23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2008/11
Traktorių transmisijų įvairovė
  • Dr. Algirdas JANULEVIČIUS, LŽŪU
  • Mano ūkis

Įvairios galios traktorių transmisijos parinkimas šiandien yra esminis klausimas ne tik traktorių gamintojams, kuriant naujus ir modernizuojant jau gaminamus modelius, bet ir traktorius perkantiems ūkininkams.

Transmisija perduoda variklio išvystomą galią varantiesiems ratams, transformuoja perduodamą sukimo momentą, keičia jo kryptį, suka kitus darbinius mechanizmus. Darbo metu traktoriaus pasipriešinimas judėjimui keičiasi plačiose ribose, dėl to būtina keisti traktoriaus traukos ir jo pačio stūmimo jėgą bei važiavimo greitį. Šiuolaikinių traktorių transmisijos labai įvairios, pradedant nuo pačių paprasčiausių, valdomų ranka, iki sudėtingų elektroninėmis sistemomis valdomų bepakopių automatinių transmisijų.

Pakopinės traktorių transmisijos dažniausiai būna mechaninės. Nepaisant pagrindinio jų trūkumo – pakopinio ratams perduodamo sukimo momento ir greičio reguliavimo, šios transmisijos turi didelį naudingumo koeficientą, jų konstrukcija paprasta, jos gana patikimos, paprastesnė ir jų techninė priežiūra. Bepakopėse transmisijose ratus sukantis momentas gali įgauti bet kokias reikšmes, jis kinta nuosekliai didėdamas arba mažėdamas. Traktoriai su bepakopėmis transmisijomis, ypač automatinėmis, geriau prisitaiko prie darbo sąlygų, t. y. prie apkrovos.

Transmisijoje yra mechanizmų, kurie prijungia arba atjungia variklį, pakeičia iš variklio gautą judesį ir paskirsto jį ratams. Pakopinėse movomis valdomose transmisijose, perjungiant pavaras, nutrūksta į ratus perduodamas variklio sukimo momentas. Dirbant sunkius darbus, nutraukus variklio sukimo momentą, traktorius tuojau pat sustoja. Įjungus kitą pavarą, vėl reikia įgreitinti traktorių, nugalint inercijos jėgas. Įsibėgėjimo metu ne tik sunaudojama daugiau degalų, bet ir daugiau apkraunami traktoriaus mazgai, traktorius labiau buksuoja ir dėvisi, ypač padangos. Kartais, atliekant sunkius darbus, traktorius negali pajudėti iš vietos greitesne pavara, kuri labai tiktų darbo metu. Tam toks traktorius turi atlikti specialų manevrą – pavažiuoti atgal ir įgilinti žemės ūkio padargo darbines dalis važiuodamas arba dirbti neoptimaliu traktoriaus darbo režimu. Minėtas manevras mažina agregato darbo našumą ir kokybę bei didina degalų sąnaudas. Traktoriui įgreitinti 1960 m. buvo sukonstruotas sukimo momento stiprintuvas (SMS), kuris montuojamas prieš pavarų dėžę. Tai dviejų pakopų reduktorius, perjungiamas sankabėle traktoriui važiuojant ir neatjungiant variklio nuo varančiųjų ratų. Šiuo atveju, traktoriui stovint, pavarų dėžėje įjungiama optimali, o reduktoriuje (SMS) – sulėtinta pavara. Įsibėgėjus agregatui SMS perjungiamas į aukštesnę (paprastai tiesioginę) perdavą. Tačiau sunkiuose, kintamo pasipriešinimo darbuose tokio dviejų pakopų reduktoriaus nepakanka. Todėl pakopinėse traktorių transmisijose įrengiami dinaminiai reduktoriai, leidžiantys padidinti arba sumažinti važiavimo greitį nenutraukiant galios srauto. Dinaminiai reduktoriai dažniausiai būna taip pat pakopiniai. Pakopų skaičius – trys, keturios ir daugiau. Be to, naudojamos pakopinės pavarų dėžės su visų pavarų perjungimu, nenutraukiant ratams perduodamo galios srauto.

Traktorių transmisijų analizė

Europos traktorių rinkoje siūloma per 500 traktorių modelių. Transmisijų tipų asortimentas kur kas mažesnis. Remiantis analize, iš 512 traktorių modelių pateiktų analizuojamoje rinkoje, 183 (35,8 proc.) pavaroms perjungti įrengtos pavarų dėžės su sinchronizuotomis movomis (SM). Šiai grupei yra priskirtos ir pavarų dėžės su stumdomais krumpliaračiais. Būtent tokios pavarų dėžės dar montuojamos kai kuriuose Belarus traktorių modeliuose (rusiški traktoriai į analizuojamą rinką nepateko). 56 modeliuose (10,9 proc.) įrengtos transmisijos su sukimo momento stiprintuvais (SMS), t. y. dviejų pakopų reduktoriais, perjungiamais nenutraukiant ratams perduodamo galios srauto. 169 modeliuose (33 proc.) įrengtos kelių greičių ir greičių diapazonų transmisijos su trijų, keturių, šešių, aštuonių ir net devynių pakopų reduktoriais, perjungiamais nenutraukiant galios srauto greičių diapazono viduje (t. y. dinaminiai reduktoriai (DR). 44 modeliuose (8,6 proc.) montuojamos transmisijos su visų pavarų perjungimu, nenutraukiant ratams perduodamo galios srauto. 60 modelių (11,7 proc.) buvo su belaiptėmis dvisrautėmis (hidrostatinėmis-mechaninėmis) transmisijomis.

Traktorių transmisijų, kuriose įrengti dinaminiai reduktoriai, įvairovė lemia skirtingas traktorių eksploatacines savybes. Įrengiami trijų, keturių, šešių, aštuonių ir net devynių pakopų dinaminiai reduktoriai. Analizuojamoje rinkoje traktorių transmisijose daugiausiai naudojami keturių pakopų dinaminiai reduktoriai. Iš 169 su dinaminiais reduktoriais traktorių modelių 79 – keturių pakopų. Tai sudaro vos ne 50 proc. Toliau sektų – trijų ir šešių pakopų. Didelio pakopų skaičiaus (aštuonių, devynių) dinaminių reduktorių naudojimas žemės ūkio paskirties traktoriuose nepaplitęs ne dėl eksploatacinių savybių, o dėl jų sudėtingumo.

Analizuojamoje rinkoje 2007 m. didžiausią traktorių modelių grupę sudarė 60–200 AG galios modeliai. 144 traktoriai pateko į 80–110 AG galios diapazoną. Tai sudaro vos ne 30 proc. visos rinkos modelių. Mažos ir labai didelės galios traktorių modelių yra kur kas mažiau negu vidutinės galios.

Mažos galios (40–60 AG) traktorių modeliuose transmisijos – paprastos. Vos ne visuose (96 proc.) jų įrengtos pavarų dėžės su movomis (SM) pavaroms perjungti. Tokios transmisijos paprastai įrengiamos iki 150 AG traktorių modeliuose. Vidutinės galios traktoriuose montuojamos transmisijos su dinaminiais reduktoriais. Didelės galios traktoriuose įrengiamos transmisijos su visų pavarų perjungimu, nenutraukiant variklio perduodamo galios srauto varantiesiems ratams. Galingesniuose kaip 400 AG modeliuose 2007 m. buvo montuojamos būtent tokios transmisijos. Bepakopės-dvisrautės (hidrostatinės-mechaninės) transmisijos, kaip ir transmisijos su dinaminiais reduktoriais, šiuo metu daugiausia montuojamos vidutinės ir šiek tiek didesnės galios traktorių modeliuose.

Daugiausia 80–200 AG galios diapazone pagaminama traktorių su dinaminiais trijų, keturių ir šešių pakopų reduktoriais. Nauji penkių pakopų dinaminiai reduktoriai pradėti montuoti suomiškuose Valtra traktoriuose. Šie modeliai užpildo traktorių su dinaminiais reduktoriais asortimento spragą.

Naujo dinaminio Delta Powershift reduktoriaus esminis skirtumas yra tas, kad jis konstruojamas iš dviejų dalių. Pagrindinę dalį sudaro planetinis krumpliaratinis reduktorius ir dvi hidrauliškai valdomos daugiadiskės sankabos (C1 ir C2). Papildoma dinaminio reduktoriaus dalis skirta planetinio reduktoriaus vedikliui valdyti. Vediklį galima sujungti su pirminiu velenu arba jį sustabdyti.

Komplektuojant dinaminį reduktorių su vediklio valdymo dalimi (5PS), kurioje įrengta daugiadiskė sankaba (C3) ir stabdys (T), gaunamas 5 greičio pakopų dinaminis reduktorius. Jis komplektuojamas su nauja, paprastesne, t. y. dviejų ir trijų (H – greitų; M – vidutinių; LL – labai lėtų) greičių diapazonų, pavarų dėže (5PS).

Komplektuojant dinaminį reduktorių su vediklio valdymo dalimi (VPS), kurioje įrengtas hidrostatinis variatorius (reguliatorius), gaunamas bepakopis dinaminis reduktorius. Bepakopis dinaminis reduktorius komplektuojamas su visiškai paprasta tik greičių (H – greitus; M – vidutinius; LL – labai lėtus) diapazonus turinčia pavarų dėže (VPS).

Transmisiją sudaro 5 pakopų dinaminis reduktorius Delta Powershift, reverso reduktorius, pavarų dėžė ir varantieji tiltai. Čia numatyta dviejų greičių (1 ir 2) ir trijų (H – greitų; M – vidutinių; LL – labai lėtų) greičių diapazonų pavarų dėžė. Ant pirminio veleno laisvai sukasi pirmos ir antros pavarų krumpliaračiai, sukibę tarpinio veleno krumpliaračiais. Pavaros perjungiamos, perstumiant sinchronizatorių movą. Ant antrinio veleno esančiomis movomis įjungiamas pageidaujamas greičių diapazonas: LL, M arba H. Sinchroninis darbinis velenas (G) įjungiamas taip pat mova, esančia ant antrinio veleno. Transmisijoje gaunama iš viso 30 greičių pakopų važiuoti į priekį ir tiek pat – atbuline eiga. Iš jų 10 – greitų (transportinių), 10 – vidutinių (darbinių) ir 10 – lėtų greičio pakopų.

Traktorių įgreitinimo procese, kai perjungiant pavaras nutrūksta į ratus perduodamas variklio sukimo momentas, yra reikalingas gana didelis greičių persidengimas. Šioje transmisijoje sukimo momentas nutrūksta pereinant iš vieno greičių diapazono į kitą, o diapazono viduje – perjungiant pavaras iš pirmos į antrą ir atvirkščiai. Greičių diagrama rodo, kad dėl dinaminio reduktoriaus važiavimo greičius (atitinkamai ir ratų sukimo ­momentus) galima ­reguliuoti dideliame intervale. Dinaminiu reduktoriumi galima padidinti važiavimo greitį 128 proc., nekeičiant variklio sukimosi greičio. Todėl technologiniuose darbuose nereikės junginėti pavarų. Tikėtina, kad įgreitinant agregatą sunkiuose transporto darbuose teks pereiti iš vidutinių greičių diapazono M į greitų greičių diapazoną H. Diagramoje matyti, kad tarp vidutinių (darbinių) M ir greitų (transportinių) H greičių diapazonų yra labai geras greičių persidengimas.

Greitų greičių diapazono H1 pradžia gali būti 5 km/val., varikliui dirbant 1 000 min-1 sūkiais. Ekonominis greitis yra toks, kai variklio sūkiai būna apie 1 800 min-1.

Penkių greičio pakopų dinaminį reduktorių sudaro planetinis krumpliaratinis reduktorius, trys hidrauliškai valdomos daugiadiskės sankabos (C1, C2, C3) ir hidrauliškai valdomas daugiadiskis stabdys (T).