TRANSMISIA PRIZEI DE PUTERE

1 ROLUL SI CLASIFICAREA PRIZELOR DE PUTERE

Prizele de putere sunt echipamente de lucru destinate transmiterii puterii de la motorul tractorului la organele de lucru ale masinilor si utilajelor cu care tractorul lucreaza in agregat.

Clasificarea prizelor de putere se poate face dupa mai multe criterii, si anume:

a) Clasificarea dupa modul de transmitere a energiei de la motorul tractorului la organele de lucru ale masinii:

prize de putere mecanice;

prize de putere hidraulice;

prize de putere electrice.

Prizele de putere mecanice transmiterea puterii motorului se realizeaza printr-o transmisie mecanica, antrenarea utilajelor facandu-se printr-un arbore de iesire denumit arborele prizei de putere (APP).

Prizele de putere hidraulice realizeaza transmiterea puterii motorului la o pompa hidraulica, de la care, prin intermediul unei instalatii hidraulice, se actioneaza motoarele hidraulice (cilindri, motoare rotative) aflate pe tractor sau pe masinile cuplate la tractor.

Fig. 1. Schema prizei de putere hidrostatice:

P - pompa hidrostatica cu debit variabil; M - motor hidrostatic; A.P.P. - arborele prizei de putere; M.A.I. - motor cu ardere interna.

Prizele de putere electrice realizeaza transmiterea puterii motorului la un generator electric si, in continuare, la electromotoarele de actionare aflate pe masinile cuplate la tractor (fig.2). Aceste prize de putere se utilizeaza, in special, la tractoare cu transmisii electrice.

Fig. 2. Schema prizei de putere electrice:

G - generator electric; M - motor electric; A.P.P. - arborele prizei de putere; M.A.I. - motor cu ardere interna.

In prezent, tractoarele agricole sunt echipate in mod obligatoriu cu prize de putere mecanice.

Arborii de iesire ai prizelor pot fi plasati in spate, lateral si in fata tractorului.

Conform standardelor nationale si internationale actuale, plasarea in spate a arborelui prizei de putere (APP) este obligatorie.

b) Clasificare in functie de caracterul turatiei realizate:

prize de putere cu turatie constanta (PP normale);

prize de putere cu turatie sincrona (PP sincrone);

prize de putere combinate (PP mixte).

Prize de putere cu turatie constanta, denumite prize de putere normale, sunt prizele de putere la care arborele se roteste cu turatie constanta si in acelasi sens, indiferent de treapta din cutia de viteze si indiferent de sensul de deplasare a tractorului (cu conditia ca turatia motorului sa fie constanta). Turatiile arborelui prizei de putere sunt reglementate prin standarde nationale si internationale. Prizele de putere normale pot fi cu o singura treapta, cu doua sau cu patru trepte (mai rar, si cu trei trepte).

Prizele de putere sincrone sunt prizele la care arborii de iesire se rotesc cu o turatie proportionala (sincronizata) cu viteza si sensul de deplasare a tractorului. Aceste prize se folosesc pentru antrenarea unor masini si utilaje ale caror organe de lucru trebuie sa execute un anumit numar de operatii pe o distanta de deplasare data (de exemplu, pentru masinile de plantat rasaduri). De asemenea, prizele de putere sincrone se folosesc pentru antrenarea puntilor motoare (active) ale remorcilor si semiremorcilor.

In cazul ideal, priza de putere normala trebuie sa indeplineasca urmatoarele patru conditii:

1.     pornirea si oprirea tractorului fara oprirea organelor de lucru ale masinilor agricole;

2.     demararea prealabila a organelor de lucru ale masinilor agricole si apoi pornirea si demararea intregului agregat;

3.     schimbarea vitezelor de deplasare a tractorului fara oprirea organelor de lucru ale masinilor;

4.     pornirea si oprirea organelor de lucru ale masinilor fara oprirea tractorului.

Dupa modul in care indeplinesc cele 4 conditii, PP normale se clasifica in:

prize de putere dependente, care nu indeplinesc nici una din conditiile amintite. Antrenarea APP se intrerupe o data cu decuplarea ambreiajului principal;

prize de putere semiindependente, care permit indeplinirea partiala a conditiilor impuse (in general, primele trei conditii);

prize de putere independente, care permit indeplinirea integrala a celor patru conditii. Antrenarea arborelui prizei de putere nu este influentata de decuplarea ambreiajului principal.

In continuare, clasificarea prizelor de putere este exemplificata prin scheme de principiu.

Prize de putere normale

a) Prize de putere dependente

Fig. 3. Schema prizei de putere dependente: A₁ - ambreiajul principal; CV - cutia de viteze; RPP - reductorul prizei de putere; APP - arborele prizei de putere.

Prin decuplarea ambreiajului principal A₁ se intrerupe si actionarea arborelui prizei de putere. Asadar, functionarea prizei de putere este influentata de ambreiajul principal.

Prize de putere semiindependente - indeplinesc partial conditiile mentionate.

Fig. 4. Schema prizei de putere semiindependente: A₁ - ambreiajul principal; A₂ - ambreiajul suplimentar; CV - cutia de viteze; RPP - reductorul prizei de putere; APP - arborele prizei de putere.

Prin decuparea ambreiajului suplimentar A₂ pot fi schimbate treptele in cutia de viteze fara a intrerupe functionarea prizei de putere.

Prize de putere independente - permit indeplinirea tuturor conditiilor mentionate.

Fig. 5. Schema prizei de putere independente: A₁ - ambreiajul principal; A₂ - ambreiajul suplimentar; CV - cutia de viteze; RPP - reductorul prizei de putere; APP - arborele prizei de putere.

Ambreiajul suplimentar A₂ permite cuplarea progresiva a arborelui prizei de putere si intreruperea temporara a functionarii acesteia.

Fig. 6. Schema prizei de putere independente: A₁ - ambreiajul principal; A₂ - ambreiajul suplimentar; CV - cutia de viteze; RPP - reductorul prizei de putere; APP - arborele prizei de putere.

Daca ambreiajul dublu A₁-A2 se decupleaza in serie, PP este semiindependenta, iar daca decuplarea lor se face in paralel, PP este independenta.

Fig. 7. Schema prizei de putere cu ambreiaj dublu: A₁ - ambreiajul principal; A₂ - ambreiajul prizei de putere; CV - cutia de viteze; RPP - reductorul prizei de putere; APP - arborele prizei de putere.

Fig. 8. Schema prizei de putere cu ambreiaj dublu: A₁ - ambreiajul principal; A₂ - ambreiajul prizei de putere; CV - cutia de viteze; RPP - reductorul prizei de putere; APP - arborele prizei de putere.

Schema din figura 8 difera de cea din figura 7 prin ordinea de plasare diferita a celor doua ambreiaje. Aceasta solutie constructiva este folosita la familiile de tractoare U 445 (cu ambele variante de ambreiaj dublu), U 850 si U 1010 (cu decuplarea in paralel a ambreiajelor).

Prize de putere sincrone si combinate

Constructiv, aceste prize se caracterizeaza prin:

- sunt actionate de arborele secundar al cutiei de viteze sau de un arbore plasat dupa acesta;

- raportul de transmitere dintre arborele primar al transmisiei prizei de putere sincrone si arborele prizei de putere este constant.

Fig. 9. Schema prizei de putere sincrone: A₁ - ambreiajul principal; CV - cutia de viteze; RPP - reductorul prizei de putere; APP - arborele prizei de putere.

Fig. 10. Schema prizei de putere sincrone cu antrenarea de la coroana transmisiei centrale: A₁ - ambreiajul principal; CV - cutia de viteze; APP - arborele prizei de putere.

Fig. 11. Schema prizei de putere combinate: APP - arborele prizei de putere; F₁ - frana de blocare a reductorului planetar; F₂ - frana de blocare a arborelui prizei de putere.

F₁ - rol de ambreiaj

F₁ F₂

1 0 - APP functioneaza

0 1 - APP franat

2 PARAMETRII CONSTRUCTIVI SI FUNCTIONALI AI PRIZELOR DE PUTERE

Acesti parametri trebuie sa se incadreze in norme si standarde internationale si nationale, in ceea ce priveste turatia si sensul de rotatie, dimensiunile constructive si amplasarea pe tractor a arborelui prizei de putere.

In prezent, pe plan international sunt standardizate doua turatii nominale pentru turatia arborelui prizei de putere: 540 si, respectiv, 1000 rot/min. Sensul de rotatie al arborelui prizei de putere este cel orar pentru un observator care este plasat in spatele tractorului si priveste in directia de mers inainte a tractorului.

Turatia nominala a arborelui prizei de putere este obtinuta la o turatie a motorului de 80.90% din turatia sa nominala.

In cazul prizelor de putere sincrone sunt standardizate doua game de turatii: arborele de iesire al prizei trebuie sa asigure 3,3.3,5 rotatii, respectiv, 6,1.6,5 rotatii pe o distanta de 1 m parcursa de tractor.

Parametrii arborilor prizei de putere plasati in spatele tractorului sunt standardizati prin STAS 8802. Conform acestui standard, sunt trei tipuri constructive de arbori, in functie de puterea transmisa (v. tab. 1).

Tabelul 1

Tipurile de arbori ai prizelor de putere in functie de puterea transmisa

Arborii de tipul 1 au caneluri dreptunghiulare.

Arborii de tipul 2 si 3 au caneluri in evolventa.

Alte elemente standardizate ale prizelor de putere sunt (fig. 12):

pozitia arborelui prizei de putere fata de planul longitudinal de simetrie al tractorului, reprezentata in figura prin cota e (e = ±50 mm);

pozitia arborelui prizei de putere fata de sol (cota nominala h ia valori intre limitele h_min si h_max);

pozitia arborelui prizei de putere fata de bara de tractiune, reprezentata in figura prin cota A;

zona de protectie in jurul arborelui prizei de putere.

Fig. 12. Zona de plasare a arborelui prizei de putere.

O varianta de actionare a arborelui prizei de putere cu doua trepte de turatie este reprezentata in figura 13.

Fig. 13. Schema cinematica a reductorului cu doua trepte de turatie pentru priza de putere utilizata la tractoarele U 850 si U 1010.

3 REGIMUL DE CALCUL AL TRANSMISIEI PRIZEI DE PUTERE

Ansamblurile transmisiei prizei de putere se calculeaza plecand de la ipoteza ca prin ea se transmite intreaga putere a motorului. Aceasta incarcare a transmisiei poate sa apara in urmatoarele doua cazuri:

priza de putere este folosita la anumite lucrari stationare;

motorul tractorului este incercat, fara a fi demontat de pe tractor, prin intermediul prizei de putere (intre arborele prizei de putere si frana de incarcare a motorului se monteaza o transmisie cardanica). Pe arborele prizei de putere se monteaza traductoare pentru masurarea momentului de torsiune si a turatiei.