Převodová ústrojí nejen traktorů ZETOR - Shrani.si
Převodová ústrojí nejen traktorů ZETOR - Shrani.si
Převodová ústrojí nejen traktorů ZETOR - Shrani.si
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Konstrukce<br />
Převodo Pře odová á <strong>ústrojí</strong> <strong>ústrojí</strong><br />
<strong>nejen</strong> <strong>traktorů</strong> tr ktorů<br />
<strong>ZETOR</strong> <strong>ZETOR</strong><br />
Převodové <strong>ústrojí</strong> traktoru<br />
slouží k přenosu točivého<br />
momentu motoru na hnané<br />
nápravy a k pohonu zadního vývodového<br />
hřídele (PTO). Z konstrukčního<br />
hlediska je převodové <strong>ústrojí</strong><br />
současných <strong>traktorů</strong> s mechanickou<br />
převodovkou obecně členěno<br />
na základní převodovku, skupinovou<br />
převodovku, kuželový převod<br />
s diferenciálem a koncový převod<br />
(tj. planetovou nebo portálovou redukci).<br />
Před vlastní převodovkou<br />
bývá předřazen násobič točivého<br />
momentu (powershift), minireduktor<br />
a nebo reverzační skupina. Minireduktor<br />
je převodová skupina<br />
s obdobně malým skokem rychlostí<br />
jako u násobiče, ale je řazen mechanicky,<br />
při vypnuté spojce motoru.<br />
Samostatně je realizován nezávislý<br />
a závislý pohon PTO.<br />
Posouzení technické úrovně převodového<br />
<strong>ústrojí</strong> traktoru zahrnuje mnoho aspektů zo−<br />
hledňujících efektivitu technického řešení<br />
a komfortnost obsluhy.<br />
Hlavní kritéria<br />
posuzování<br />
Celkový převodový rozsah<br />
Celkový převodový rozsah je poměr maxi−<br />
mální a minimální rychlosti traktoru. Požadova−<br />
ná hodnota je cca 20 a pro převodové <strong>ústrojí</strong><br />
s reduktorem plazivých rychlostí cca 65.<br />
Počet převodových stupňů<br />
Pro požadovaný skok mezi sousedními pře−<br />
vodovými stupni q = 1,2 a rozsah rychlostí 40 −<br />
1,5 km/h vychází počet převodových stupňů na<br />
18. Z důvodu konstrukčních omezení a poža−<br />
dovaného částečného překrytí skupin převodo−<br />
vých stupňů v hlavním pracovním rozsahu (4−<br />
12 km/h) je potřebný počet převodových stup−<br />
ňů vyšší, nejčastěji 24 a více. Při uplatnění re−<br />
duktoru pro plazivé rychlosti nastává další zvý−<br />
šení počtu převodových stupňů.<br />
Počet převodových stupňů v hlavním<br />
pracovním rozsahu 4 − 12 km/h<br />
Z hlediska pracovních činností traktoru je jis−<br />
tě dostatečné odstupňování v tomto rozsahu<br />
po 1 km/h, tj. 9 převodových stupňů. Protože<br />
nelze zajistit takto rovnoměrné odstupňování<br />
v celém hlavním pracovním rozsahu (nahuště−<br />
ní převod. stupňů pro nízké rychlosti, překrytí<br />
skupin), je potřebný počet převodových stupňů<br />
vyšší než 9.<br />
obr. 1<br />
obr. 2<br />
Pohon<br />
PTO<br />
Pohon<br />
PTO<br />
Násobiè<br />
U Ø III – Pøevodové <strong>ústrojí</strong> Forterra<br />
Pøevodovka<br />
s reverzací<br />
U Ø III – Pøevodové <strong>ústrojí</strong> s 3 o pøevodovkou<br />
Násobiè Pøevodovka<br />
Skupinová<br />
pøevodovka<br />
PH N<br />
Skupinová<br />
pøevodovka<br />
PH N<br />
Ku elový<br />
pøevod<br />
Ku elový<br />
pøevod<br />
Ø azení<br />
PTO<br />
Planetová<br />
redukce<br />
* - verze traktoru 30 km /h<br />
s rozsahem rychlostí 29,4 - 1,6 km /h<br />
Ø azení<br />
PTO<br />
Planetová<br />
redukce<br />
* - verze traktoru 30 km /h<br />
s rozsahem rychlostí 31 - 1,6 km /h
Převodové <strong>ústrojí</strong><br />
s převodovkou<br />
Płevodov stupe<br />
Płevodov stupe<br />
4H<br />
4M<br />
4L<br />
3H<br />
3M<br />
3L<br />
2H<br />
2M<br />
2L<br />
1H<br />
1M<br />
1L<br />
4H<br />
4M<br />
4L<br />
3H<br />
3M<br />
3L<br />
2H<br />
2M<br />
2L<br />
1H<br />
1M<br />
1L<br />
3H<br />
3M<br />
3L<br />
2H<br />
2M<br />
2L<br />
1H<br />
1M<br />
1L<br />
3H<br />
3M<br />
3L<br />
2H<br />
2M<br />
2L<br />
1H<br />
1M<br />
1L<br />
ZÆvislost pojezdovØrychlosti na załazenØm płevodovØm stupni,<br />
Zetor U III Forterra, 4 o reverzaŁn płevodovka, pneumatiky 18,4-38<br />
36,7<br />
31,8<br />
27,4<br />
25,6<br />
22,2<br />
17,2<br />
15,8<br />
13,7<br />
11,8<br />
PłevodovØstupn bez nÆsobiŁe<br />
11<br />
PłevodovØstupn s nÆsobiŁem<br />
9,5<br />
8,2<br />
8,9<br />
7,7<br />
6,6<br />
6,2<br />
5,4<br />
4,6<br />
PoŁet płevodov ch stup ø: Płevod:<br />
3,8<br />
NÆsobiŁ 3 iH =1, iM = 1,158, iL =1,339<br />
3,3<br />
ZÆkl. płevodovka 4/3 i4 =1, i3 = 1,432, i2 =2,326, i1 =3,348<br />
2,9<br />
Skup. płevodovka 2 iS =1, iP =4,134<br />
2,7<br />
Celkem 24/18 Reverzace iR =0,865<br />
2,3<br />
2 Hlavn pracovn oblast<br />
Skupina P<br />
Rychlost<br />
0 5 10 15 20 25 30 35 40<br />
(km/h)<br />
11,1<br />
9,8<br />
8<br />
7,5<br />
7<br />
5,4<br />
4,2<br />
3,6<br />
3,1<br />
2,4<br />
2,1<br />
1,8 Hlavn pracovn oblast<br />
Reverzační<br />
ZÆvislost pojezdovØrychlosti na załazenØm płevodovØm stupni,<br />
Zetor U III, 3 o płevodovka, pneumatiky 18,4-38<br />
Skupina P<br />
14<br />
Traktory UŘ III Traktory UŘ I<br />
16,5<br />
3 o<br />
19,4<br />
0 5 10 15 20 Rychlost<br />
(km/h)<br />
25 30 35 40<br />
4 o<br />
4o +<br />
reverz<br />
24,9<br />
29,2<br />
PłevodovØstupn bez nÆsobiŁe<br />
PłevodovØstupn s nÆsobiŁem<br />
34,4<br />
PoŁet płevodov ch stup ø: Płevod:<br />
NÆsobiŁ 3 i H =1, i M = 1,176, i L = 1,381<br />
ZÆkl. pł evodovka 3/1 i 3 =1, i 2 = 1,773, i 1 = 3,109<br />
Skup. pł evodovka 2 i S =1, i P = 4,582<br />
Celkem 18/6 ZpÆteŁka i Z = 3,292<br />
5 o<br />
5o +<br />
reverz<br />
Celkový převod. rozsah 18,5 19,7 17,0 13,1 23,9 18,2 17,3<br />
Nová<br />
Počet převodů<br />
vpřed<br />
vzad<br />
24<br />
18<br />
18<br />
6<br />
16<br />
4<br />
8<br />
8<br />
20<br />
4<br />
10<br />
10<br />
16<br />
12<br />
Počet převodů v prac. rozsahu<br />
4-12 km/h<br />
10 7 7 3 9 5 7<br />
Počet převodových stupňů<br />
řazených pod zatížením<br />
3 3 2 - 2 - 2<br />
Odstupňování převodů<br />
q<br />
qz 1,18<br />
1,43<br />
1,28<br />
1,77<br />
1,30<br />
1,44<br />
1,57<br />
1,44<br />
1,31<br />
1,60<br />
1,60<br />
1,60<br />
1,30<br />
1,45<br />
Počet řadicích pák<br />
3 3 3 3 2 3 2<br />
ovladačů tlačítka<br />
2 - - - 1 - 1<br />
Počet pák pro řazení v rozsahu<br />
4-12 km/h<br />
2 3 3 2 2 2 1<br />
Ovládání reverzace<br />
páka<br />
vpravo<br />
- -<br />
páka<br />
vpravo<br />
-<br />
páka<br />
vlevo<br />
páka<br />
vlevo<br />
Počet otáček PTO 2 2 2 2 2 1 2<br />
Závislé otáčky PTO ano ano ano ano ano ano ano<br />
Řazení a ovládání uzávěrky<br />
Čelní zubové spojky<br />
Čelní zubové spojky<br />
a pohonu PHN<br />
ovládané elektro-pneumaticky ovládané elektro-pneu.<br />
Skupina S<br />
Skupina S<br />
Konstrukce<br />
Na obr. 1−5 jsou uvedena kinematická<br />
schémata převodových <strong>ústrojí</strong> <strong>traktorů</strong> Zetor<br />
s počty zubů ozubených soukolí, způsobem<br />
řazení (synchro, přesuvná objímka) a ozna−<br />
čení převodových stupňů (V−vpřed,<br />
R−reverz, S−<strong>si</strong>lniční, P−polní, H−M−L převod.<br />
stupně násobiče, n− nezávislé z− závislé<br />
otáčky PTO.)<br />
Počet převodových stupňů řazených pod<br />
zatížením<br />
Tyto stupně řadí násobič točivého momentu,<br />
který dle své konstrukce má 2 o , 3 o nebo 4 o řa−<br />
zené pod zatížením, tj. řazené bez vypnutí mo−<br />
torové spojky. Ovládání je elektro−hydraulické,<br />
popř. mechanicko−hydraulické nebo mechanic−<br />
ko−pneumatické (Zetor UŘ I).<br />
Odstupňování převodových stupňů<br />
Skok mezi sousedními převodovými stupni je<br />
cca q = 1,2, včetně řazení násobiče nebo mini−<br />
reduktoru. Skok mezi nejvyšším a následujícím<br />
převodovým stupněm v základní převodovce<br />
max. q z = 1,45, a to z důvodu plynulého řaze−<br />
ní na nejvyšší převodový stupeň v <strong>si</strong>lničním<br />
provozu (pokles otáček motoru při řazení).<br />
Počet převodových stupňů pro jízdu vzad<br />
Plný počet je roven počtu dopředných převo−<br />
dových stupňů − pokud je použita reverzační<br />
převodovka.<br />
Částečný počet daný základní a skupinovou<br />
převodovkou − při reverzaci v miniredukroru.<br />
Částečný počet daný základní převodovkou<br />
a násobičem − při reverzaci ve skupinové pře−<br />
vodovce.<br />
Částečný počet daný násobičem a skupino−<br />
vou převodovkou − pokud je „zpátečka“ v zá−<br />
kladní převodovce.<br />
Počet řadicích ovladačů a jejich ovládání<br />
V nejsložitějším provedení slouží k řazení pře−<br />
vodových stupňů 3 páky (základní převodovka,<br />
skupinová převodovka a reverzace). Násobič je<br />
ovládán elektro−hydraulicky pomocí tlačítek.<br />
U 4stupňové základní a 2stupňové skupinové<br />
převodovky je možno sloučit řazení těchto pře−<br />
vodů na jednu páku. Při využití elektroniky je<br />
možno celé řazení převodů soustředit na jeden<br />
panel a pak multifunkčním ovladačem a tlačítky<br />
obsluhovat všechny funkce řazení, včetně mož−<br />
nosti předvolby převodových stupňů.<br />
Počet ovladačů pro řazení v hlavním pra−<br />
covním rozsahu 4−12 km/h<br />
Je výhodné, pokud v tomto rozsahu rychlostí<br />
není třeba přeřazovat skupinovou převodovku<br />
(řadí se jen v základní převodovce a násobiči,<br />
tzn. jedna ovládací páka a tlačítka). Tomuto<br />
požadavku vyhovuje 3stupňová skupinová pře−<br />
vodovka, kde prostřední skupina a 5 až 6 stup−<br />
ňů základní převodovky pokrývají hlavní pra−<br />
covní rozsah.<br />
Ovládání reverzace<br />
A<strong>si</strong> nejvýhodnější je umístění ovládací páky<br />
vlevo pod volantem. Pravou rukou je pak mož−
Konstrukce<br />
no ovládat např. čelní nakladač. Elektro−hyd−<br />
raulické ovládání tlačítkem se využívá v úpra−<br />
vě traktoru pro práci s nakladačem nebo při<br />
řazení reverzace pod zatížením.<br />
Řazení a ovládání uzávěrky diferenciálu<br />
a pohonu přední nápravy (PHN)<br />
Obvyklé je řazení zubovou nebo lamelovou<br />
spojkou, ovládanou elektro−pneumaticky nebo<br />
hydraulicky.<br />
Počet otáček PTO<br />
Standardní provedení, to jsou dvoje otáčky<br />
PTO (540 a 1000 min −1 ). Lepší řešení umož−<br />
ňují kombinaci těchto otáček s takzvanými<br />
ekonomickými otáčkami (tedy s 750<br />
a 1200 min −1 ). Techničtější řešení mají všech−<br />
ny tyto otáčky.<br />
Možnost řazení závislých otáček PTO<br />
V tomto případě je pohon PTO odebírán ze<br />
základní nebo skupinové převodovky, pak<br />
jsou otáčky závislé na zařazeném převodo−<br />
vém stupni a lze je tedy i reverzovat.<br />
Převodové <strong>ústrojí</strong><br />
<strong>traktorů</strong> Zetor UŘ III<br />
Traktory Z 8641 − Z 11641 Forterra jsou<br />
vybaveny převodovým <strong>ústrojí</strong>m s reverzační<br />
4 o převodovkou (obr.1), které je tvořeno jed−<br />
nolamelovou motorovou spojkou, 3 o násobi−<br />
čem řazeným pod zatížením, 4 o převodovkou<br />
s 3 reverzačními stupni, 2 o skupinovou převo−<br />
dovkou, kuželovým převodem (dle verze trak−<br />
toru 30 nebo 40 km/h) a planetovou redukcí.<br />
Pohon PTO je veden přes mokrou lamelovou<br />
spojku a umožňuje řazení závislých a nezá−<br />
vislých otáček a řazení dvojích otáček PTO<br />
obr. 3<br />
obr. 4<br />
obr. 5<br />
Ø azení PTO<br />
U Ø III – Pøevodové <strong>ústrojí</strong> s 4 o pøevodovkou<br />
Násobiè Pøevodovka<br />
Ø azení<br />
PTO<br />
UØ I – Pøevodové <strong>ústrojí</strong> s 5 o pøevodovkou<br />
Pøevodovka<br />
Násobiè<br />
R everzace<br />
PH N<br />
Skupinová<br />
pøevodovka<br />
U Ø I – Pøevodové <strong>ústrojí</strong> s reverzaèní pøevodovkou<br />
Násobiè<br />
Reverzaèní<br />
pøevodovka<br />
PH N<br />
PH N<br />
Skupinová<br />
pøevodovka<br />
Skupinová<br />
pøevodovka<br />
Ku elový<br />
pøevod<br />
Ku elový<br />
pøevod<br />
Portálová<br />
redukce<br />
* - verze traktoru 40 km /h<br />
s rozsahem rychlostí 36-1,5 km /h<br />
Ku elový<br />
pøevod<br />
Portálová<br />
redukce<br />
Ø azení<br />
PTO<br />
Planetová<br />
redukce<br />
* - verze traktoru 40 km /h<br />
s rozsahem rychlostí 36-2,1 km /h
Płevodov stupe<br />
Płevodov stupe<br />
4H<br />
4L<br />
3H<br />
3L<br />
2H<br />
2L<br />
1H<br />
1L<br />
4H<br />
4L<br />
3H<br />
3L<br />
2H<br />
2L<br />
1H<br />
Płevodov stupe<br />
1L<br />
11,7<br />
10,44<br />
7,9<br />
8,8<br />
6,8<br />
6,2<br />
4,7<br />
3,9<br />
3<br />
2,6<br />
2 Hlavn pracovn oblast<br />
ZÆvislost pojezdovØrychlosti na załazenØm płevodovØm stupni,<br />
Zetor U III, 4 o płevodovka, pneumatiky 18,4-38<br />
Skupina P<br />
15,2<br />
18,5<br />
0 5 10 15 20 Rychlost 25 30 35 40<br />
(km/h)<br />
5H<br />
5L<br />
4H<br />
4L<br />
3H<br />
3L<br />
2H<br />
2L<br />
1H<br />
1L<br />
5H<br />
5L<br />
4H<br />
4L<br />
3H<br />
3L<br />
2H<br />
2L<br />
1H<br />
1L<br />
8,9<br />
9<br />
6,8<br />
6,4<br />
4,9<br />
7,6<br />
5,8<br />
4,8<br />
3,6<br />
3<br />
2,3<br />
2,3<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,3 Hlavn pracovn oblast<br />
24<br />
26,5<br />
PłevodovØstupn bez nÆsobiŁe<br />
PłevodovØstupn s nÆsobiŁem<br />
PoŁet płevodov ch stup ø: Płevod:<br />
NÆsobiŁ 2 i H =1, i L = 1,299<br />
ZÆkl. płevodovka 4/1 i 4 =1, i 3 = 1,439, i 2=2,265, i 1 =3,348<br />
Skup. płevodovka 2 i S =1, i P = 3,900<br />
Celkem 16/4 ZpÆteŁka i Z = 3,292<br />
S reverzac 8/8 Reverzace i R = 0,985<br />
ZÆvislost pojezdovØrychlosti na załazenØm płevodovØm stupni,<br />
Zetor U I, 5 o płevodovka, pneumatiky 16.9-34<br />
11,7<br />
Skupina P<br />
14,2<br />
0 5 10 15 Rychlost<br />
(km/h)<br />
20 25 30 35<br />
4H<br />
4L<br />
3H<br />
3L<br />
2H<br />
2L<br />
1H<br />
1L<br />
4H<br />
4L<br />
3H<br />
3L<br />
2H<br />
2L<br />
1H<br />
1L<br />
9,9<br />
8,9<br />
6,8<br />
7,6<br />
5,8<br />
5,2<br />
4<br />
3,3<br />
2,5<br />
2,2<br />
1,7 Hlavn pracovn oblast<br />
18,7<br />
22,7<br />
PłevodovØstupn bez nÆsobiŁe<br />
PłevodovØstupn s nÆsobiŁem<br />
34,4<br />
29,8<br />
PoŁet płevodov ch stup ø: Płevod:<br />
NÆsobiŁ 2 i H =1, iL = 1,313<br />
ZÆkl. płevodovka 5/1 i 5 =1, i4 = 1,596, i3 = 2,549<br />
i 2 = 3,315, i1 =4,647<br />
Skup. płevodovka 2 i S =1, i P = 3,909<br />
Celkem 20/4 ZpÆteŁka i Z = 3,415<br />
S reverzac 10/10 Reverzace i R = 0,911<br />
ZÆvislost pojezdovØrychlosti na załazenØm płevodovØm stupni,<br />
Zetor U I, 4 o reverzaŁn płevodovka, pneumatiky 16.9-34<br />
Skupina P<br />
12,8<br />
15,8<br />
0 5 10 15<br />
Rychlost<br />
(km/h)<br />
20 25 30 35<br />
20,5<br />
22,9<br />
PłevodovØstupn bez nÆsobiŁe<br />
PłevodovØstupn s nÆsobiŁem<br />
29,8<br />
Skupina S<br />
Skupina S<br />
Skupina S<br />
PoŁet płevodov ch stup ø: Płevod:<br />
NÆsobiŁ 2 i H =1, i L =1,299<br />
ZÆkl. płevodovka 4/3 i 4 =1, i 3 =1,453, i 2 = 2,323, i 1 = 3,366<br />
Skup. płevodovka 2 i S =1, i P =3,947<br />
Celkem 16/12 Reverzace i R =0,940<br />
Konstrukce<br />
s možností 540 a 1000 nebo 750<br />
a 1000 min −1 .<br />
Traktory Z 8540 − Z 10540 Kla<strong>si</strong>k mají<br />
převodové <strong>ústrojí</strong> buď s 3 o převodovkou<br />
(obr. 2) (tj. 3 o násobič, 3 o převodovka se zpá−<br />
tečkou a 2 o skupinová převodovka), nebo<br />
s 4 o převodovkou (obr. 3) (tj. 2 o násobič,<br />
4 o převodovka se zpátečkou a 2 o skupinová<br />
převodovka) s možností reverzační verze,<br />
kdy násobič je nahrazen reverzační skupinou.<br />
Převodové <strong>ústrojí</strong><br />
<strong>traktorů</strong> Zetor UŘ I<br />
Traktory Z 3341 − Z 7341 Super jsou vy−<br />
baveny převodovým <strong>ústrojí</strong>m s 5o převodov−<br />
kou (obr. 4), které je tvořeno dvojitou moto−<br />
rovou spojkou, 2o násobičem řazeným pod<br />
zatížením, 5o převodovkou se zpátečkou,<br />
2o skupinovou převodovkou, kuželovým<br />
převodem a portálovou redukcí (dle verze<br />
traktoru 30 a 40 km/h). Tato převodovka<br />
má možnost reverzační verze, kdy před<br />
převodovku je předřazena reverzační sku−<br />
pina, pak jsou pouze jedny otáčky PTO<br />
a odpadá možnost násobiče.<br />
Při řazení násobiče je pneumatickým<br />
ovládáním sepnuta čelní zubová spojka<br />
předlohového hřídele převodovky a ozube−<br />
ného kola pro pohon PTO a zároveň vy−<br />
pnuta pojezdová lamela dvojité spojky. To−<br />
čivý moment je tedy přenášen větví pohonu<br />
PTO na předlohový hřídel převodovky. To−<br />
to konstrukčně jednoduché řešení má nevý−<br />
hody při brzdění motorem nebo vypnuté<br />
spojce PTO.<br />
Pohon PTO je realizován přes druhou la−<br />
melu dvojité spojky, řazení 540 a 1000 min− 1 a řazení závislých a nezávislých otáček<br />
PTO.<br />
Připravované převodové <strong>ústrojí</strong> pro<br />
traktory UŘ I s reverzační 4o převodovkou<br />
(obr. 5) je tvořeno jednolamelovou spojkou,<br />
2o násobičem řazeným pod zatížením,<br />
4o převodovkou s třemi reverzačními stupni<br />
a2o skupinovou převodovkou. Pohon PTO<br />
je veden přes řazení 540 nebo 1000 min−1 a řazení závislých a nezávislých otáček<br />
k mokré lamelové spojce PTO.<br />
Porovnání převodových <strong>ústrojí</strong> dle výše<br />
uvedených kriterií je v tabulce. Z uvedené−<br />
ho přehledu vyplývá, že převodové <strong>ústrojí</strong><br />
pro traktory UŘ III − Forterra a také připra−<br />
vované převodové <strong>ústrojí</strong> pro UŘ I splňují<br />
většinu požadovaných kriterií a dosahují<br />
podstatně vyšší užitné hodnoty než starší<br />
provedení.<br />
Ing. Miroslav Lukeš, Zetor, a.s, Brno<br />
Grafickou část připravil Ing. Petr Dubjak,<br />
počítačový model vytvořil<br />
David Luczewský