Българско самоходно шаси от 1962
1950-те години са време на усилено разширяване на употребата на салскостопански машини в България, предизвикано от разгърналите се тогава обществено-икономически промени в собствеността на земеделската площ. Всяка година конструкторите са създавали все по-съвършени трактори. Било установено обаче, че всички трактори, даже и най-модерните за тогава, имат редица недостатъци, произтичащи от лошото приспособяване на двигателите към натоварването.
Ясно, е разбира се, че мощността на двигателя се превръща или в скорост, или в теглителна сила. Ясно е също, че при малки натоварвания тракторът може да се движи с по-високаскорост и обратно — големите натоварвания налагат намаляване на скоростта.
Различните скорости на трактора (при постоянни обороти на двигателя) обикновено се осигуряват с помощта на зъбните предавки в скоростната кутия. При селскостопанските трактори се срещат до 6 зъбни предавки в скоростната кутия, а при самоходните шасита, които изпълняват по-голям брой операции — до 12. Оттук следва обаче зависимостта, че за да се използва винаги пълната мощност на двигателя, би трябвало да се вградят безброй много такива предавки и да се осигури бързото им превключване, защото за всяко натоварване на трактора съответсува точно определена скорост. Ако съответствието се наруши, двигателят се оказва или ненатоварен, или претоварен. И едното, и другото не трябва да се допуска, тъй като в първия случай двигателят не работи в икономичен решим (двигателят има най-малък разход на гориво на 1 к. с./час, когато се натоварва пълно), а във втория случай, освен неикономичната работа се получава, и бързо износване на детайлите му.
При силно променливи условия на работа на тракторите натоварванията се изменят постоянно и в широки граници. Следователно, тракторите с механични степенни скорости не могат да осигурят икономична работа и пълна употреба на мощността на двигателя. Освен това, твърдата зъбна връзка между двигателя и движещите колела предава всички удари от внезапни повишавания на съпротивленията непосредствено на двигателя, а това значително съкращава живота му.
Нуждата от създаване на подходяща конструкция, която да осигури максимално маневриране със скоростите, се е разбирала отдавна, но постижения в тази насока има едва в началото на 1950-те години. Близо половин век след патентоването на първата хидрообемна трансмисия от английския изобретател Хилшоу в 1910 г. вече започват опитите за широкото й приложение и в селскостопанските трактори.
В началото на 1960-те години България става една от много малкото страни, които резултатно използват хидрообемната безстепенна трансмисия.
У нас за пръв път в света е приложена такава трансмисия към самоходно шаси. По проекти на колектив от проектанти от Централния научноизследователски институт по механизация и електрификация на селското стопанство — София (ЦНИИМЕСС), през 1961 или 1962 г. в Машиностроителния завод в Шумен е изработена първата в България трансмисия от такъв тип. Тя е замислена да бъде монтирана в ново издалие – цяло самоходното шаси – което е предвидено да работи главно в зеленчукопроизводството и тютюнопроизводството. Главната хитростх е, че монтирането на безстепенна трансмисия към него заменя многобройните механични предавки и позволява да се постигнат ниски технологични скорости (под 1 км/час), необходими при саденето без допълнителни устройства.
Какво представлява безстепенната трансмисия на българското самоходно шаси?
За да няма различия в понятията, ще отбележим, че трансмисия наричаме онези машинни части, които свързват двигатели с движещите колела. При тракторите с механично степенно предаване в трансмисията влизат следните части: съединител, скоростна кутия и диференциал. В самоходното шаси с хидрообемна трансмисия всички тези възли са заменени с хидросистемата, чиято принципна схема е показана на горната фиг. 1.
Помпата 2 е с променлива производителност. Тя е твърдо свързана с коляновия вал на двигателя 1 и изпраща масло в хидродвигателите 3, които чрез зъбни предавки (бордови редуктори) задвижват задните колела. Ясно е, че когато помпата подава по- голямо количество масло, хидродвигателите ще се въртят по-бързо и постъпателната скорост на трактора ще бъде по-висока, а при по-ниска производителност – скоростта ще бъде по-малка. Тъй като изменението на производителността на помпата става безстепенно, безстепенно се изменя и скоростта на трактора.
Схемата ни показва подаването на масло при преден ход на самоходното шаси.
За нагледност на чертежа тръбопроводите, които връщат маслото в резервоара, са почернени. Ако завъртим кран „а“ на 90°, посоката на подаване на масло към хидродвигателите се сменя и съответно се сменя и посоката на въртенето им. Така получаваме заден ход. Със завъртането пък на кран „в“ се постига спиране. От схемата личи, че трипътният кран „в“ при завъртване спира маслото, което хидродвигателите връщат, и освобождава път на маслото, идващо от помпата обратно към резервоара. Спиране може да се постигне и като постепенно се намалява производителността на помпата. За диференциал тук служи едно просто разклонение на тръбопроводите, което позволява при завой или неравности, (когато различните колелета изминават различен път) всеки от хидродвигателите да ползва толкова масло, колкото му трябва. Когато някое от от колелетата попадне на почва с повишена влажност или локва, неговото сцепление намалява и то започва да буксува, докато другото колело спира. В такива случаи се използват блокажните устройства 4, с помощта на които можем да освободим което и да било от колелетата, спирайки или блокирайки вала на хидродвигателя му. Крановете „а“и „в“ и разпределителите на хидродвигателнте са монтирани в общи блокове към телата на хидродвигателите, а цялата хидросистема е поставена в един общ картер, който едновременно служи и като резервоар за маслото.
Помпата (фиг. 2) е с наклонен цилиндров блок, позволява леко да се регулира производителността и е много компактна. Цилиндрите са разположени по окръжност в общ блок, който се върти заедно със задвижващия вал. Поради наклона на цилиндровия блок буталата се придвижват назад и напред в цилиндрите и нагнетяват маслото. Когато осите на задвижващия вал и цилиндровия блок съвпаднат (когато няма наклон), ходът на буталата става равен на нула и помпата не изпраща масло. В такова положение помпата се поставя при пускане на двигателя.
Засмукването и нагнетяването на маслото става през два бъбрековидни изреза на разпределителя, поставен от задната страна на цилиндровия блок. Помпата има 7 бутала, за да се постигне по-голяма равномерност при подаването на маслото.
Хидродвигателите (фиг. 3) са петбутални, с радиално разположение на буталата. Всеки от цилиндрите се свързва чрез тръба с масления разпределител, който дава път на идващото масло, когато буталата се движат от горна към долна мъртва точка, и поставя във връзка цилиндрите с отводния тръбопровод, когато буталата се движат от долна към горна мъртва точка. На горната фиг. 1 тръбопроводите между цилиндрите и разпределителите на хидродвигателите за яснота са частично почернени. Мотовилките чрез опорни дъгови сектори предават налягането върху ексцентриковия вал и го завъртат.
Самата трансмисия се управлява с помощта на една ръчка, с която се изменя скоростта и се спира плавно, и един педал, който изменя посоката на движение и се ползва при внезапно спиране.
По времето, когато самоходното шаси е били конструирано, хидрообемните трансмисии били голям хит и източник на ентусиазъм у проектантите. Те с радост виждали как тези трансмисии осигуряват безстепенно регулиране на скоростта, което позволява пълното използване на мощността на двигателя при най-малък разход на гориво. За изменяне на скоростите не се налагало спиране. Освен че давало икономии на време, това предотвратявал и големите претоварвания при потегляне и увеличаване на скоростта. Тъй като твърдата връзка между двигателя и движещите колела е прекъсната, внезапните изменения на съпротивленията не го претоварвали, а предохранителният хидравличен клапан предпазва от прекомерно натоварване и частите на самата трансмисия. По такъв начин можело да се очаква, че животът на трактора ще бъде значително продължен. Спирането с помощта на масления поток изглеждало по-сигурно от онова с челюстна или лентова спирачка.
Важно било и това, четака имало възможност да се постигат много по-ниски скорости, без да се изменя конструкцията.
Най-ниската измерена стабилна скорост на българското самоходно шаси с хидрообемна трансмисия е 35 м/час. Управлението било леко и можело да се извършва от лица със съвсем малка подготовка, а това изискване било важно, като се има предвид колко трудно новата власт разпространявала знанията за нововъведената модерна техника всред копалите и оралите довчера с примитивни сечива селяни. Очакваро се, че изброените по-горе предимства ще допринесат за производителността на машината и че въвеждането на хидрообемни безстепенни трансмисии ще доведе до 30-процентно увеличение на производителността на селскостопанските трактори.
Тъй като хидростатичните трансмисии имали още едно голямо достойнство – позволявали да се създават трактори с най-необикновена форма – някои футуролози в техниката сериозно очаквали дори, че тракторите на бъдещето ще изгубят традиционния си вид! Затова се планувало следващите години конструкторите на хидрообемната безстепена трансмисия на българското самоходно шаси да работят върху трактор за планински терени, който по всяка вероятност щял прилича на паяк!
Скоро след това самоходното шаси влязло в серийно производство. Какви са били финалните му характеристики, можете да видите тук ==>
