Исследование»

Правильно реализованные и продуманные гидравлические системы, которые уже не первое десятилетие применяются в тракторах и других аналогичных рабочих машинах, позволяют значительно расширить их функционал за счет оборудования, которое навешивается или прицепляется к машине. С его помощью трактор может рыхлить почву, выкапывать траншеи, укладывать дороги, косить траву, собирать урожай и т.п., что превращает его в бесценную трудовую лошадку, которую оценят и в личном подсобном хозяйстве, и на ферме.

Чтобы навесное оборудование работала бесперебойно и выдавало достаточную мощность, используют гидравлические системы. Обычно трактора оснащаются ими уже на заводе-изготовителе, хотя некоторые мастера-умельцы умудряются сделать гидравлику для трактора своими руками или доработать ту, что была установлена на заводе, под свои нужды, поскольку того функционала, который трактор получает на выходе, не всегда хватает для покрытия всех задач.

Давайте разберемся, как работает система.

Гидравлическая система современного трактора – это комплекс механизмов, которые трансформируют энергию тракторного двигателя и передают её исполнительным звеньям. Такая передача позволяет оператору управлять навесными и прицепными орудиями, выполнять автосцепку, корректировать работу оборудования (менять глубину колеи, подъем остова и прочее).

Стандартно в гидравлическую систему трактора входит:

— гидронасос с системой включения и приводом, отвечающий за создание и поддержание давления масла;

— масляный бак;

— фильтр, защищающий внутренности системы от загрязнений;

— комплекс трубопроводов;

— гидрораспределитель, который обеспечивает поступление масла к конечному механизму (силовому цилиндру или гидродвигателю для прицепного оборудования). Гидроцилиндр способен также включать холостой ход или уменьшать давление масла при перегрузках;

— гидроцилиндр, работающий на опускание и поднятие навесного оборудования;

— гидродвигатель, соединенный с колесами;

— запорные муфты;

— позиционно-силовые регуляторы.

Принцип работы гидросистемы трактора

Современные тракторы используют для выполнения самого широкого спектра задач. Тягачи и другую спецтехнику применяют для обработки грунтов, рыхления почвы, посевных работ, выкапывания/закапывания траншей и ям, укладки дорог, покоса травы, сбора урожаев, транспортировки грузов, для повседневных нужд животноводческих ферм и промышленных предприятий.

Подобная универсальность и функциональность возможны, благодаря использованию различных навесных орудий и приспособлений. Справляться с которыми, обеспечивая нужную мощность и стабильную работу, трактору позволяет наличие хорошо продуманной гидравлической системы.

Как и другие системы, гидравлика на трактор устанавливается ещё на заводе-изготовителе. Однако базовая комплектация не всегда обеспечивает качественное выполнение всего фронта работ. В этом случае, имеющуюся гидравлическую систему можно усовершенствовать или заменить самодельной.

Устройство и принцип работы гидравлики на тракторе

Главной рабочей жидкостью, которая и обеспечивает преобразование энергии в системе, является масло для гидравлики трактора.

Стандартная гидросистема для трактора включает несколько обязательных элементов

Комплекс механизмов довольно сложен. Поэтому прежде, чем приступить к самостоятельной разработке тракторной гидравлической системы, следует внимательно изучить и проработать схему.

Как сделать гидравлику самостоятельно?

Часто самодельная гидравлика для трактора не уступает по мощности и надежности сошедшим с конвейера системам.

Однако её разработка и сборка требуют большого труда, терпения и временных затрат. Важно также в мельчайших подробностях знать, как работает гидравлика на тракторе. Но подобное трудоёмкое усовершенствование собственного трактора имеет и ряд преимуществ:

В зависимости от потребностей и финансовых возможностей собрать гидравлику можно как «с нуля», так и из имеющихся отдельных узлов. Такое решение позволит сэкономить и время, и деньги.

Принцип работы, самостоятельное изготовление

Наличие в хозяйстве трактора значительно облегчает жизнь его владельцу. С его помощью можно выполнять множество функций в саду, во дворе или на огороде. Но иногда гидравлическая система не предусмотрена конструкцией агрегата, а без набора навесного оборудования (например, окучник для трактора, плуг, бороны, косилка и т. д.) спектр выполняемых работ значительно сужается. Для упрощения управления и для максимального использования возможностей данной техники, необходимо установить самодельную гидравлику для трактора.

Данное техническое решение не потребует особых затрат труда и времени, но будет иметь ряд преимуществ:

Прежде чем рассказать о процессе изготовления и установки гидросистемы, следует объяснить принцип работы гидравлики на тракторе.

Как работает гидравлика?

Устройство и принцип работы гидравлики на всех тракторах примерно одинаковый. Основу гидросистемы составляет гидравлический насос и распределитель. Насос нагнетает в системе необходимое для работы давление. Включается только при малых оборотах двигателя. Приводом служит промежуточная шестерня вала отбора мощности. Давление при подаче масла создается за счет вращения шестерней и разницы в диаметрах нагнетательного и всасывающего отверстия.

Распределитель выполняет функцию направления энергии к нужному источнику (например, ГСВ или навесное оборудование), переключения на холостой ход и ограничителя давления. Обычно имеет 4 рабочих режима – нейтральный, подъем, опускание и плавающий. Для защиты от перегрузок на распределитель установлен специальный клапан.

С помощью гидравлики осуществляется управление такими механизмами, как силовые гидравлические цилиндры, гидроувеличители сцепного веса (ГСВ), переднее и заднее навесное оборудование.

Как сделать гидравлику на самодельный трактор?

Для изготовление гидросистемы понадобятся:

Насос будет работать от основного мотора. Рама для крепления гидродвигаетелей варится из квадратного металлопрофиля. Сами гидродвигатели крепятся на раме как можно ближе к ведущей оси. Благодаря втулке для качания оси можно не подключать дифференциалы и карданный вал.

Предлагаем Вам также ознакомиться с видео, на котором показано работу и регулировку гидросистемы на самодельном мини-тракторе:

Масло для гидравлики трактора

Масло для гидравлической системы трактора очень важно, поскольку оно препятствует образованию коррозии на важных деталях, обеспечивает надежную и бесперебойную работу механизма в условиях повышенной пыли и влаги.

Основные причины поломки гидравлической системы связаны именно с ним – его несвоевременная замена и низкое качество приводят к быстрому износу деталей и выходу из строя всей гидравлической системы, заклиниванию механизмов.

Время от времени стоит обращать внимание на визуальное состояние жидкости – из-за механических повреждений узлов может начать пениться масло в гидравлике трактора. В подобной ситуации следует немедленно провести технический осмотр всей гидросистемы трактора и заменить смазку на новую.

Для оптимального подбора гидравлического масла для Вашего трактора следует учитывать такие факторы и нюансы:

Кроме уровня вязкости по международной классификации ISO по эксплуатационным свойствам масла делятся на такие категории:

Наиболее популярные в наших широтах марки масел для гидравлической системы тракторов – МГЕ-46В и МГ-8А. МГЕ-46В подходит для температур от −10 до +80°С, сохраняет свои свойства при давлении до 42 мПа. МГ-8А в своем составе содержит антикоррозийные и другие присадки, значительно продлевает срок службы деталей.

Замена масла в гидросистеме трактора

Замену масла в гидравлической системе трактора следует производить раз в сезон. Ориентиром также могут послужить выработанные моточасы – замену производят после каждых 2000 моточасов. При сложных условиях эксплуатации, возможно, придется менять масло чаще.

Заменяют масло по такому алгоритму:

Устройство и работа гидравлической системы трактора МТЗ

Трактора МТЗ оснащаются раздельно-агрегатной гидравлической системой, которая необходима для обеспечения работы трактора с навесными и полунавесными агрегатами, а также с прицепными машинами, оборудованными гидравлическими механизмами.

Основу гидросистемы составляют следующие компоненты:

Гидравлический насос – создает в гидравлической системе давление потока масла, которое необходимо для управления гидравлическими органами управления прицепных и навесных сельхозмашин.

Он крепится к корпусу гидроагрегатов на шпильках и центрируется посредством специального стакана. Привод осуществляется с помощью промежуточной шестерни ВОМ. Включается насос только на малых оборотах двигателя.

Масло поступает в насос благодаря разрежению, которое создается в зоне всасывания вследствие вращения шестерен, после чего между зубьями и корпусом выбрасывается в нагнетательное отверстие. За счет разницы диаметров нагнетательного и всасывающего отверстий создается необходимое давление.

Распределитель – этот механизм выполняет несколько важнейших функций в работе гидросистемы:

Трактора МТЗ преимущественно использовались с распределителями Р75-33. Управление им идет из кабины оператора.

Работа распределителя предусмотрена в четырех основных положениях:

При долгой работе гидравлической системы возможны различные перегрузки. Для того, чтобы уберечь элементы системы от перепадов давления в состав распределителя внедрен предохранительный клапан, который срабатывает при превышении давления в 135 кгс/см2. Этот показатель устанавливается заводом-изготовителем, после чего клапан пломбируется.

В случае, когда трактор оснащен системой силового (позиционного) регулирования, используются распределители с литерой «Р» в обозначении. Например, Р75-33Р. Устанавливать его в систему без регулятора допустимо только в крайних случаях. При этом необходимо предусмотреть соединение управляющего канала распределителя с масляным баком. Перекрывать управляющий канал нельзя, так как в этом случае возрастет давление на предохранительный клапан, и система будет перегреваться от постоянных нагрузок.

Распределитель включается в систему просто. На схеме обозначены позиции:

В настоящее время помимо гидрораспределителей серии Р75 в различных тракторах МТЗ используются следующие модели:

Гидравлическая навесная система

Гидравлическая навесная система служит для соединения навесных машин и орудий с трактором, а также перевода их в рабочее и транспортное положение. Она состоит из навесного устройства и гидравлического привода (системы).

Трактор, гидравлическая навесная система и машина образуют навесной агрегат. Навесные агрегаты обладают существенными преимуществами перед прицепными:

В состав гидравлической навесной системы входят:

На рисунке изображена схема действия гидравлической навесной системы (ГСВ и регулятор глубины обработки почвы условно к гидросистеме не подключены). Масляный насос 1 (рисунок а) из бака 2 нагнетает масло в распределитель 3. Золотник 4 распределителя с помощью рукоятки 5 можно устанавливать в четыре положения: подъем (П), нейтральное (Н), опускание (О) и плавающее (Пл). Когда золотник занимает положение П (показано на рисунке б), масло из распределителя нагнетается по маслопроводу в полость Б гидроцилиндра 6 и перемещает в нем поршень в сторону полости А. При этом шток поршня через механизм навески 8 поднимает орудие 9. В то же время из полости А масло вытесняется поршнем и отводится через распределитель в бак. Условно путь масла в распределителе показан на рисунке б.

Рисунок. Схема гидравлической навесной системы тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82 (а) и пути масла в гидросистеме (б): 1 — насос; 2 — масляный бак; 3 — распределитель; 4 — золотник распределителя; 5 — рукоятка золотника; 6 — гидроцилиндр (основной); 7 — маслопроводы; 8 — механизм навески; 9 — навесное орудие; 10 — опорное колесо орудия.

Когда рукоятка поставлена в положение Н, золотник запирает отверстия, ведущие в маслопроводы основного гидроцилиндра, поэтому поршень в нем неподвижен и орудие остается в установленном положении, а масляный насос, работая вхолостую, перекачивает масло через распределитель в бак. При установке рукоятки в положение принудительного опускания насос подает масло в полость А гидроцилиндра, орудие опускается поршнем, а масло вытесняется им из полости Б в бак. Если рукоятку установить в плавающее положение, золотник расположится так, что масло будет перетекать через распределитель из одной полости гидроцилиндра в другую. Это позволит орудию подниматься и опускаться, копируя опорным колесом поверхность почвы. Насос будет работать вхолостую, как при нейтральном положении.

Рассмотрим устройство и действие отдельных узлов гидравлической системы на примере гидросистемы трактора МТЗ-80 и его модификаций. В гидравлическую систему входят шестеренный насос НШ-32-2 (НШ — насос шестеренный, цифры — теоретическая подача жидкости в см на один оборот вала привода насоса), основной Ц-100 и два выносных Ц-75 цилиндра (Ц — цилиндр, цифры — внутренний диаметр корпуса в миллиметрах), распределитель Р75-33-Р, силовой (позиционный) регулятор, гидравлический увеличитель сцепного веса (ГСВ), гидроаккумулятор, корпус гидроагрегатов с фильтром и шланги высокого давления с запорным устройством.

Рисунок. Схема гидросистемы трактора: 1 — насос; 2 — всасывающий патрубок; 3 — нагнетательный маслопровод; 4 — бак; 5 — промежуточный маслопровод; 6 — распределитель; 7 — фильтр; 8 — предохранительный клапан фильтра; 9 — сливной маслопровод; 10 — гидроувеличитель (ГСВ); 11 — маслопровод основного цилиндра (правый); 12, 35 — боковые выводы; 13 — силовой регулятор; 14 — запорное устройство; 15 — кронштейн; 16 — рукав высокого давления; 17 — главный цилиндр; 18 — замедлительный клапан; 19 — рычаг поворотного вала; 20 — короткий рычаг; 21 — кронштейн навески; 22 — болт; 23 — пружина; 24 — пластинчатая пружина; 25 — пружинный аккумулятор; 26 — тяга силового регулирования; 27 — тяга позиционного регулирования; 28 — муфта; 29 — рычаг позиционного регулирования; 30 — гайка; 31 — рычаг силового регулирования канала управления; 32 — переключатель; 33 — маслопровод; 34 — задний вывод

Насос 1 через всасывающий патрубок 2 забирает масло из бака и под давлением более 10 МПа подает по маслопроводу к распределителю 6 и силовому регулятору 13. Распределитель регулирует направление потока масла. Он направляет масло либо в бак по сливному маслопроводу, пропуская его через фильтр, либо по промежуточному маслопроводу в ГСВ. Далее по маслопроводу масло поступает в силовой регулятор и по рукаву высокого давления в гидроцилиндр или через боковые выводы непосредственно к гидроприводу сельскохозяйственных машин.

Неподвижно закрепленные на тракторе устройства гидросистемы соединяют стальными бесшовными трубопроводами, рассчитанными на давление до 32 МПа, а к гидроцилиндрам жидкость подводится по гибким шлангам. Маслопроводы соединяют с помощью специальных муфт, снабженных самозапирающимися устройствами шарового типа.

Регулятор глубины обработки почвы работает следующим образом.

Верхняя центральная тяга навесного устройства соединена с корпусом заднего моста трактора не жестко, как обычно, а болтом через пластинчатую пружину. При заглублении машины, например плуга, сверх нормы увеличивается давление на пружину, в результате чего ее длина уменьшается, а поводок через тягу и рычаг силового регулирования перемещает золотник силового регулятора вверх, в результате чего масло направляется в гидроцилиндр и плуг выглубляется.

Как только глубина обработки почвы достигнет заданной величины, уменьшится воздействие на пружину, она удлинится, возвратит золотник регулятора в исходное положение и подача масла в цилиндр прекратится. Включение (и выключение) регулятора в систему осуществляется рычагом переключателя.

Если навешенные на трактор машина или орудие удерживаются во время работы в заданном положении (позиции) относительно остова трактора независимо от тягового сопротивления, например при посеве на поле с ровным рельефом, то золотник регулятора соединяется через тягу с поворотным рычагом, посредством которого шток гидроцилиндра соединен с навесным устройством. При перемещении рычага сигнал через тягу передается на золотник силового регулятора, который для подъема или опускания рабочей машины направляет масло в гидроцилиндр.

Догружатель ведущих колес бывает двух типов:

Устройство гидравлики трактора

С помощью рабочей жидкости, которая передает давление, и тракторного двигателя, который ее генерирует, осуществляется работа исполнительных звеньев, в качестве которых выступают орудия, которые цепляются или навешиваются на трактор.

Рабочая жидкость в данном случае — это масло (хотя в других гидравлических системах это может быть вода или другие жидкости). Шестерни и рычаги в системе не используются.

Чтобы понять принцип работы гидравлики, давайте посмотрим, какие обязательные элементы в нее входят:

Схема гидравлической системы трактора

По комплектации гидравлические системы бывают трех типов:

В единоагрегатных комплексах все компоненты объединены в один блок и получают энергию от ВОМ. Их плюсы – компактность и простота оснащения. Минусы – низкий КПД и малая функциональность.

Раздельноагрегатные системы считаются универсальными. Их плюсы – работа под максимальным давлением, возможность модернизации за счет встраивания дополнительных агрегатов, раздельное управление рабочими органами прицепных устройств, раздача мощности внешним системам через отдельные гидровыводы.

В полураздельноагрегатных комплексах часть компонентов объединена в моноблок, а часть работает как самостоятельные узлы. Применяют два варианта компоновки, когда в единый блок входят насос, распределитель и масляный бак, а гидроцилиндры вынесены отдельно для независимого управления навесным оборудованием, либо же в моноблок включены гидроцилиндры, масляный бак и фильтры, а насос и распределитель работают отдельно.

Назначение гидравлической системы трактора:

— управление навесным оборудованием;

— управление прицепными механизмами посредством гидроцилиндров;

— автосцепка с навесным и прицепным оборудованием;

— изменение глубины почвообработки;

— усовершенствование тормозной системы.

Принцип работы гидравлической системы трактора

Самой распространенной считается навесная раздельноагрегатная гидравлическая система трактора. Компоновка ее узлов настроена на обеспечение максимально широкой работы гидроцилиндра, который называют еще исполнительным звеном.

Гидроцилиндр находится в четырех состояниях:

— движение поршня в одну сторону;

— движение поршня в обратную сторону;

— блокировка поршня из-за перекрытия поступления масла;

— свободное вращение поршня в две стороны при соединении обеих полостей гидроцилиндра внутри него и со сливной магистралью.

За выбор состояния отвечает распределитель, который принимает на себя поток масла под давлением. Если на тракторе установлено несколько независимых гидроцилиндров, то к каждому из них от распределителя идет свой привод. Чтобы защитить эту часть гидравлической системы от чрезмерного давления, ставится предохранительный клапан, выдерживающий 20,5 МПа.

Эффективность работы гидропривода зависит от насоса. Чаще всего это одно- или двухсекционные шестеренные узлы типа НШ. Они обеспечивают скорость вращения поршня. Промышленные тракторы и техника тяжелого класса оснащается регулируемыми или нерегулируемыми аксиально-поршневыми насосами. Масло в насос поступает через всасывающую магистраль из бака, дополнительно проходя фильтрацию от посторонних примесей.

Общий принцип действия гидросистемы трактора заключается в том, что под воздействием разрежения, создающегося при вращении шестерней, масло поступает в насос. Далее оно идет в нагнетательное отверстие, которое находится между корпусом и зубьями шестерней. Требуемое давление создается из-за разницы диаметров всасывающего и нагнетательного отверстий.

Неисправности гидравлической системы трактора

Гидравлика сельхозтехники – сложный механизм, в котором от исправности каждого узла зависит его стабильная работа. Самой уязвимой частью считается навеска, которая в определенный момент перестает подниматься и опускаться. Чаще всего это связано с проблемой поступления масла либо с его низкой температурой. Еще одна причина выхода из строя навески – зависание перезапускного клапана. В этом случае деталь перебирают и промывают.

Если наблюдаются сбои в поднятии и опускании навески по времени, то проверяют гидроцилиндры. Если присутствует подсос воздуха, то подтягивают крепление. Если происходит утечка масла, меняют детали гидроцилиндра.

Низкая температура масла приводит к блокировке автоматического вращения рукоятки распределителя. Вторичной причиной неисправности может стать нарушение регулировки давления в предохранительном клапане. Если обе причины исключены, следует проверить фильтр золотника распределителя.

Состояние масла влияет на функциональность всего узла. Если его температура слишком высокая, то немедленно следует проверить уровень масла в гидробаке. Если он недостаточный, то температура рабочей жидкости станет расти. К перегреву масла приводит и засорение фильтров. Если масло пенится, то проверяют подсос воздуха в гидроцилиндре.

Диагностика гидравлической системы трактора

Диагностика заключается в проверке работы навески. Перед проверкой промывают все трубопроводы и емкости, а также меняют рабочую жидкость в баке. Для диагностирования берут специальный груз или навесную машину. Вес их зависит от класса трактора: 0,6 т — 500 кг; класс 0,9 т — 650; класс 1,4 т — 800; класс 3 т — 1500; класс 5 т — 1700 кг.

Устанавливают трактор, чтобы обеспечить полный подъем и опускание навески, и включают двигатель. Достигнув параметра частоты вращения коленвала двигателя 60% от номинального значения, рукоятку управления золотником распределителя переводят в положение «подъем» и выдерживают в нем до прогрева рабочей жидкости до температуры 45-55°С. Затем делают 5-6 полных подъема и опускания навески. Время подъема из крайнего положения в верхнее зависит от типа машины: 4 с для тракторов класса 0,6 т, 0,9 т и 1,4 т; 5 с — для тракторов класса 3 т и 5 т.

При переводе рукоятки золотника распределителя в «плавающее» положение время опускания навески под собственной массой не должно превышать 2 с. Если временной интервал больше, это говорит о перерасходе рабочей жидкости. Если время меньше, то подозревают неисправность клапанов.

Далее рукоятку переводят в «нейтральное» положение и замеряют выход штока из крышки гидроцилиндра. Повторные замеры проводят еще через 30 минут. Сравнивают результаты, которые говорят о транспортной усадке поршня гидроцилиндра. Оптимальные показатели для машин класса 0,6 и 0,9 т — 35 мм; класса 1,4 т — 40; класса 3 т — 50; класса 5 т — 60 мм. Если значения отличаются от нормы, то проводят поэлементную диагностику для выявления неисправностей

Ремонт гидравлики трактора

Поддерживать гидравлику в рабочем состоянии крайне важно, поскольку без нее навесное оборудование не будет правильно работать и функциональность трактора резко сократится. Но механизм довольно сложен, поэтому доверить работу по ремонту и обслуживанию гидравлики стоит профессионалам.

ООО «Ремгидромаш» работает с любыми гидравлическими системами, оказывая услуги в Ростове-на-Дону и по всей Ростовской области. На все работы дается официальная гарантия сроком до 2 лет.

Если система расходует слишком много масла, сливает его, перегревается или вообще не запускается — срочно звоните нашим мастерам. Они осуществят профессиональную диагностику, быстро выявят и устранят причину неисправности, а также дадут рекомендации по дальнейшей эксплуатации гидравлической системы.

Принцип работы гидравлики трактора

Насос оснащается приводом и механизмом включения, задача всего узла — создание давления масляного потока в системе, что позволяет управлять навесным управлением. Бак служит резервуаром для масла, фильтр защищает его от загрязнений, которые могут привести к тому, что гидравлика износится раньше времени.

По трубопроводам рабочая жидкость (масло) перемещается внутри системы. Направляет масло в нужном направлении гидрораспределитель. Он отвечает за то, чтобы масло поступало к силовому цилиндру и гидромотору прицепного оборудования. Если оборудование не используется, механизм переходит на холостой ход, а в случае возникновения перегрузок принудительно ограничивает давление масла в системе.

За подъем и опускание навесного оборудования отвечает гидроцилиндр, а за работу всей установки — гидродвигатель, который присоединяется к колесам.