Загальна будова ходової частини гусеничного трактора

Ходова частина гусеничного трактора приблизно така сама, як і у колісного трактора, що являє собою остов, на якому кріпляться всі основні механізми трактора.

Основна відмінність ходової частини гусеничного трактора від колісного полягає в тому, що колісний трактор рухається по ґрунту на колесах, долаючи перешкоди і утворюючи колію, а гусеничний трактор переміщається за допомогою опорних котків, які перекочуються по гусениці.

Ходова частина гусеничного трактора складається з таких основних частин, як підвіска, рушії і остов. Остов трактора – це основна несуча частина, яка в свою чергу поділяється на рамну і напіврамну. Конструктивно ці типи остова гусеничного трактора, розрізняються за способами встановлення механічних компонентів на раму. У гусеничного трактора, як правило, є два рушія, які розташовані по обидва боки остова і виконують роль опори трактора. Що більша площа гусениць, то краще буде зчеплення гусеничного трактора з поверхнею ґрунту. Підвіска гусеничного трактора з’єднує опорні котки з остовом трактора, які беруть на себе всю силу тяжіння трактора і забезпечують плавність ходу по нерівному ґрунту.

Рис. 6.2.1. Гусеничний трактор ХТЗ – 150

6.2.2. Принцип роботи, основні недоліки і переваги гусеничного рушія

Гусеничні рушії бувають різних конструкцій, і складаються із гусениці 4, ведучого колеса (зірочки) 1, напрямного колеса 3 з натяжним амортизаційним пристроєм, опорних котків 2 і підтримуючих роликів 13, встановлених на рамі трактора.

Схема роботи гусеничного рушія. Під час руху трактора ведуча зірочка 1 (рис. 6.2.2) перемотує замкнутий гусеничний ланцюг. Його ланки безперервно укладаються перед опорними котками. Грунт, що знаходиться під опорною поверхнею гусениці, «опирається» зсуву ланками ланцюга. Цей опір у вигляді штовхаючого зусилля передається остову трактора, примушуючи його переміщуватися. Ланки, якими вже пройшли опорні котки, безперервно піднімаються з поверхні ґрунту і спрямовуються до підтримуючих роликів.

Каретка складається із котків 2 і двох балансирів 10, з’єднаних шарніром 11. Зверху між балансирами затиснута розпірна пружина 12. Сила тяжіння С від остова трактора передається на котки каретки і через її балансири сприймається пружиною. У разі наїзду одного з котків на нерівність ґрунту тиск від котка через балансир також сприймається пружиною. Під дією таких поштовхів пружина постійно стискується і розтискується (як показано на рисунку).

Напрямне колесо встановлене на колінчастій осі 5, з’єднаній з механізмом натягування і амортизації. Гусеничний ланцюг натягують обертанням гайки 8, повертаючи колінчасту вісь вперед. Колесо 3, наштовхуючись на перешкоду, стискує пружину 6 і відходить назад. Удари по колесу амортизуються пружиною, пружність якої регулюють гайкою 7.

Підтримуючі ролики запобігають гусеничний ланцюг значному провисанню і поперечним коливанням гусеничного ланцюга.

Рис. 6.2.2. Схема гусеничного рушія трактора: а – ДТ-75МВ; б – Т-150;

1 – ведуча зірочка; 2 – опорний каток; 3 – напрямне колесо; 4 – гусеничний ланцюг; 5 – колінчаста вісь; 6 – амортизаційна пружина; 7 – гайка пружини; 8 – гайка натягувального гвинта; 9 – натяжний гвинт; 10 – балансири каретки; 11 – шарнір балансирів; 12 – пружина каретки; 13 – підтримуючий ролик; 14 – цапфа каретки; 15 – цапфи балансирів; 16 – гідроамортизатор; 17 – циліндр гідронатягача; 18 – палець гідронатягача; 19 – палець головки гідронатяжника; 20 – проміжна ланка; 21 – палець натяжного болта; 22 – натяжний болт; П – провисання ланцюга

Маса гусеничного трактора через рушій розподіляється по значно більшій опорній поверхні, ніж у колісного, що забезпечує: краще зчеплення із ґрунтом; зменшення буксування; стабільні тягові властивості; можливість розвивати високі тягові властивості порівняно з колісними машинами; підвищену прохідність сипкими і вологими ґрунтами.

До недоліків гусеничного руші належать: висока вартість, підвищена металоємкість, складність конструкції; значна витрата часу на обслуговування.

6.2.3. Призначення і конструкція основних елементів гусеничного рушія

Рис. 6.2.3. Гусеничний рушій:

а – еластична підвіска; б, в, г – типи гусениць;1 – напрямне колесо; 2 – гусениця; 3 – підтримуючий ролик; 4 – ведуче колесо; 5 – опорний коток; 6 – рама; 7 – пружина (амортизатор); 8 – палець: 9 – гайка; 10 – гумометалева втулка (шарнір); 11 – металева втулка; 12 – стопорне кільце

Гусениця – основна частина рушія. Яка являє собою замкнуту металеву стрічку, що складається з окремих ланок, з’єднаних між собою за допомогою пальців 9 (рис. 6.2.3). Ланки відливають з міцної, стійкої проти спрацювання, високо-марганцевої сталі. З одного боку ланка має три, з другого – чотири вушка з отворами, у які встановлюють пальці. Середнє вушко має потовщення і служить цівкою для зачеплення із зубцями ведучої зірочки. Під кожним вушком розміщено грунтозачепи. Частина грунтозачепів має вигин, що сприяє стійкості під час руху і кращому зчепленню, особливо по снігу. На внутрішній поверхні ланки мають напрямні реборди (гребні) і бігові доріжки. Доріжками під час руху трактора котяться опорні котки балансирних кареток. Реборди проходять поміж ободами напрямного колеса і утримують гусеницю, щоб вона не спадала під час руху трактора. Ланки гусениць по краях (знизу і зверху) мають ребра. У зчленуваннях бігових доріжок передбачено перекриття опорних поверхонь. Перекриття забезпечують плавне безударне перекочування опорних котків.

У тих випадках, коли гусениця робиться вузькою (200 мм), що необхідно для тракторів, які виконують роботи на вузьких міжряддях, питомий тиск на вушка гусениці і на пальці різко зростає. Тому у вушка ланок гусениці запресовують змінні гумові втулки (рис. 6.2.3 б).

Пальці, які з’єднують ланки гусениці, виготовляють з сталі або біметалевого прокату з поверхневим шаром із високостійкої сталі проти спрацювання; від осьового переміщення пальці утримуються шайбами із стопорними кільцями 12, гайками 19 або шплінтами.

Гусениці виконують з відкритими (рис. 6.2.3 в), гумометалевими (рис. 6.2.3 б) або закритими (рис. 6.2.3 г) шарнірами.

Гусениця із гумометалевими шарнірами має ресурс понад 4000 мотогодин проти 900 – 1200 мотогодин у гусениць з відкритим шарніром.

Ведуча зірочка 4 (рис. 6.2.3 а) являє собою зубчасте колесо. Обертаючись, зірочка зачіплюється своїми зубцями за цівки ланок гусениці, які надійно зчеплені з ґрунтом, перемотує гусеницю і перетворює крутний момент, що передається від двигуна через силовий передавач, в тягове зусилля, необхідне для переміщення трактора з машинами або знаряддями.

Ведучі зірочки хоч безпосередньо і не стикаються з ґрунтом, але працюють у надзвичайно важких умовах, тому їх виготовляють способом лиття із спеціальної вуглецевої сталі. Ведуча зірочка трактора Т-150 має 13 зубців. Крок зубців вдвічі менший від кроку гусениці, тому під час кожного оберта зубці працюють поперемінно, що зменшує їх спрацювання.

Напрямне колесо виготовлене із сталі і призначене для спрямування руху гусеничного ланцюга, а також регулювання його натягу під час експлуатації трактора (рис. 6.2.4).

Завдяки вікнам між шліцами на колесі не налипає бруд і воно має полегшену конструкцію.

Колесо обертається на роликових конічних вальницях, зовнішні обойми яких запресовані в розточки маточини. Внутрішні обойми вальниць насаджені на шийки нижнього коліна осі і утримуються від бокового зміщення шайбою і двома гайками 8. Цими гайками регулюють зазор в конічних вальницях. Вальниці змащують маслом, яке заливається через отвір у кришці напрямного колеса.

Щоб запобігти витіканню масла, під накривку кладуть картонну прокладку, а із зворотного боку колеса встановлюють защільнювальний пристрій, який складається із корпусу защільника, двох кілець – рухомого 9 і нерухомого 10 і пружини 13.

Рис. 6.2.4. Натяжний механізм і підтримуючий ролик:

1 – вушко колінчастої осі; 2 – упор пружини: 3 – натяжний болт; 4 – пружина амортизатора; 5 – гайка натягу пружини; 6 – регулювальна гайка натягу гусениці; 7 – напрямне колесо; 8 – регулювальна і контрольна гайки; 9 – рухоме защільнювальне кільце; 10 – нерухоме защільнювальне кільце; 11 – гумове кільце; 12 – колінчаста вісь; 13 – пружина; 14 – підтримуючий ролик; 15 – вісь ролика; 16 – гумовий бандаж

Шийки верхнього коліна осі 12 під час роботи трактора і натягування гусениць можуть вільно повертатися в чавунних втулках, запресованих в опору, приварену до лонжеронів рами.

Амортизатор застосовують для утримання напрямного колеса в передньому положенні та для його захисту, а також для захисту гусеничного ланцюга від перенавантаження. Основні деталі амортизатора – пружини 4, встановлені між упорами в затягнутому стані. Упор 2 має фасонну вилкувату форму і з’єднаний з вушком 1 колінчастої осі, яке встановлене в отвір і закріплене гайкою.

Натяжний болт 3 через яблуко сферичної опори спирається на кронштейни рами. У разі переїзду трактора через перешкоду натяг гусеничного ланцюга збільшується, і напрямне колесо відходить назад, а колінчаста вісь повертається у втулках рами трактора. Упор 2 переміщується назад – натяжний болт залишається нерухомим і пружини стискуються, пом’якшуючи поштовх, одержаний трактором. Подолавши перешкоди, пружини через упор і колінчасту вісі) повертають напрямне колесо у попереднє положення.

Стискування пружин регулюють гайкою 5 на болті 3.

Натяг гусеничного ланцюга регулюють гайкою 6. Гайка у разі скручування з натяжного болта, спираючись через сферичну опору в крон штейн рами, переміщує болт, а разом з ним напрямне колесо, вперед. Після регулювання натягу гусениці гайку 6 фіксують контргайкою.

Підтримуючі ролики призначені для підтримування верхньої ланки гусениці, щоб вона не провисала, та для спрямування гусениці від зірочки до напрямного колеса, щоб вона не спадала. З кожного боку рами трактора встановлюють по два підтримуючі ролики, виготовлені у вигляді пустотного чавунного відливка з двома ободами. На ободи одягають змінні гумові бандажі. Ролик обертається на двох кулькових вальницях, напресованих на вісь, яка в свою чергу запресована в кронштейн.

Для мащення вальниць в отвір накривки заливають масло. Цей же отвір служить для зливу масла і контролю його рівня. Під час заливання масла отвір має бути розміщений вище центра накривки, під час контролю – на рівні осі ролика, а у разі зливу масла – повернутий донизу.

Балансирні каретки відлиті із сталі і мають складну форму (рис. 6.2.5.). Внутрішній, коротший балансир з одним вушком встановлюють при монтажі каретки ближче до середини трактора, між двома вушками зовнішнього балансира. Балансири шарнірно з’єднані між собою пустотною віссю 3. На зовнішньому балансирі, на відміну від внутрішнього, є центральний отвір, в який запресовані стальні цементовані втулки. Цим отвором балансир вільно надітий на цапфу 6 поперечного бруса рами. Зовнішній балансир, а разом з ним і вся каретка утримуються від зміщення на цапфі рами упорною шайбою, притиснутою до торця цапфи цанговою гайкою 7.

Рис. 6.2.5. Балансирна каретка:

1 – внутрішній балансир; 2 – пружина; 3 – вісь балансира; 4 – пробка маслозаливного отвору; 5 – зовнішній балансир; 6 – цапфа; 7 – цангова гайка; 8 – вісь котків; 9 – регулювальні прокладки; 10 – коток; 11 –защільнювальний пристрій; 12 – пробка контрольного отвору рівня масла; 13 – корок

Поверхні тертя цапфи і втулок змащуються маслом, яке заливається в центральну порожнину зовнішнього балансира через отвір, закритий корком 4. Рівень масла перевіряють через контрольний отвір, який закривається корком 12.

У верхній частині балансирів є два литих чашоподібних заглиблення, куди входять кінці спіральної пружини – ресори. Пружина прагне розвести верхні кінці балансирів навколо осі коливання і опустити опорні котки до низу, а маса трактора опускає вісь і стискає пружину. Таким способом вага трактора передається на котки і гусеницю через спіральну ресору, забезпечуючи еластичність підвіски трактора.

У нижній частині балансирів розміщені приливи з розточеними отворами, в яких на конічних роликових вальницях встановлено осі 8 опорних котків. На кінці осей, які виступають, напресовано опорні котки із сталі. Осі обертаються в конічних вальницях, зазор в яких регулюють прокладками 9, встановленими під фланцями корпусів защільника.

Вальниці змащують маслом, яке нагнітається через канал в осі, вихідний отвір якого закрито корком 13.

Коливання, які виникають під час руху трактора, пом’якшуються гідроамортизатором, установленим на передніх каретках у верхній частині балансирів.

6.2.4. Типи підвісок остова гусеничних тракторів, їх конструкція

Підвіска призначена для з’єднання остова трактора з гусеничними рушіями. Вона передає вагу трактора на опорні котки і гусениці і зменшує поштовхи та удари, які виникають під час його руху по нерівностях ґрунту або дороги. Підвіски гусеничних тракторів поділяють на еластичні і напівжорсткі.

В еластичних підвісках (рис. 6.2.3 а) осі опорних котків з’єднуються з остовом трактора за допомогою пружин і важелів. Еластичні підвіски поділяють на незалежні і балансирні.

У незалежної підвіски кожний опорний коток має окремий пружний зв’язок з остовом, а у балансирної два або група опорних котків з’єднані з остовом за допомогою пружного зв’язку. Найпоширеніші на тракторах еластичні балансирні підвіски.

У балансирних підвісках осі опорних котків з’єднані системою балансирів і пружин у каретки, кожна з яких з остовом трактора зв’язана шарнірно через осі. Такі підвіски застосовують на тракторах Т-150, ДТ-75 та інших.

Рис. 6.2.6. Схема напівжорсткої торсійної підвіски:

1, 13 – задня і передня труби; 2, 6 – правий і лівий задні важелі; 3, 5 – правий і лівий задні торсійні вали; 4 – задні кронштейни; 7 – з’єднувальна втулка; 8, 15 – лівий і правий передні торсійні вали; 9 – рама візка; 10 – кронштейн; 11, 16 – лівий і правий шатуни; 12, 14 – лівий і правий передні важелі

Еластична підвіска, порівняно з напівжорсткою, забезпечує кращу плавність ходу при русі трактора на підвищених швидкостях.

Підвіска трактора Т-70С напівжорстка, чотириточкова, з переднім і заднім підресорюванням чотирма торсійними валами 8,15, 3, 5 (рис. 6.2.6), поперечно розміщеними по два спереду і ззаду в трубах 13 і 1, закріплених нерухомо на остові трактора.

Під час руху трактора нерівності опорної поверхні змушують гусеничні візки здійснювати коливання у вертикальній площині. При цьому поштовхи та удари зм’якшуються передніми і задніми торсійними валами, які працюють на скручування і зменшують коливання, що передаються на остов трактора.

На тракторах, які призначені для роботи на ґрунтах з низькою несівною здатністю, звичайні гусеничні рушії не забезпечують нормальну прохідність машини. Тому для роботи в таких умовах застосовують спеціальні болотохідні трактори зі збільшеною опорною поверхнею гусениць, яка забезпечує середній питомий тиск у межах 23 – 27 кПа. Опорну поверхню збільшують розширенням гусениці і подовженням бази трактора. Так, у болотохідного трактора ДТ-75Б ширина гусениці 670 мм, а в трактора ДТ- 75МВ – 410 мм. Поздовжню базу збільшують на 754 мм опусканням на ґрунт напрямних коліс, хоча при цьому погіршується маневровість трактора. Для усунення цього недоліку на тракторі встановлено механізм примусового підіймання та опускання напрямних коліс, який у разі потреби дає змогу швидко і легко проводити ці операції.

Рис. 6.2.7. Трактор Т-70С

6.2.5. Питомий тиск на ґрунт і прохідність гусеничного трактора

Тягово-зчіпні властивості гусеничного трактора в польових умовах, зокрема і за підвищеної вологості ґрунту, як правило, цілком достатні для того, щоб реалізувати потужність двигуна, передану ведучому колесу рушія. Ця обставина дозволяє навесні гусеничні трактори направляти в поле на два-три дні раніше колісних, що забезпечує виконання робіт в кращі агротехнічні терміни, підвищують врожайність культур, що висіваються. Однак на незв’язаних ґрунтах зростає буксування, яке не тільки знижує поступальну швидкість руху і тягову потужність трактора, але також призводить до сильного руйнування ґрунтового покриву, що викликає ерозію ґрунту.

За даними вчених, з урахуванням всіх цих обставин гранично допустиме буксування для гусеничних тракторів не повинно перевищувати 3%.

Під час роботи в особливо важких умовах (на болотистих ґрунтах, на льоду, сипучому піску тощо.) Звичайні гусеничні рушії не забезпечують нормальної прохідності трактора, і в цих випадках на трактор встановлюють рушії спеціальної конструкції. Тиск гусениць трактора на ґрунт визначає можливість проходження його по ґрунту. Гусениця має значно більшу площу контакту, ніж рушій колісного трактора, що призводить до того, що питомий тиск гусениці на ґрунт менше тиску ноги людини, копита коня і колеса колісного трактора. Разом з тим потрібно мати на увазі, що якщо середній питомий тиск гусениці невеликий, то на деяких ділянках він досягає великих значень. Наприклад, якщо у рушіїв трактора ДТ-75М середній питомий тиск на ґрунт становить 0047 МПа, то під другим і третім катками воно досягає відповідно 0080 і 0072 МПа.

Рис. 6.2.8. Типи ходових систем гусеничного трактора:

а – просапної; б – загального призначення; в – вузькогабаритних; г – арочного; д – крутосхилої; е – болотохідної; А – опорна плита

Під впливом гусениць ґрунт ущільнюється не тільки в орному шарі, а й в підорному, недосяжному для робочих органів ґрунтообробних знарядь, а це призводить до зниження врожайності вирощуваних культур. Про це слід завжди пам’ятати і за можливості обмежувати кількість проходів трактора по полю за рахунок поєднання в одному агрегаті різних машин і знарядь (комбінованих агрегатів), зменшення непотрібних переїздів по полю та ін.

Прохідність трактора в міжряддях просапних культур переважно визначається шириною його колії, шириною гусениці і агротехнічним просвітом трактора. Для обробки міжрядь низькостебельних культур агротехнічний просвіт просапних тракторів (рис. 6.2.8 а) роблять великим, ніж у тракторів загального призначення (див. Рис. 6.2.8 б).

З метою збільшення захисних зон на трактор замість звичайної гусениці встановлюють вузькі гусениці завширки 200 мм. Для обробки міжрядь високостебельних культур, наприклад виноградників, посаджених з порівняно вузькими міжряддями, остов і гусеничні рушії роблять таких розмірів, щоб трактор зміг пройти по міжряддю, не пошкоджуючи рослин (див. рис. 6.2.8 в).

Крім такої конструкції, є трактори, у яких кожен рушій має свій двигун і свою трансмісію – ніби два одногусеничних трактори, з’єднаних між собою металевою аркою (див. рис. 6.2.8 г). За такої конструкції рослини під час обробки міжрядь розташовуються під аркою і не пошкоджуються трактором. Рух поперек схилу супроводжується відхиленням трактора від заданої траєкторії. У разі руху на холостому ходу і з малими навантаженнями на гаку трактор відхиляється до низу по схилу, а у разі руху з великими навантаженнями – до гори.

За великого кута схилу з’являється небезпека перекидання трактора. Тому угусеничних тракторів, призначених для роботи на схилах, для збільшення стійкості колію роблять трохи більшу, ніж у базових моделей трактора. Крім того, з одного боку трактора для запобігання перекиданю зміцнюють опорну плиту А (див. рис. 6.2.8 д), яку в потрібний час тракторист може піднімати і опускати за допомогою гідросистеми трактора. Агротехнічні допустимі глибини колії: під час сівби зернових та посадки картоплі – 45 см, прибирання трав – 4 см, підгодівлі озимих – 23 см, догляду за просапними – 45 см. Глибина колії, в свою чергу, залежить від тиску рушія на ґрунт. Трактори з гусеницею звичайної ширини створюють на ґрунт тиск в середньому 0040 – 0065 МПа і, потрапляючи на ґрунт з низькою несучою здатністю, тонуть в них. Практично робота стає неможливою.

Для таких випадків передбачено рушії з широкими гусеницями (див. рис. 6.2.8 е) і, крім того, у цих тракторів збільшують подовжню базу. Трактори з рушіями такого типу називають болотохідними, вони мають середній питомий тиск на ґрунт в межах від 0023 до 0027 МПа.

5.2.6. Можливі несправності ходової частини гусеничного трактора та способи їх усунення

В таб. 1 вказано можливі несправності ходової частини гусеничного трактора та способи їх усунення на прикладі трактора Т-150-09 (ХТЗ-181).

Таблиця 1

Можливі несправності ходової частини гусеничного трактора та способи їх усунення

6.2.7. Поняття про технічне обслуговування та регулювання

Ходова частина трактора працює в умовах вологого і сухого ґрунту, при цьому інтенсивно спрацьовуються всі її складові частини. До основних показників технічного стану ходової частини гусеничного трактора належать: натяг гусеничних ланцюгів, спрацювання ланок гусениці і зубців ведучих коліс, зазори у вальницях вузлах, спрацювання і стан напрямних коліс, опорних і підтримуючих котків.

Під час ЩТО очищають від пилу і бруду рушії, оглядають їх і усувають недоліки, перевіряють також, чи не витікає мастило.

Під час ТО-1 перевіряють і за потреби регулюють рівні масла у вузлах ходової частини гусеничних тракторів (опорних і підтримуючих котках, напрямних колесах тощо) згідно із схемою мащення і доливають до необхідних рівнів.

Під час ТО-2 перевіряють і за потреби регулюють осьовий зазор вальниць напрямних коліс. Перевіря­ють і підтягують всі зовнішні кріплення. Особливу увагу необхідно звернути на гайки опорних котків і осей коливання в каретках підвіски, напрямних коліс і підтримуючих роликів. Перевіряють і за потреби регулюють натяг гусениць (L = 40 – 60 мм) та шплінтування пальців.

Під час ТО-3 перевіряють і регулюють вальниці напрямних коліс і опорних котків, осьове переміщення кареток підвіски, а також спрацювання гусеничного ланцюга, шаг і профіль зубців ведучих зірочок, за потреби – переставляють місцями гусениці і ведучі зірочки.

Догляд за ходовою частиною полягає в своєчасному підтягуванні різьбових з’єднань, періодичному змащуванні вальниць і регулюванні їх осьового зазору в напрямних колесах.

Під час технічного догляду № 3 (через 960 годин роботи) перевіряють осьовий зазор у конічних вальницях і змащують їх солідолом. За технічними нормами заводу осьовий зазор у вальницях напрямних коліс має бути відрегульований у межах 0,08 – 0,2 мм.

Щоб перевірити зазор у вальницях, колесо трактора піднімають і хитають у напрямі, перпендикулярному до площини обертання. Якщо колесо хитається, це означає, що зазор у підшипниках більший за норму.

Зазор у вальницях треба регулювати так:

– відкрутити гвинти і зняти ковпак. Зняти старе мастило з гайки і очистити від нього ковпак;

– розшплінтувати корончату гайку і, обертаючи колесо рукою, затягнути її до виникнення підвищеного опору обертання колеса;

– відпустити гайку настільки, щоб збігся найближчий проріз гайки з отвором для шплінта в півосі.

Призначення, загальна будова і вимоги до ходової частини колісних машин

Ходова частина є опорою самохідної машини і призначена для перетворення обертального руху ведучих коліс (зірочок) на поступальний рух машини. Вона об’єднує групу складальних одиниць, які утворюють несівну систему, підвіску і рушій.

Несівна система машини – це остов – основа машини, на якій закріплені двигун, агрегати трансмісії, системи керування, ходова частина і кузов. Він повинен мати достатню жорсткість, щоб під дією інерційних і реактивних навантажень відносне розміщення укріплених на ньому механізмів залишалося незмінним, а деформації кузова були мінімальними.

Конструкція несівної системи має забезпечувати:

• стабільне взаємне положення механізмів автомобіля і трактора;
• добру технологічність – виробничу і ремонтну;
• задані міцність і надійність за мінімальної маси;
• у разі прогинів і закручування елементів рами не повинні порушуватись кінематична узгодженість механізмів та їх роботоздатність, що визначається жорсткістю рами і конструкцією кріплення механізмів;
• мінімальні витрати на поточний ремонт і достатню довговічність, що перевищує довговічність механізмів автомобіля і трактора.

Підвіскою називають сукупність пристроїв, що забезпечують пружний зв’язок між несівною системою і мостами або колесами автомобіля (трактора), зменшення динамічних навантажень на несівну систему і колеса, гасіння їхніх коливань, а також регулювання положення кузова автомобіля під час руху. До підвіски ставлять такі вимоги:

• забезпечення плавності ходу;
• забезпечення руху по нерівних дорогах без ударів об обмежник;
• обмеження поперечного крену;
• кінематичне узгодження переміщень напрямних коліс, що виключає їх коливання відносно осі повороту;
• забезпечення гасіння коливань кузова і коліс;
• сталість колії, кутів нахилу коліс і положення осі їх повороту;
• надійна передача від коліс до кузова поздовжніх і поперечних сил;
• зниження маси непідресорених частин;
• забезпечення мінімальних розмірів і маси, простота будови й обслуговування, технологічність, ремонтопридатність, низький рівень шуму.

Призначення рушіїв:

• передавати на дорогу силу ваги трактора чи автомобіля;
• створювати на поверхні дороги зовнішні реактивні поздовжні сили, що зумовлюють рух чи зупинку трактора або автомобіля;
• створювати на поверхні дороги бічні сили, що змушують трактор або автомобіль рухатись по криволінійній траєкторії;
• зменшувати передані трактору чи автомобілю динамічні навантаження, що виникають під час руху по нерівній дорозі.

До колісних рушіїв ставлять такі основні вимоги:

• повна відповідність рекомендованій шині за розмірами, жорсткістю і конструкцією обода;
• надійне кріплення до маточини;
• міцність і довговічність; мінімальне биття; мінімальні маса і момент інерції; м’якість монтажу і демонтажу шини.

6.1.2. Призначення та типи несучих елементів (остова) автомобілів і колісних тракторів, їх конструкція

Несівна система машини може бути рамною, напіврамною і безрамною. Рамна несівна система – це зварна або клепана рама, яка складається з двох поздовжніх балок (лонжеронів), скріплених литими брусами і балками різного профілю (поперечинами). На поперечини спираються окремі агрегати і механізми. Рама може бути суцільною конструкцією або складатися з двох частин, шарнірно з’єднаних одна з одною. Застосовується в основному на тракторах загального призначення та вантажних автомобілях.

Рис. 6.1.1. Рама (остов) вантажного автомобіля

Рис.6.1.2. Ходова частина і остов колісних тракторів:

а – ходова частина і остов трактора загального призначення; б – остов просапного трактора; 1 – підвіска; 2 – передній міст; 3 – остов; 4, 7 – задні і передні колеса; 5 – задній міст; 6 – подвійний шарнір; 8 – передня балка; 9 – поздовжня балка (лонжерон); 10 – корпус зчеплення; 11 – корпус коробки передач; 12 – корпус заднього моста

Рамний остов має високі жорсткість і міцність, забезпечує легкий доступ до механізмів, але за інших однакових умов трактори з рамним остовом мають більшу масу порівняно з напіврамними.

Напіврамна несівна система утвореназ’єднанням корпусів складальних одиниць трансмісії з приєднанням до них балок напіврами, на які встановлюють двигун. її застосовують на всіх універсально-просапних і деяких гусеничних тракторах.

Безрамна несівна система складається з нерухомо з’єднаних картерів двигуна і складальних одиниць трансмісії (головного зчеплення, коробки передач, заднього моста). Нею може слугувати кузов легкового автомобіля або автобуса.

Рис. 6.1.3. Трактор Т-28, що має безрамний остов

1 – передня силова поперечина; 2 – передні лонжерони; 3 – панель даху; 4 – підсилювачі даху; 5 – передня стійка даху; 6 – арки коліс; 7 – задні двері; 8 – підсилювач підлоги багажника; 9 – стійки даху; 10 – передні двері; 11 – пороги; 12 – підсилювачі підлоги салону

6.1.4. Підвіска осей і мостів колісних тракторів

Передній міст трактора залеж­но від призначення може мати різні конструкції. Найбільше роз­повсюдження мають мости з регу­люючою колією коліс, які встанов­люються на універсально-просап­них тракторах.

Такий міст складається із труб­частої балки 1 (рис. 6.1.13) і двох по­воротних кулаків 2, в яких роз­міщено осі 3 поворотних цапф 4. Трубчаста балка шарнірно з’єднана з вушками переднього бруса осто­ва трактора.

Рис. 6. 1.13. Передня вісь універсально-просапного трактора:

а – вид спереду; б – вид зверху; 1 – трубчаста балка; 2 – поворотні кулаки; 3 – осі; 4 – поворотні цапфи

Щоб збільшити стійкість трактора при його русі і полегши­ти керування ним, колеса встановлюють не перпендикулярно до опорної площини, а під певни­ми кутами:

• α – кут, який утворює розвал коліс (1,5 – 4°), необхідній для по­яви осьової сили Р, яка притискує маточину колеса до внутрішньо­го підшипника та розвантажує зовнішній підшипник переднього колеса і гайку його кріплення від осьових зусиль;
• β – кут поперечного нахилу осі цапфи (0 – 6°) разом з кутом а зменшують відстань X між продовженням осі 3 цапфи і точкою до­тику коліс з ґрунтом, що полегшує поворот колеса. Наявність кута Р при повороті коліс в той чи інший бік зумовлює деяке підняття передньої осі трактора. При цьому, під дієюсили тяжіннятрактора, колеса прагнуть повернутися в початкове положення;
• – кут поздовжнього нахилу цапфи (З – 12°). Таке розміщення осі збільшує стійкість коліс при прямолінійному русі трактора

Рис. 6.1.14. Передня підвіска колісного трактора:

а – з листовою ресорою; б – з ци­ліндричною пружиною; в – з дво­ма циліндричними пружинами; 1 – хомут; 2 – буфер; 3 – крон­штейн: 4 – амортизатор; 5 – під­кладка; 6 – листова ресора; 7 – по­душка; 8 – пружини; 9 – підшип­ник; 10 – тарілчаста пружина

Підвіска з’єднує остов з колесами і пом’якшує поштовхи і удари, що виникають під час руху трактора, а також застосовується для підвищення плавності руху.

Незалежна підвіска не має жорсткого зв’язку осей коліс з балкою передньої осі, тому основну силу поштовхів сприймають колеса, а не остов трактора.

Пружні пристрої, пом’якшуючи поштовхи і удари, які сприйма­ються колесами трактора, складаються з листових ресор або аморти­заційних пружин.

Листова ресора 6 (рис. 6.1.14 а) виготовлена з пружних вигнутих стальних листів різних розмірів. Кінці ресори встановлюють в гу­мові подушки, закріплені в кронштейнах 3, приклепаних до рами трактора. Ресора за допомогою підкладок 5 і хомутів 1 закріплена до корпусу переднього моста. Хід ресори при поштовхах обмежується гумовим буфером 2. Для покращення плавності ходу трактора на підвіску переднього мосту тракторів Т-150 і К-700 встановлюють те­лескопічні гідравлічні амортизатори двосторонньої дії 4, які «га­сять» коливання ресор при наїзді колеса на перешкоду.

Їх робота заснована на тому, що при відносних переміщеннях підресорених і непідресорених мас трактора масло в амортизаторі пе­ретікає з однієї його порожнини в іншу через невеликі отвори, внаслі­док чого створюється опір, який поглинає енергію коливальних рухів.

На тракторах МТЗ-80, МТЗ-82 в кронштейнах наконечників передньої осі діють циліндричні амортизаційні пружини (рис. 6.1.14 б), які внизу спираються в упорні кулькові вальниці 9, а зверху – в стінки наконечників. Для зменшення ударного навантаження при по­вному стискуванні пружини на вісь цапфи надівають гумовий буфер або тарілчасту пружину 10. В конструкції незалежної підвіски трак­торів Т-40А встановлюють дві циліндричні пружини (рис. 6.1.14 в).

6.1.5. Призначення, типи, конструкція і принцип дії амортизаторів

Демпферний пристрій призначений для зменшення коливань остова за деформацій пружних елементів. Найбільш поширені телескопічні амортизатори двобічної дії (рис. 6.1.16). Вони прості за конструкцією, мають невеликі масу і габарити, довговічні і на­дійні в роботі. В резервуарі 9 амортизатора знаходиться робочий циліндр 8, всередині якого рухається поршень 2 зі штоком 1. По­рожнина циліндра заповнена робочою рідиною. У днищі поршня виконано калібровані отвори 12 і 14. У днищі циліндра знахо­диться впускний клапан 7 і клапан стиску 6. Шток, який прохо­дить крізь напрямну у верхній частині циліндра (на рисунку не показано), кріпиться до остова машини. Внизу корпус амортизато­ра закрито вставним дном, виконаним як одне ціле з монтажним кільцем 3 для кріплення амортизатора до балки моста машини.

Рис. 6.1.15. Конструкція (а) телескопічного однотрубного амортизатора:

1 – нижня провушина; 3 – плаваючий поршень; 4 – робочий циліндр; 5 – поршень; 6 – корпус; 7 – шток поршня; 8 – сальник штока; 9 – напрямна штока; 10 – нижня провушина; (б) телескопічного двотрубного амортизатора: 1 – нижня провушина; 2 – донний клапан; 3, 5 –  робоча порожнину, 4 – поршень; 6 – робочий циліндр, 7 – корпус резервуара; 8 – корпус; 9 – шток поршня;10 – повітря; 11 – напрямна штока; 12 – сальник штока; 13 – верхня провушина

Амортизатор працює так. У разі наїзду колеса на перешкоду пружний елемент стискується, поршень 2 зі штоком рухається вниз (див. рис.6.1.16 б). Тиск у порожнині А циліндра зростає, перепускний клапан 13 відкривається і крізь його прохідний переріз і калібровані отвори 14 зовнішнього ряду рідина надхо­дить у порожнину Б над поршнем. Різкий стиск пружного еле­мента спричинює швидке зростання тиску в порожнині А, кла­пан стиску 6 відкривається і рідина з циліндра надходить у ре­зервуар, причому повітря, що знаходиться у верхній частині ре­зервуара, стискується.

Коли пружний елемент випрямляється (див. рис. 6.1.16 а), шток із поршнем робить хід віддачі і рухається вгору, в результаті чого тиск у порожнині Б над поршнем підвищується і рідина надхо­дить у нижню порожнину циліндра через калібровані отвори 12

Рис. 6.1.16. Телескопічний амортизатор:

а – хід віддачі; б – хід стиску; і – шток; 2 – поршень; 3 – нижнє монтажне кільце; 4 – отвір клапана стиску; 5 – пружина клапана стиску; 6 – клапан стиску; 7 – впуск­ний клапан; 8 – робочий циліндр; 9 – резервуар; 10 – пружина клапана віддачі; 11 – клапан віддачі; 12, 14 – калібровані отвори відповідно внутрішнього і зовнішнього ряду; 13 – перепускний клапан внутрішнього ряду

Під час ходу віддачі шток виходить із ци­ліндра, звільняючи частину об’єму, куди надходить рідина, що перетікає з резервуара 9, крізь впускний клапан 7, який при цьому відкривається. В разі різкого ходу віддачі відкривається також клапан 11, крізь який перетікає більша частина рідини з верхньої порожнини в нижню.

Отже, принцип дії амортизатора полягає в тому, що опір рідини під час перетікання її крізь калібровані отвори гальмує переміщення рухомих частин амортизатора. Клапани, прохідні перерізи яких порівняно великі, призначені тільки для знижен­ня тиску і запобігання перевантаженню деталей.

6.1.6. Конструкція колісного рушія

Рушієм колісних машин є колеса, які приводять машину в рух. Колеса є, пневматичними пристроями, які безпосередньо зв’язують колісну машину зі шляхом. Вони забезпечують рух машини, її підресорювання, зміну напрямку руху і передачу вертикального навантаження на опорну поверхню.

Залежно від виконуваних функцій колеса поділяють на ведучі, ведені і напрямні. Ведучі колеса перетворюють крутний момент двигуна на силу тяги і власний обертальний рух на поступальний рух машини; ведені – не передають, крутний момент, а сприймають тільки вертикальні навантаження від остова, тому їх іще називають підтримувальними; напрямні – надають машині відповідного напрямку руху. Функції коліс іноді можуть суміщатись. Наприклад, у трактора Бєларусь-1005 передні колеса ведені і напрямні, а в Бєларусь-1025 – ведучі, ведені (за вимкненого переднього моста) і напрямні. Як правило, універсально-просапні трактори мають задні колеса більшого розміру, ніж передні. Вони сприймають основне навантаження від ваги трактора, що забезпечує краще зчеплення коліс з опорною поверхнею. Передні колеса менші за розміром, сприймають менші навантаження, ними легше керувати, вони забезпечують добру прямолінійність руху, що важливо під час сівби і міжрядного обробітку просапних культур.

Рис. 6.1.17. Трактор Бєларусь-1025

Машини з ведучими передніми і задніми колесами називають машинами підвищеної прохідності (повноприводними). Повно-приводні трактори виконують за «класичною» та «ідеальною» схемами. Згідно з першою, колеса переднього і заднього мостів різні за величиною. Такі трактори є різновидом розглянутих вище з одним ведучим мостом. Другі, з колесами однакового розміру, бувають двох видів: без напрямних коліс (Т-150К, Кіровець, зміна напрямку руху яких досягається складанням піврам несівної системи) і з напрямними колесами.

Рис. 6.1.18. Трактор Т-150К

Для тракторів, виготовлених за «ідеальною» схемою, характерним є те, що в нерухомому стані на колеса переднього моста припадає до 65 % ваги трактора. Проте під час руху, внаслідок тягового зусилля, яке він розвиває, відбувається перерозподіл навантаження між мостами, тобто вертикальне навантаження на передній і задній мости стає приблизно однаковим.

6.1.7. Кочення напрямного і ведучого коліс, їх зчеплення з ґрунтом

Рушієм колісних машин є колеса, які приводять машину в рух. Колеса є пневматичними пристроями, які безпосередньо зв’язують колісну машину зі шляхом. Вони забезпечують рух машини, її підресорювання, зміну напрямку руху і передачу вертикального навантаження на опорну поверхню.

Залежно від виконуваних функцій колеса поділяють на ве­дучі, ведені і напрямні. Ведучі колеса перетворюють крутний момент двигуна на силу тяги і власний обертальний рух на по­ступальний рух машини; ведені – не передають крутний мо­мент, а сприймають тільки вертикальні навантаження від осто­ва, тому їх іще називають підтримувальними; напрямні – на­дають машині відповідного напрямку руху. Функції коліс іноді можуть суміщатись. Наприклад, у трактора Беларусь-1005 пе­редні колеса ведені і напрямні, а в Бєларусь-1025 – ведучі, ве­дені (за вимкненого переднього моста) і напрямні. Умови кочення колеса визначають взаємодією його, з одного боку, з остовом і трансмісією машини, а з другого – з поверх­нею руху (ґрунтом, шляхом).

Рис. 6.1.20. Схема кочення веденого (а) і ведучого (б) коліс

Кочення веденого колеса. Ведене колесо переміщується під дією сили F_п(рис. 6.1.20 а), прикладеної до нього з боку остова машини і штовхальної за напрямком руху, що вказано стрілкою. На коле­со діє вертикальна сила G_п, яка складається з вертикального навантаження, що передається з боку остова машини, і власної ваги колеса. З боку ґрунту на колесо діють реакції, рівнодійна R яких прикладена в точці О₁, яка зміщена відносно вертикальної осі колеса на відстань а_n, а відносно горизонтальної площини, що проходить через вісь колеса, – на відстань г_п. Зміщення а_п (коефіцієнт тертя кочення) зумовлене втратами енергії при ко­ченні колеса на деформацію ґрунту і пневматичної шини.

За рівномірного руху колеса напрямок рівнодійної сили про­ходить через геометричну вісь колеса, за прискореного – ниж­че, за сповільненого – вище.

Розкладемо рівнодійну всіх реакцій ґрунту на горизонтальну і вертикальну складові Х_п і Z_n. Зміщення сили Z_п на відстань а_п призводить до виникнення моменту, який перешкоджає обер­танню колеса, тому його називають моментом опору коченню: М_f = Z_na_n. Оскільки Z_n = G_п, то М_f = G_nа_n. Обертання колеса викликається моментом пари сил – штовхальної сили F_п остова машини і складової реакції Х_п. Плече цієї пари сил r_п є радіу­сом кочення колеса. Для підтримування рівномірного руху колеса момент пари сил F_п і Х_п має дорівнювати моменту опору коченню колеса. В теорії трактора відношення М_f / r_п прийнято нази­вати силою опору коченню , за рівномірного руху P_f= Х_n.

Відношення сили опору кочення Р_f до вертикального наван­таження G_n за рівномірного кочення веденого колеса по гори­зонтальній поверхні називають коефіцієнтом опору коченню і позначають f_п.

Відповідно до цього визначення одержимо таку формулу:

тобто коефіцієнт опору коченню f_п колеса дорівнює відношенню коефіцієнта тертя кочення а_п до радіуса колеса r_п.

Робота ведучого колеса. Ведуче колесо обертається під дією крутного моменту М_к, який підводиться від двигуна через ве­дучий міст машини. На колесо діють сили (див. рис. 6.1.20, б): опору остова машини F_k , реакції Z_k і Х_к, зміщені відносно вертикальної і горизонтальної площин центра колеса відповідно на а_к і r_к (причина зміщення та сама, що й для веденого коле­са), вага G_к. Реакція Z_к створює момент опору коченню M_f= Х_ка_к.

За рівномірного руху підведена до колеса потуж­ність, що складається з потужності опору коченню і   потужності, що передається ведучим колесом остову машини, дорівнює

де ω_к – кутова швидкість обертання колеса.

Горизонтальна реакція Х_к ґрунту на колесо – це штовхальне зусилля машини. За рівномірного руху машини

Х_к=М_к-М_f/r_к=Р_к-Р_f,

де Р_к – дотична сила тяги, що дорівнює М_к /r_к.

Як правило, універсально-просапні трактори мають задні ко­леса більшого розміру, ніж передні. Вони сприймають основне навантаження від ваги трактора, що забезпечує краще зчеплен­ня коліс з опорною поверхнею. Передні колеса менші за розміром, сприймають менші навантаження, ними легше керу­вати, вони забезпечують добру прямолінійність руху, що важли­во під час сівби і міжрядного обробітку просапних культур.

Коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою φ являє собою відношення тієї сили, яка може викликати відносне переміщення опорної поверхні шини колеса по дорозі, до реакції дороги на колесо, спрямоване нормально до поверхні дороги. Це визначення аналогічно встановленим в механіці визначення коефіцієнта тертя першого роду між двома твердими тілами. Тому часто вважають, що коефіцієнт зчеплення і коефіцієнт тертя – поняття рівнозначне. Це положення досить близько до дійсності для доріг з твердим покриттям. Тут передача тангенціальних зусиль від колеса до дороги обумовлюється майже виключно тертям між опорною поверхнею шини і дорогий.

Взаємодія колеса з дорогою, що має м’яке покриття (пісок, щебінь і т. п.) відбувається інакше. В цьому випадку під впливом тангенціальних зусиль між дорогою і шиною відбувається часткове руйнування контактної поверхні (зминання, зрушення і т. п.), що викликає проковзування або буксування ведучого колеса. Коефіцієнт зчеплення при цьому відрізняється від визначення коефіцієнта тертя.

Коефіцієнт зчеплення колеса на таких дорогах важко визначити розрахунковим шляхом і з’ясовується проведенням експериментальних досліджень. Досліджуваний автомобіль з повністю загальмованими колесами буксирується за допомогою спеціального тягача при одночасному вимірі зусилля на зчепленні за допомогою динамометра. Ставлення цього зусилля до повної  ваги  автомобіля являє собою коефіцієнт зчеплення.

Цим способом можна визначити величину φ на дорогах з покриттями різного типу. Існують і інші способи визначення φ, наприклад, гальмуванням автомобіля на досліджуваній ділянці дорозі з одночасним вимірюванням гальмівних шляхів.

За результатами численних випробувань встановлюють середні величини коефіцієнта зчеплення для різних типів дорожнього покриття (таблиця 1).

Таблиця 1.

Середні величини коефіцієнта зчеплення для різних типів дорожнього покриття

Автомобіль з одинарними шинам володіє більш високою прохідністю в порівнянні з автомобілем, оснащеним спареними шинами. Пояснюється це тим, що при наявності другої шини при русі по м’якій дорозі (глина, пісок, сніг) додатково витрачається потужність на утворення другої колії. Крім того, при переході від спарених коліс до одинарним неминуче повинен бути збільшений діаметр шини (з міркувань збереження заданої питомої тиску в зоні контакту колеса з дорогою), що також сприятливо позначається на підвищенні прохідності.

Великий вплив на тягово-зчіпні якості автомобіля надають геометричні параметри грунтозачепів протектора шини. Грунтозачепи шини ведучого колеса, занурюючись в ґрунт, деформують його не тільки в радіальному, але і в тангенціальному напрямку, і поступово ущільнюють. У міру ущільнення ґрунту в тангенціальному напрямку, його опір зсуву зростає до певної межі, після чого починається руйнування (зрушення) ґрунту. Відповідно до цього у міру деформації ґрунту, зовнішнім проявом чого служить часткова пробуксовка шини (її повертання на кут, що відповідає величині ущільнення ґрунту), коефіцієнт зчеплення зростає до деякого максимуму, а потім падає до величини, що характеризується внутрішнім тертям між частинками ґрунту.

6.1.8. Типи і загальна будова коліс

Рис. 6.1.21. Колеса просапного трактора:

а – ведуче колесо трактора МТЗ-80; б – ведене (напрямне) колесо; 1 – пів­вісь; 2 – черв’як; 3 – вкладиш; 4 – ван­таж; 5 – покришка; 6 – камера; 7 – обід; 8 – маточина; 9 – диск; 10 – регулю­вальна гайка; 11 – вентиль

Колесо складається з шини, обода, сполучної частини з деталями кріплення, маточини, підшипників.

Типову конструкцію колеса з глибоким ободом, з тих, що встанов­люються на легкових автомобілях, вантажних автомобілях вантажо­підйомністю до 1,5 т і колісних тракторах, ілюструє рис. 6.1.21.

Для легкових автомобілів колеса виконують нерознімними, зваре­ними з двох частин – обода і диска. Сталевий лист чи смуга, придат­ні для холодної обробки тиском, завтовшки 1,8 – 4,5 мм застосовують для обода і 2,4 – 5,75 мм – для диска. Диски виконують суцільними, з вирізами і ребрами. Вирізи роблять для охолодження гальмового механізму і зменшення маси диска.

Обід складається із закраїн, тобто бічних упорів для бортів шини (відстань між закраїнами є шириною обода); полиць, тобто посадоч­них місць бортів шини, похилих до середини на 5 чи 15°; заглиблення для полегшення монтажу шини. Заглиблення обода може бути розміщене симетрично віднос­но центральної площини обертання чи зі зміщен­ням (див. рис. 6.1.22 а). Ободи зі зміщенням за­глиблення поширені біль­ше, оскільки зручніші для компонування галь­мового механізму.

Обід позначають за шириною і діаметром через косий хрест у разі глибокого ободу або че­рез тире – у разі плоско­го ободу. Для камерних і безкамерних шин кут на­хилу конічних смуг обода дорівнює 5°. Натяг бортів камерних шин на коніч­них полицях становить 0,75 – 1,0 мм на діаметр, а для безкамерних – 1,2 – 1,5 мм. Колеса безкамерних шин повинні мати велику жорсткість і добру герметич­ність. Для безкамерних радіальних шин застосовують безпечні конту­ри полиць обода з підкатом для запобігання миттєвому виходу повіт­ря (див. рис. 6.1.22 б).  Підкатом називають виступ по колу для надійної посадки борту. Підкат дещо утруднює демонтаж шини.

Рис. 6.1.22. Конструкція колеса з глибоким ободом:

а – колесо з асиметричним ободом; б – про­філі посадочних полиць для безкамерних шин; в – симетричний профіль обода; 1 – обід; 2 – диск; 3 – ребра жорсткості

Колеса вантажних автомобілів і автобусів виконують з розбірним ободом, вони бувають дисковими (рис. 6.1.23) або бездисковими. Диск колеса має сприймати значні вертикальні, бічні і поздовжні навантаження від дороги і передавати їх через елементи кріплення на маточину колеса. Кут нахилу конічних полиць обода: 5° – для шин загального призначення; 10° – для аркових шин і пневмокотків; 15° – для глибоких ободів безкамерних шин.

Допуски на кут нахилу +1°, на посадочний діаметр обода +0,4 мм. Для по­легшення центрування рознімних у поздовжній площині ободів останні мають у замковій частині з внутрішнього боку конічні по­верхні (кут конуса 28°) для контакту з конічними поверхнями на маточині і притискачах. Маточини мають п’ять – шість спиць, їх виливають зі сталі або високоміцного чавуну.

Колесо для аркових шин складається з обода з при­вареними до нього внутрі­шніми бортовими кільцями і диском. Знімні бортові кі­льця з гумовими ущільню­вачами кріплять до коліс бортами і затискають шину.

Для великогабаритних шин застосовують бездискові колеса. Замкова части­на має конічну поверхню з кутом 28° для монтажу на бездискову маточину, а по­садочні кільця – конічні поверхні з кутом 5° для по­садки бортів шини. Матері­алами для виготовлення ме­талевих частин коліс (дисків) коліс, ободів і бортових кілець) є вуглецеві сталі – СтЗ, 15, 20 або киплячі сталі – СтЗкп, 15кп, 08кп. Для замкових коліс застосовують сталь 45 чи 20. За глибокого витягування ободи виконують зі сталі 08кп.

З метою зниження маси і моменту інерції колеса доцільно виготов­ляти з легких сплавів чи пластмас. Так, маса колеса зі сталевого листа в середньому становить 6,5 кг, а лите алюмінієве колесо на 1 кг лег­ше. Штамповане алюмінієве колесо легше на 25 %, однак вартість його в кілька разів вища. Висока вартість алюмінію і велика трудомі­сткість виготовлення алюмінієвих коліс стримує їх широке застосу­вання. З тих самих причин обмежене застосування пластмасових ко­ліс; крім того, в них складно зміцнювати кріпильні отвори.

6.1.9. Призначення, типи пневматичних шин, їх конструкція, переваги та недоліки. Типи малюнків протекторів шин і їх призначення. Внутрішній тиск у шинах. Розміри і маркування тракторних і автомобільних шин

Шина – це еластична гумокордова оболонка складної конструкції, що монтується на обід колеса і наповнюється стисненим повітрям. Пневматичні шини є відповідальними деталями ходової частини авто­мобіля і колісного трактора, що виконують велику і складну роботу.

До шин ставлять такі вимоги:

• відповідність пружних властивостей нормальної, бічної, крути­льної і кутової жорсткостей, тангенціальної еластичності параметрам автомобіля та умовам руху;
• камерні і безкамерні шини, змонтовані на ободі, мають бути гер­метичними і забезпечувати задану стабільність внутрішнього тиску;
• зчеплення шини з покриттям дороги має бути достатнім, а опір коченню – мінімальним;
• шина має забезпечувати низьке питоме навантаження в контакті з дорогою;
• рисунок протектора має відповідати дорожньому покриттю;
• биття шин не повинне перевищувати: для радіальних шин з по­садочним діаметром 13 і 14 дюймів – радіальне 1, бічне 1,5 мм; для радіальних шин з посадочним діаметром 15 дюймів – радіальне 1,5, бічне 2 мм; для діагональних шин – радіальне 2, бічне 3 мм;
• рівень шуму під час руху має бути в межах допустимого;
• шина має бути достатньо міцною (протистояти проколам та ін­шим видам пошкоджень), зі зносостійким протектором, забезпечува­ти задану довговічність;
• бути зручною для монтажу і демонтажу, ремонтопридатною.

За зовнішнім виглядом і робочими ознаками у шині розрізняють такі основні частини: каркас, брекер, протектор, боковину, борти (рис. 6.1.25).

Рис.6.1.24. Будова автомобільної шини:

1 – бортове дротове кільце; 2 – боковина; 3 – поздовжня канавка протектора; 4 – плечова частина протектора; 5 – центральне ребро протектора; 6 – протектор; 7 – нейлоновий шар брекера; 8 – 2-й шар сталевого брекера; 9 – 1-й шар сталевого брекера; 10 – 2-й шар текстильного каркаса; 11 – 1-й шар текстильного каркаса; 12 – бортова стрічка; 13 – п’ятка борту; 14 – підставка борту;15 – носок борту;16 – наповнювальний шнур;17 – герметизуючий шар; 18 – підканавний шар протектора

Рис.6.1.25. Конструктивні елементи і основні розміри шин:

D – зовнішній діаметр; Н – висота профілю шини; В – ширина профілю шини; d – посадковий діаметр обода колеса (шини); 1 – каркас; 2 – брекер ;3 – протектор; 4 – боковина; 5 – борт; 6 – бортовий дріт; 7 – наповнення з шнур

Пневматичні шини класифікують:

• за призначенням – для легкових, вантажних автомобілів та ав­томобілів високої прохідності;
• за способом герметизації – камерні, безкамерні;
• за профілем – звичайного профілю(Н/В =0,89; С/В = 0,65 – 0,76), широкопрофільні (Н/В = 0,60 – 0,90; С/В = 0,76 – 0,89), низькопрофільні (Н/В = 0,70 – 0,88; С/В = 0,69 – 0,76), аркові (Н/В = 0,39 – 0,50; С/В = 0,9 – 1,0), пневмокоток (Н/В = 0,25 – 0,39; С/В = 0,9 – 1,0);
• за розмірами – великогабаритні(В ≥350 мм, незалежно від діа­метра), средньогабаритні(В = 200 – 350 мм, d ≥457 мм), малогабарит­ні (В ≤ 260 мм, d ≤457 мм);
• за конструкцією – діагональні (кут нахилу нитки в середині бі­гової доріжки 45 – 60°), оперезані діагональні (у брекері кут нахилу нитки понад 60°), радіальні (кут нахилу нитки в каркасі 0°, у брекері менше 65°), з регульованим тиском, безкамерні, зі знімним протекто­ром у каркасі.

Стандартні шини, параметри яких відповідають ДСТУ, застосову­ють для автомобілів і тракторів різних моделей, для причепів та ін­ших транспортних засобів. Шини виконують за замовленням заводу як для автомобілів і тракторів масового виробництва, так і автомобі­лів і тракторів дрібно- чи средньосерійного виробництва.

Каркас шини (покришки) є її силовою частиною, обмежує об’єм накачаної камери (у разі камерної шини) і передає навантаження, що діють на колесо з боку дороги, на обід колеса. Каркас складається з одного чи декількох накладених один на одного шарів, вкритих гу­мою текстильного корду (див. рис. 6.1.24).

На роботу каркаса істотно впливає товщина вкритого гумою текс­тильного корду. Зменшення його товщини забезпечує зниження втрат на внутрішнє тертя, й отже, зменшення тепловиділення, поліпшення умов охолодження, зменшення витрати гуми, маси шини, рівномір­нішу роботу та поліпшує інші якості. Міцність покришки в основно­му визначається міцністю корду.

У діагональних шинах (рис. 6.1.26 а) нитки корду в середніх шарах каркаса перехрещені, тобто розміщені під деяким кутом. Кут нахилу ниток корду по біговій доріжці протектора до меридіональної площини перетину профілю ши­ни становить 52 – 54°. Такий на­прямок ниток корду в каркасі за­безпечує добрий розподіл зусиль у разі деформації покришки і найбільшу її міцність за достат­ньої амортизації. У каркасі по­кришки діагональної будови зав­жди парне число шарів корду.

Рис. 6.1.26. Діагональна (а) та радіальна (б) шини

Особливість конструкції раді­альних шин (див. рис. 6.1.26 б) ти­пу R полягає насамперед у тому, що нитки корду в шарах каркаса розміщені радіально по профілю ши­ни в напрямку від одного борту до іншого, тобто в усіх шарах каркаса нитки корду паралельні одна одній. Отже, кожен шар корду в каркасі шин типу R працює начебто самостійно (не в парі із сусіднім шаром). У результаті цього напруження, які виникають під час роботи в нитках корду каркаса шин типу R, приблизно вдвічі менші, ніж у діагональних шинах, що дає змогу відповідно зменшити число шарів корду.

Оскільки каркас шин типу R тонший і нитки корду в його шарах паралельні, він еластичніший, легше деформується, й отже, теплови­ділення в ньому менше, ніж у діагональних шинах.

Щоб зменшити деформацію бічних поверхонь шин, тиск повітря в шинах типу R має бути трохи вищим (до 20 – 30 %), ніж у шинах діа­гональної будови, але при цьому радіальна деформація шин типу R все-таки на 10 – 20 % вища через більшу їх еластичність.

Брекером називають гумовий, гумокордовий або гумометалокордовий шар, розміщений між каркасом і протектором. Як правило, він складається з двох і більшої кількості шарів зрідженого, вкритого гу­мою корду. Брекер забезпечує міцний зв’язок протектора з каркасом і запобігає відшаруванню протектора від каркаса під дією на шину га­льмових і відцентрових сил, а також сприймає частину ударного на­вантаження на шину, зменшуючи силу ударів, що передаються від протектора до каркаса.

Функції брекера реалізуються правильним добором матеріалів (корду і гуми), які мають забезпечувати плавний перехід жорсткості від каркаса до протектора.

Найперспективнішим армувальним матеріалом для брекера шин легкових автомобілів є металокорд. Це пояснюють тим, що серед тра­диційних армувальних матеріалів йому немає рівних за показниками розривної міцності і модулем. Це особливо важливо для нерозтяжного брекера радіальної шини.

Протектором називають товстий шар гуми, розміщений по короні покришки і який стикається з дорогою при коченні колеса. Призна­чення протектора – забезпечувати зносостійкість шини, добре зчеп­лення з дорогою, ослаблювати вплив поштовхів і ударів на каркас шини, частково поглинати коливання, і насамперед крутильні в трансмісії, оберігати каркас і камеру від механічних пошкоджень і вологи.

У процесі кочення колеса протектор працює на розтяг, двобічний стиск і зсув.

Протектор складається з рельєфного малюнка і підканавного шару. Останній зазвичай становить 20 – 40 % товщини протектора. Занадто тонкий підканавний шар спричинює розтріскування протектора, під­вищення деформацій ниток корду першого шару каркаса, зменшення міцності каркаса під дією зосередженого навантаження, а надмірно товстий – погіршує умови охолодження шини, збільшує частку за­лишкових деформацій у гумі, призводить до перегрівання і розшару­вання покришки.

Високий рельєфний малюнок протектора збільшує масу шини, зу­мовлює швидше її нагрівання і розшаровування, збільшує момент інерції колеса та його опір коченню. Особливо інтенсивне тепловиді­лення спостерігається за підвищених швидкостей руху, коли з’являються додаткові деформації протектора через дію сил інерції.

Рис.6.1.27. Рисунки протектора шин автомобілів:

а – дорожній; б – універсальний; в – зимовий; г – міський; д – кар’єрний; е – асиметричний

Рисунок протектора (рис. 6.1.27) визначає експлуатаційне призна­чення шини. Від нього залежить зчеплення шини з дорогою, інтенсив­ність зношення, видалення бруду і вологи із зони контакту з дорогою, тепловідведення від каркаса покришки, безшумність під час руху ав­томобіля, рівномірність тиску на каркас шини і дорогу, прохідність автомобіля чи трактора по дорогах різних категорій.

Шини з дорожнім рисунком протектора (див. рис. 6.1.27 а) призна­чені для експлуатації переважно на дорогах з удосконаленим капіта­льним покриттям.

Шини з універсальним рисунком протектора (див. рис. 6.1.27 б) призначені для експлуатації на дорогах з удосконаленим полегшеним покриттям.

Рисунок протектора підвищеної прохідності (див. рис. 6.1.27 е) за­стосовують на шинах, призначених для експлуатації в умовах бездо­ріжжя і важкопрохідних ґрунтових доріг. їх використання переважно на дорогах із твердим покриттям недоцільне, оскільки це скорочує строк їх служби, збільшує жорсткість ходу і погіршує стійкість.

Зимовий малюнок протектора (див. рис. 6.1.27 в) призначений для поліпшення стійкості автомобілів на дорогах, вкритих шаром льоду і снігу. Для зимового рисунка протектора характерні невелика площа виступів звивистої поверхні (55 – 65 % загальної площі бігової доріж­ки) й отвори для шипів протиковзання в ґрунтозачепах з боків бігової доріжки протектора. На сухих дорогах у літню пору року ґрунтозачепи швидко зношуються, тому шини із зимовим рисунком протектора ре­комендують застосовувати тільки взимку, напровесні і пізно восени.

Різновидом зимових шин за експлуатаційним призначенням є ши­ни з неметалевими шипами протиковзання, призначені для підвищен­ня стійкості і безпеки руху автомобіля на ковзних зледенілих дорогах і по льоду. Застосування таких шин зменшує гальмівний шлях авто­мобіля в 2 – 2,5 рази, поліпшує його розгін у 1,5 рази і різко підвищує зносостійкість шин. Шини із шипами протиковзання не мають пере­ваг порівняно з нешипованими в разі руху дорогами, вкритими пух­ким неукоченим снігом. На дорогах з удосконаленими покриттями, без снігової чи крижаної кірки шипи погіршують зчеплення шин із дорожнім покриттям.

Щоб запобігти передчасному випаданню шипів, потрібно уникати різкого розгону і різкого гальмування автомобіля. Обкатують ошиповані шини пробігом 800 – 1000 км. У період обкатування швидкість руху легкових автомобілів не повинна перевищувати 70 км/год.

Боковиною шини (див. рис. 6.1.25) називають гумовий шар завтовш­ки 1,5 – 3 мм, що вкриває бічні стінки каркаса й оберігає його від во­логи і механічних пошкоджень.

Боковина має бути досить тонкою й еластичною, щоб добре ви­тримувати багаторазовий вигин і мало впливати на жорсткість корпу­су. На боковини шин наносять усі оговорені технічною документаці­єю умовні позначення, що характеризують шину.

Борти – жорсткі частини шини, слугують для надійного кріплен­ня її на ободі колеса. Вони складаються з бортового кільця, виконано­го зі сталевого дроту, твердого профільного гумового шнура, обгорт­ки й ущільнювальних стрічок. Металеве кільце надає борту необхід­ної жорсткості і міцності, а твердий гумовий шнур – монолітності, забезпечує поступовий перехід від жорсткості металевого кільця до еластичної боковини, формування борту. Бортове кільце разом із на­кладеним на нього гумовим шнуром і підсилювальними стрічками слугує для зміцнення складових частин борту в покришці.

Особливості конструкції, що визначають тип шини, крім будови каркаса, брекера і рисунка протектора, поділяються також залежно від способу герметизації і конфігурації профілю поперечного перетину.

Камерна шина – пневматична шина, в якій повітряна порожнина утворена герметизувальною камерою. Камера виготовлена у вигляді кіль­цевої труби з повітронепроникної еластичної гуми й оснащена вентилем.

Безкамерна шина – пневматична шина, в якій повітряна порож­нина утворена покришкою й ободом колеса; герметизація досягається за рахунок спеціального герметизувального шару гуми, що має під­вищену газонепроникність.

а                                б

Рис. 6.1.28. Безкамерна (а) та камерна (б) шини

Герметизувальний шар у безкамерній шині призначений для мак­симального підвищення її повітронепроникності і за наскрізного про­колу шини сприяє миттєвому затягуванню отвору навколо предмета, що встромився в неї. Витікання повітря з безкамерної шини, що має прокол, відбувається протягом тривалого часу, що забезпечує достат­ній пробіг шини.

Безкамерні шини з герметизувальним шаром мають такі основні переваги порівняно з камерними:

• підвищену безпеку під час руху автомобіля через відсутність різ­кого падіння внутрішнього тиску повітря в проколотій шині;
• підвищену герметичність, оскільки тиск повітря знижується в них повільніше, ніж у камерних;
• менше нагрівання під час роботи внаслідок тепловідведення че­рез відкриту частину обода;
• меншу кількість випадків демонтажу і монтажу шини упродовж її служби, оскільки проколи безкамерної шини (діаметром до 10 мм) можна ремонтувати без демонтажу її з обода;
• меншу трудомісткість ремонту безкамерної шини порівняно з камерною;
• простіше і надійніше кріплення вентиля (на ободі, а не на камері);

можливість використання безкамерної шини як камерної у разі негерметичності обода або після ремонту великих наскрізних пошко­джень.

Водночас безкамерна шина з герметизувальним шаром порівняно з камерною має такі недоліки:

• герметичність безкамерної шини, що перевіряється після монта­жу її на диск колеса і накачування повітрям, залежить як від стану самої шини, так і обода;
• у разі застосування безкамерних шин підвищуються вимоги до стану ободів;
• безкамерні шини потребують дуже обережного поводження, то­му що невелике пошкодження герметизувального шару в бортовій частині знижує герметичність шини.

На передніх і задніх колесах тракторів різних марок застосову­ються пневматичні шини, які відрізняються розмірами та внутріш­нім тиском.

На бічній поверхні кожної покришки позначено основні розміри; товарний знак, або назву заводу-виготівника; модель по­кришки; серійний номер.

Основні розміри покришки мають метричне або дюймове по­значення. Наприклад: 72-665; 15,5К.-38; 16,911-30. Перша цифра – ширина профілю шини, мм або дюйм; друга – посадочний діаметр шини, обід колеса, в мм або дюймах; К – умовний знак шини з радіальним напрямом ниток корду. Серійний номер шини має ско­рочене позначення заводу-виготівника, місяць і рік виготовлення та номер покришки.

Наприклад, Д 10 03974320 розшифровується так: Д – Дніпро­петровський шинний завод, 10 – жовтень, 03 – рік виготовлення покришки, потім – номер покришки. На боковинах покришок трак­торних шин додатково вказується число шарів корду, знак напряму обертання, найбільше допустиме навантаження на шину, допусти­мий мінімальний і максимальний внутрішній тиск.

Пневматичні шини складаються з двох частин – покришки і камери.

Покришка (рис. 6.1.29) складається із каркаса 1, подушкового ша­ру (брекера) 2, протектора 3, двох бортів 4, дротяних кілець 5.

Каркас – основна частина покришки. Його виготовляють з кількох шарів міцного корду – особливого виду тканини із кручених ниток бавовни, віскози, капрону.

У шинах які називають діагональними, нитки корду лежать під кутом одна до одної (рис. 6.1.29 б), а в радіальних шинах – паралель­но (рис. 6.1.29 в).

Число шарів корду в каркасі від 4 до 18 залежить від наванта­ження, на яке розраховується пневматична шина.

Подушковий шар (брекер) 2 з гуми або гумового корду захищає каркас від поштовхів і ударів.

Протектор 3 призначений для зчеплення покришки з дорогою. Гума протектора міцна і стійка до стирання.

Для кращого зчеплення з ґрунтом на поверхні протектора веду­чих коліс виготовлено грунтозачепи.

Рис. 6.1.29. Пневматична шина:

а – загальний вигляд; б – розріз діагональної шини; в – розріз радіальної, шини; г – вентиль; д – тиск повітря в шинах; 1 – каркас; 2 – подушковнй шар (брекер); 3 – протектор; 4 – борт; 5 – дротяні кільця; 6 – ковпачок вентиля; 7 – золотник; І – нормальний тиск; II – підвищений тиск; III – знижений тиск

Борти 4 – жорсткі частини покришки, призначені для закріп­лення покришки на ободі колеса

Камера – це замкнута кільцева трубка з еластичної гуми товщи­ною 1,5 – 5 мм, залежно від розмірів покришки.

Через вентиль, встановлений в камері, накачують або випуска­ють стиснуте повітря.

Вентиль (рис. 6.1.29 г) складається з корпуса і золотника 7, звер­ху закривається ковпачком 6.

Від тиску повітря в пневматичній шині залежить її дов­говічність.

Підпружна дія пневматичної шини залежить від навантаження на неї і внутрішнього тиску повітря. Нормальний тиск – це тиск, рекомендований заводом-виготівником, забезпечує найвигіднішу деформацію шини в період роботи трактора, зменшує руйнуван­ня ниток каркасу і забезпечує добре зчеплення колеса з ґрунтом (рис. 6.1.29 д). Від підвищення тиску шина стає чутливішою до ударів і порізів на перешкодах, прискорює процес утомленості каркасу, що призводить до його передчасного розриву. При цьому погіршується зчеплення колеса з ґрунтом. Знижений тиск збільшує підпружність і деформацію шини і каркас швидко вихо­дить з ладу, зчеплення з дорогою на твердому ґрунті погіршується.  Тому, залежно від виду роботи трактора і його марки, необхідно змінювати і величину внутрішнього тиску в шинах.

Рис. 6.1.30. Позначення на боковинах шини

На боковій стороні шини розташовуються практично всі дані про шину. Вам, в першу чергу, слід знати про буквено-цифровий код. Він може виглядати, наприклад, так: 235/70R16 105Н. Тут кожна буква і цифра несе в собі важливу інформацію, яка допомагає визначити, до якого автомобіля дана шина призначена.

Якщо перед кодом є додаткові літери, то це позначає, то до якого типу автомобіля повинна бути призначена дана шина. Друге число тут 70 – це серія шини, або, як профіль висоти шини відноситься до його ширини. У нашому прикладі, висота шини становить 70% від її ширини. Буква “R”, означає те, що шина є радіальної або “Radial”.

Наступне число після буквеного позначення (становить у нас 16) – може позначати тільки посадковий діаметр обода даної шини, який виражається в дюймах. В даному прикладі зазначений розмір у 16 дюймів.

Останні число і літера, які нанесені на боковину шини-105Н. Позначають вони характеристики експлуатації, на які була розрахована дана шина. А саме, тут представлені, індекс навантаження і індексу швидкості.

Незалежно від типу, призначення і виробника будь-яка шина на боковині має чітко позначену маркування. Ця маркування містить всю необхідну інформацію про покришці.

Напис на боковині шини 195/65R15 91Т означає:

195 – ширина профілю шини, яка вимірюється в мм;

65 – відношення висоти профілю шини до його ширини профілю в процентному вираженні. У разі, коли дробова риса і цифра, що позначає висоту профілю відсутні в позначенні (наприклад, 195R14) – це означає, покришка повнопрофільна і висоті її профілю становить приблизно 82% ширини;

R або RADIAL – це позначення конструкції шини, в даному випадку шина має радіальну конструкцію. Серед автолюбителів побутує помилкова думка, що літера R позначає радіус покришки. Потрібно відзначити, що легкові покришки з діагональною конструкцією в даний час практично не виробляються;

15 – посадочний діаметр шини або зовнішній діаметр обода диска, який вимірюється в дюймах (не радіус, а саме діаметр);

91 – індекс максимальної несучої навантаження покришки, що позначає умовне цифрове значення максимального навантаження, на яку розрахована покришка. Для легких вантажівок і мікроавтобусів виробляються спеціальні, багатошарові посилені покришки з високим індексом навантаження. Позначаються такі шини в залежності від індексу навантаження написом REINFORCED або літерою «З» після позначення діаметра шини;

Т – індекс швидкості, що позначає умовне літерне (використовуються латинські літери) значення максимальної швидкості, на яку розрахована покришка. Деякі шини цього позначення не можуть мати, замість нього перед позначенням конструкції шини (буквою R) буде вказана літера V або Z. Деякі шини перед значенням розмірності можуть мати знаки у вигляді букв «Р» (Passenger – для легкових автомобілів) або «LT» (Light Truck – для легких вантажівок).

Крім цього на маркуванні шин зустрічаються наступні умовні позначення:

• Rotation – спрямована шина. Напрямок обертання такої покришки зазначено додатковою стрілкою на її боковині, яка показує напрям обертання шини при русі автомобіля вперед. Однак потрібно бути уважним і не сплутати подібне позначення з логотипом відомого виробника автомобільних шин – компанії «Dunlop», виконаного у вигляді стилізованої стріли.
• Outside та Inside (Side Facing Out Side Facing Inwards) – позначенняасиметричнихшин, при встановленні яких необхідно чітко дотримуватися правила установки шини на диск. Боковина шини з позначенням Outside (зовнішня сторона) повинна знаходиться із зовнішньої сторони автомобіля, а боковина з написом Inside (внутрішня сторона) повинні бути з внутрішньої.
• Right або Left – написи, що позначають праві чи ліві шини з направленим асиметричним малюнком протектора. При встановленні таких шин праві повинні бути встановлені тільки з правої сторони автомобіля, а ліві – виключно з лівої.
• M&S, M+S (Mud + Snow – грязь та сніг) – це позначення того, що шина адаптована і може експлуатуватися в зимових умовах. Такими знаками маркують зимові та всесезонні шини. Однак стандарти деяких країн передбачають таку маркування для всіх типів шин – літніх, зимових або всесезонних.
• All Season – позначення всесезонних шин, які можна використовувати протягом усього року.
• RAIN, AQUA, WATER (або піктограма «парасолька») – позначення шин спеціально розроблених для руху по мокрій дорозі і мають високу ступінь опору ефекту аквапланування.
• TWI, ?, DSI або «бібендум» на гумі «Michelin». TWI – це абревіатура від Tread Wear Indication, що в перекладі означає «індикатор зносу протектора». Дані позначення вказують місця індикаторів зносу розташованих на дні канавок протектора. Ці індикатори являють собою виступи величиною, рівною залишкової глибини протектора шини. При досягненні цього значення глибини протектора експлуатацію такої шини необхідно припинити, оскільки це небезпечно. Для легкових шин мінімальне значення глибини малюнка протектора складає 1,6 мм.
• Tubeless (TL) – безкамерна конструкція шини. Якщо на покришці така напис відсутній, то така шина може використовуватися виключно з камерою.
• Tube tуре (TT) – камерна конструкція шини. Такі шини можуть використовуватись тільки з камерою.
• MAX LOAD (максимальне навантаження) – позначення максимального навантаження на шину, виражене у кг і англійськихфунтах.
• MAX PRESS (PRESSURE) – індекс внутрішнього тиску, що позначає максимально допустимий тиск в покришці вкПа.
• Temperature А, В, С – позначення термостійкості покришки при високій швидкості руху (А – кращий показник).
• Traction А, В, С – позначення здатності покришки до гальмування на вологому дорожньому покритті (А – кращий показник).
• Treadwear – коефіцієнт зносостійкості, значення 100 приблизно відповідає 48 тисяч кілометрів пробігу).
• Е – знак сертифікації та відповідності правилам ЄЕК ООН.
• Е в кружечку – знак відповідності європейським вимогам ECE (Economic Commission for Europe).
• DOT (U. S. Department of Transportation) – знак відповідності стандартам безпеки США.

6.1.10. Заходи щодо збільшення пробігу шин

Монтаж і демонтаж шин

Ці операції повинні проводиться тільки професіоналами з використанням належного обладнання. Неправильний монтаж може стати причиною нещасного випадку або пошкодження шини, камери і обода.

Монтаж шин, не збігаються за типом і розміром

За винятком особливих випадків і випадків використання запасного колеса, шини, монтовані на одну вісь, повинні бути одного типу і розміру. Не рекомендується, а в деяких країнах навіть заборонено, монтувати на задню вісь діагональні шини, якщо на передній осі встановлені радіальні шини.

Монтаж шини на обід. додаткова інформація

Необхідно монтувати шину так, щоб маркування DOT (розташована в зоні борту) перебувала з зовнішнього боку колеса. За винятком шин:

• все, що написано напрямком обертання; з білою боковиною;
• із захисним поясом на боковині.

Монтаж безкамерної шини без камери допускаються тільки на автомобілі, обладнані ободами для безкамерних шин (з хампом, з плоским хампом). Категорично не рекомендується монтувати безкамерну шину разом з камерою, якщо проводиться монтаж на диск з ободом для безкамерної шини (з хампом, з плоским хампом).

Якщо подібний монтаж повинен бути виконаний, при його здійсненні камеру слід накачувати дуже повільно, щоб полегшити вихід повітря, який може залишитися між камерою і покришкою.

Монтаж безкамерної шини на обід для камерної шини (без хампа, без плоского хампа) проводиться обов’язково з камерою. Монтаж камерної шини на обід для безкамерних або на обід для камерних шин здійснюється тільки разом з камерою. При монтажі безкамерних шин слід використовувати вентилі, відповідні ободу. Монтувати новий вентиль (або нову прокладку ущільнювача при використанні металевих вентилем) при кожній заміні покришки.

Щоб полегшити гарне прилягання борта, після монтажу легкових шин їх слід накачати до 3,5 бар, а потім довести тиск до рівня, необхідного для експлуaтації.

Внутрішній тиск в шині

Дотримання норм по внутрішньому тиску шини має певне значення для забезпечення безпеки руху. Недостатній рівень внутрішнього тиску призводить до перегріву шини.

Експлуатація автомобіля, на якому встановлені шини з внутрішнім тиском нижче норми, рекомендований конструктором або виробником, може стати причиною пошкодження шин. Ці ушкодження незворотні: вони можуть викликати руйнування шини і привести до різкої втрати тиску. Негативні наслідки недостатнього внутрішнього тиску не завжди дають знати про себе відразу і виявитися лише через деякий час після того, як ви відновили внутрішній тиск до норми.

Необхідно регулярно, через кожні два тижні, перевіряти рівень внутрішнього тиску, не забувши при цьому про запасному колесі. Контроль повинен проводиться на “холодної” шині, так як в результаті нагрівання при експлуатації тиск в ній підвищується.

Ніколи не знижуйте тиск у “гарячій” шині!

Внутрішній тиск, виміряний в “холодній” шині, має завжди відповідати нормі, рекомендованої конструктором автомобіля або виробником шин.

Необхідно стежити за щільною посадкою ковпачка вентиля для забезпечення абсолютної герметичності і оберігання внутрішній частині вентиля.

Індекси навантаження і швидкості шин

На великій частині шин вказані експлуатаційні характеристики типу індексів навантаження (число) і швидкості (літера) Шини, встановлені при первинній комплектації, передбачені для максимального завантаження автомобіля. Щоб бути впевненим в тому, що шини, монтовані при заміні, відповідають технічним вимогам, звертайтеся до фахівця. Що стосується зимових шин “M + S”, їх індекс швидкості може бути нижче, ніж у шин первинної комплектації, але в такому випадку швидкість руху повинна відповідати даним показником. На автомобілі, максимальна швидкість яких перевищує 160 км / год, можуть встановлюватися шини “M + S”, мають індекс швидкості нижче, ніж передбачений виробником, але він повинен, принаймні, дорівнювати Q (160 км / ч).

Догляд за шинами

Слід регулярно оглядати шин, звертаючи особливу увагу на:

– протектор, щоб перевірити ступінь зносу, наявність порізів, місцевих пошкоджень і сторонніх предметів (часток гравію, цвяхів і т.д.);

– боковини, щоб перевірити наявність порізів, розтріскування, ступінь зносу і аномальні деформації.

Слід невідкладно встановлювати причини виникнення аномалій при русі: сильні вібрації, бічне відведення в право або вліво і т.д. У разі втрати тиску слід негайно зупиниться, так як рух при внутрішньому зниженому тиску призводить до пошкодження елементів конструкції шини. Необхідно демонтувати шину і визначити причину втрати тиску.

При наявності будь-якого пошкодження слід звернутися до фахівця, щоб дізнатися його думку про необхідність або технічного обслуговування. Перш ніж приступити до ремонту, рекомендується оглянути її внутрішню частину, щоб переконатися, чи не пошкоджена або сторонніх предметів.

Заміна шин

Слід регулярно перевіряти глибину малюнка протектора. На шинах є індикатори, за якими власник автомобіля може судити про ступінь зносу протектора. Чим вище ступінь зносу, тим більше ризик ковзання на мокрій дорозі.

У разі заміни двох шин, з точки зору поведінки автомобіля на дорозі, рекомендується монтувати нові шини або найменш зношені на задню вісь. Якщо монтуються шини колишні в експлуатації необхідно заручитися думкою фахівця.

Для забезпечення безпеки рекомендується використовувати нову камеру для нової камерної шини і новий вентиль при монтажі нової безкамерної шини.

Безкамерні шини слід монтувати тільки на диски, обода яких призначені для камерних шин.

Основні фактори, що впливають на довговічність шин.

Незалежно від вже перерахованих факторів термін служби значної кількості шин зменшиться через:

– швидкості і умов водіння: нерівні дороги, різке прискорення руху, часте гальмування створюють умови, які можуть значно знижувати термін служби шин (при швидкості 120 км / год шина зношується в 2 рази швидше, ніж при швидкості 70 км / ч);

– температури навколишнього середовища: зносостійкість шини в чималому ступені залежить і від температури повітря під час руху;

– перевантажень: при перевантаженні шини на 20% її термін служби зменшується на 30%;

– недостатнього рівня внутрішнього тиску: при тиску на 20% нижче норми спостерігається зниження терміну служби в середньому на 30% ударів: бордюри тротуарів, рух по вибоїнах на високій швидкості, каміння та інші перешкоди можуть бути причиною пошкодження шини, наслідки яких не завжди виявляються відразу.

6.1.11. Особливості будови ходової частини автомобілів підвищеної прохідності

Ця категорія автомобілів характеризується наявністю приводу на всі колеса, більш широким, ніж у дорожніх моделей, силовим діапазоном в трансмісії і спеціальними пристроями для роботи у позашляхових умовах. У сукупності вони дають можливість експлуатувати ці машини не тільки на грунтових дорогах, а й на місцевості по рідкого бруду, снігу, піску, з подоланням крутих підйомів, бродів, порогових перешкод

Рис. 6.1.32. Вантажний автомобіль підвищеної прохідності КрАЗ – 6322

6.1.12. Агротехнічні вимоги до прохідності колісних тракторів. Регулювання дорожнього просвіту і ширини колії трактора для виконання різних технологічних операцій

До основних характеристик ходової частини машини, які при експлуатації мають найважливіше значення, належать прохід­ність, стійкість і плавність руху.

Під прохідністю машини розуміють її здатність виконувати технологічні процеси в різних природних і ґрунтово-кліматич­них умовах.

За прохідністю машини поділяють на дві групи: звичайної (нормальної) і підвищеної прохідності.

Колісні машини, в яких з чотирьох коліс ведучими є два, на­лежать до машин звичайної прохідності, а машини з усіма веду­чими колесами і трактори, обладнані напівгусеничним руші­єм, – підвищеної. Гусеничні сільськогосподарські трактори за­гального призначення є машинами звичайної прохідності, а болотохідної модифікації – підвищеної.

Прохідність машин характеризується тягово-зчіпними влас­тивостями, середнім тиском рушіїв на ґрунт, захисними зонами під час руху трактора в міжряддях просапних культур, колією і вертикальним просвітом.

Середній тиск на ґрунт колісного рушія залежить від типу шин, тиску повітря в них, навантаження на колеса. В гусенич­ного рушія цей показник залежить від його будови та основних розмірів: типу підвіски, довжини опорної поверхні, ширини гу­сениць, діаметра опорних котків і відстані між ними, кроку ланки гусениці, місцезнаходження центра тиску. Слід підкрес­лити важливість цього показника, оскільки за певних умов ви­сокий середній тиск рушія на ґрунт призводить до небажаного ущільнення і руйнування його структури, що спричинює зни­ження врожайності вирощуваних на ньому культур.

До прохідності сільськогосподарських тракторів, крім загаль­них, ставлять і спеціальні агротехнічні вимоги. Основне, що мають забезпечувати всі універсально-просапні трактори, це прохідність їх у міжряддях просапних культур без пошкоджен­ня рослин, яка характеризується вертикальним просвітом, колією і захисними зонами. Колія і просвіт, крім того, визна­чають прохідність машин по шляху та їх стійкість.

Вертикальний просвіт – це відстань від ґрунту до нижніх точок машини, розміщених, як правило, під переднім або заднім мостом. Розрізняють шляховий та агротехнічний про­світи (рис. 6.1.33).

Агротехнічний просвіт універсально-просапних тракторів ви­значається висотою рослин, що обробляються, з урахуванням де­якого їх підгинання. Колісні універсально-просапні трактори призначені для обробляння як низько-, так і високостеблових культур, тому мають широкі межі вертикального просвіту (475 – 850 мм). У деяких тракторах його можна регулювати (рис. 6.1.34).

Шляховий просвіт під пе­реднім мостом можна змінюва­ти: 1) переставлянням по висоті стояків 12 у наконечниках 10 (див. рис. 6.1.34 г) передньої осі;

2) повертанням на 180° фланців 13 (див. рис. 6.1.34 д) цапф відносно нижніх фланців шворнів.

Рис. 6.1.33. Елементи прохідності трактора:

h_a – агротехнічний просвіт; h_ш – шляховий просвіт; l – колія; х , у – відповідно внутрішня і зовнішня захис­ні зони; А – ширина міжряддя; В – ширина профілю шини

Шляховий просвіт під півосьовими рукавами заднього моста змінюють повертанням картерів 14 (див. рис. 6.1.34 е) кінцевих передач і кріпленням їх до остова у вертикальному, горизонта­льному або проміжному положенні. При цьому змінюється і ба­за трактора (коротка, середня, довга).

У гусеничних і колісних тракторах загального призначення шляховий просвіт становить 280 – 390 мм.

Рис. 6.1.34. Способи забезпечення прохідності колісних   тракторів:

а – в – зміна ширини колії задніх ведучих коліс; г – зміна ширини колії передніх коліс; д, е – зміна шляхового просвіту під переднім і заднім мостами; 1 – черв ячний меха­нізм;   2 – рознімна маточина; 3 – піввісь; 4 – шпонка; 5 – болт; 6 – розрізна втулка; 7 – виступи для болтів; 8 – диск; 9 – фланець ведучої півосі; 10 – наконечник; 11 – трубчаста передня вісь; 12 – стояк; 13 – фланець цапфи; 14 – картер кінцевої передачі

Колія – де відстань між осьовими лініями, які проведені че­рез середини профілів шин чи гусениць. У тракторах загального призначення вона має узгоджуватись із шириною захвату ма­шин, щоб забезпечити стійкий рух у горизонтальній площині. В універсально-просапних тракторах її регулюють відповідно до ширини міжрядь (45, 60, 70 і 90 см) і пропорційно їм.

При переїздах або на транспортних роботах вона має забезпе­чувати стійкість трактора і безпечне його пересування по по­лях і шляхах. Регулювання колії поділяють на ручне і з вико­ристанням енергії двигуна, а за характером зміни розміру – на ступінчасте і безступінчасте.

Ширину колії задніх ведучих коліс змінюють двома способа­ми: переміщенням маточин з колесами на кінцях півосей і пере­ставлянням коліс з опуклими дисками за нерухомо закріплених маточин.

За першим способом на виступаючому кінці півосьового ру­кава монтують рухому маточину, яку встановлюють у потрібно­му положенні за такими варіантами:

1) закріплюють рознімну маточину 2 (див. рис. 6.1.34 а) стяжними болтами 5 на шпонці 4 півосі 3; 2) переміщують за допомогою черв’ячного механізму 1 і закріплюють рознімну маточину 2 болтами на шпонці півосі;

2) закріплюють суцільну маточину 2 (див. рис. 6.1.34 б) на шліцах півосі 3 конічною розрізною втулкою 6.

За другим способом зміни ширини колії диск 8 (див. рис. 6.1.34 в) ведучого колеса зроблено опуклим, його кріплять до флан­ця 9 ведучої півосі. По зовнішньому колу до диска болтами при­кріплено обід колеса, який має спеціальні виступи 7, зміщені відносно середньої площини колеса. Прикріпленням диска колеса на фланці півосі випуклістю всередину або назовні, переставлян­ням обода колеса на диску з одного боку на інший і прикріплен­ням його до диска з того чи іншого боку виступів можна одержа­ти декілька варіантів положення коліс з різною шириною колії.

Ширину колії передніх коліс змінюють за допомогою наконе­чників 10 (див. рис. 6.1.34 г) переміщенням їх всередині трубчас­тої передньої осі 11.

Для оцінки прохідності трактора у міжряддях слугують внут­рішні і зовнішні захисні зони — відстані по горизонталі від сере­дини рядка до крайнього обрізу колеса (гусениці) (див. рис. 6.1.33).

Щоб забезпечити необхідні захисні зони під час руху тракто­ра у вузьких міжряддях, обмежують ширину його коліс (як правило, ведучих) і зменшують ширину гусениць.

Під плавністю руху машини розуміють здатність до послаб­лення різних поштовхів, ударів і вібрацій, які виникають під час руху. Вона позитивно впливає на фізичний стан і здоров’я людини, продуктивність та економічність роботи, безпеку руху, довговічність машини. Крім того, недостатня плавність руху не­гативно позначається на тягових властивостях трактора та агро­технічних показниках, особливо під час роботи з начіпними сільськогосподарськими машинами.

Плавність руху залежить від характеру і величини збуджува­льних сил, які викликають коливання, загального компонуван­ня трактора та окремих його конструктивних особливостей, на­самперед системи підресорювання і, нарешті, майстерності подія. Щоб знизити частоту коливання сидіння порівняно з ко­ливанням заднього моста, сучасні трактори обладнують підресореним сидінням.