник всасывается из картера КПП всасывающей секцией насоса и направляется в охлаждающий радиатор. После охлаждения масло поступает в резервуар размещённый в верхней половине корпуса коробки. Далее основная часть рабочей жидкости из резервуара по трубопроводу поступает к нагнетательной секции насоса. Таким образом обеспечивается постоянный подпор масла в нагнетательной магистрали. Вторая часть масла из верхнего резервуара по трубке стекает обратно в картер коробки.
Масло, вышедшее из нагнетательной секции насоса, направляется к фильтру системы, где оно очищается от загрязнений, включая металлические продукты выработки деталей коробки передач. В случае загрязнения фильтра масло перепускается, минуя фильтрующие элементы, проходя через перепускной клапан настроенный на 6 кгс/см². Затем масло проходит редукционный клапан, обеспечивающий постоянное значение давления в системе. Из редукционного клапана масло разделяется на два потока. Один поток, под давлением 8.5-9.5 кгс/см², идет через распределитель к гидроуправляемым муфтам переключения передач. Второй поток уходит на смазку редуктора коробки, подшипникового узла полужёсткой муфты и соединительной муфты привода ВОМ трактора. В случае, когда давление в масла в магистрали смазки превышает 1.5 кгс/см² его излишек сбрасывается в картер с помощью клапана ограничения.
В случае произведения разрыва мощности с двигателем осуществлением сброса давления золотником слива, масло проходит через канал в золотнике поступает в полость «И» тормоза- синхронизатора. Поступившее масло давит на колодку тормоза установленную на барабане фрикционной муфты первой передачи. Таким образом, одновременно с разрывом мощности с двигателем в КПП останавливается вращение валов, что обеспечивает комфортные условия для осуществления переключения передач и диапазонов в механизме коробки.
После перехода к включению передачи масло из тормоза синхронизатора сливается в картер, а колодка под действием пружины отводится от барабана фрикционной муфты.
При включении передачи золотник управления передачами занимает одно из четырёх положений в соответствии с выбранной скоростью, при котором масло через золотник слива и канал в золотнике переключения скорости поступает в гидроуправляемую муфту соединяя её ведомые и ведущие диски.
В случае включения четвертой передачи давление масла подается по трубопроводам и сверлениям в верхней крышке картера от золотника переключения передач через сверления в передней опоре ведущего вала поступает в полость А и далее уходит по маслопроводу внутри вала. Полость А, образованная неподвижной опорой и самим валом уплотнена торцевым уплотнением, состоящим из двух стальных втулок и пары чугунных колец. Напор масла в полости А поджимает чугунные кольца к внутренним торцам втулок. Радиальное уплотнение полости осуществлено резиновыми манжетами, расположенными в кольцевых канавках чугунных колец. Далее масло из маслопровода 4 поступает в полость Б между нажимным и средним диском муфты. Давлением нажимной диск сжимает пакет фрикционных дисков соединяя ведущий вал с шестерней. Часть масла через отверстие в нажимном диске уходит в полость внутреннего барабана и через отверстие в нём уходит на смазку дисков муфты.
Аналогично осуществляется подача давления в муфту включения первой передачи.
В муфты включения второй и третей передачи масло поступает через каналы в средней опоре, заполняет полости Д и Е, затем от туда по сверлениям в средних дисках муфт идут в бустеры Г и Ж. Торцевые уплотнения полостей Д и Е осуществлено чугунными кольцами, одно из которых прижимается к среднему диску муфты, а второе к стальному кольцу установленном на ведущем валу.
Устройство и работа гидромуфты
Многодисковая фрикционная муфта набрана из пакета чередующихся ведущих и ведомых дисков, изготовленных сульфоционированной стали.
В ведущую часть муфты входят ведущие диски с внутренним барабаном, нажимной диск со стаканом. К ведомой части муфты относятся наружный барабан с ведомыми дисками трения. Ведущие диски муфты связаны с ведущим валом и вращаются с частой вращения коленчатого вала двигателя. Ведомые диски, каждой отдельной муфты, связаны со свободновращающимися соответствующими шестернями ведущего вала.
Включение передачи осуществляется соединением ведомых и ведущих дисков действием давления масла, поступающего в пространство между нажимным и средним дисками. Нажимной диск сжимает пакет и создавая усилием потенциал трения между дисками осуществляет соединение ведущего вала с шестерней передачи. Одновременно часть масла поступает в полость внутреннего барабана и через отверстия уходит на смазку дисков пакета трения муфты. При выключении скорости нажимной диск муфты отходит от пакета фрикционных дисков под действием пружин.
Насос КПП
Конструктивно узел расположен в нижней части картера коробки и получает привод через вертикальный вал от вала привода гидронасосов в верхней части коробки. Создаваемое насосом давление обеспечивает смазку механизма и переключение передач гидромуфтами в коробке, а также работу гидроподмуфты механизма отбора мощности трактора.
Насос состоит и з составного корпуса, крышек, валика и двух пар шестерён. Одна пара шестерён образуют откачивающую секцию, вторая пара нагнетающую пару шестерён. На выходных трубопроводах обеих секций установлены предохранительные клапаны.
При частоте вращения ведущего валика насоса в 2000 об/мин производительность нагнетающей секции должна быть 48 л/мин. с давлением в 9 кгс/см², производительность всасывающей секции 60 л/мин с давлением 3 кгс/см². Защиту от перегрузок насоса давлением обеспечивает предохранительный клапан, настроенный на срабатывание сброса давления 15 кгс/см².
Загрузка...
