6.2. Тракторы мтз-5, мтз-5м, мтз-5л, мтз-5мс, мтз-5лс

Основной универсальный пропашной трактор МТЗ-2 внедрён в производство в 1953 году. Широко применялся в сельском хозяйстве в СССР и за рубежом. Шло время, а вместе с ним росли требования к трактору. При некоторых сельскохозяйственных работах МТЗ-2 не мог рационально использоваться:

• Задний вал отбора мощности, имеющий привод только от коробки передач, не давал возможности агрегатировать трактор с безмоторным комбайном;

• Дорожный просвет под передней осью (525мм) не позволял выполнять весь комплекс работ по уборке высокостебельных пропашных культур;

• Моноблочная гидравлическая навесная система НС-37 не обеспечивала раздельное управление отдельными секциями многосекционных сельскохозяйственных машин.

Эффективности труда мешала низкая транспортная скорость (13км/ч), недостаточное число передач. Трактор стал отставать от лучших зарубежных моделей по таким показателям, как топливная экономичность и материалоёмкость. Требовалось также повысить надежность и ресурс машины.

Жизнь подсказывала, что трактор МТЗ-2 нуждается в коренной модернизации. Обобщив опыт, накопленный при эксплуатации тракторов МТЗ-2, учтя состояние и уровень тракторостроения, задачи по ускорению технического прогресса, коллектив конструкторов завода в 1955-1956 годах провел работы по коренной модернизации конструкции машины.

Модернизация трактора обеспечила не только устранение имеющихся недостатков, но и расширила область его применения, улучшила технико-экономические показатели. Подняла технический уровень конструкции до уровня аналогичных моделей зарубежных тракторов такого класса.

Так появились новые модели трактора “Беларусь”: МТЗ-5(образец 1956 года), МТЗ-5М и МТЗ-5Л (образцы 1957 года). Модель МТЗ-5 –первый этап модернизации, включала в себя часть усовершенствования являлась переходной моделью от МТЗ-2 к МТЗ-5М и МТЗ-5Л. Осуществление модернизации в два этапа объяснялось необходимостью сокращения сроков внедрения отдельных мероприятий и производственными возможностями.

6.3. Краткая техническая характеристика

Техническая характеристика агрегата

Производительность,кг/с 0,097…0,11

Температура в зонах цементационной печи, К:

1 1193

2 1213

3 1213

4 1203

Максимальная температура в 1143

печи повторного нагрева, К

Цементационная печи Двухрядная

бесмуфельная

Число поддонов, шт:

в одном ряду печи 20

в печи низкого отпуска 7

в печи повторного нагрева 4

в камере охлаждения 2

Топливо Природный газ

Теплота сгорания топлива, кДж/м³ 35581

Система обогрева цементационной Радиционные

печи и печи повторного нагрева горизоттальные

U-образные трубы

с двухпроводными

горелками и

рекуператорами

Система обогрева печи электрическая низкого

отпуска

Давление, кПа:

газа 2,94

дутьевого воздуха 4,9

Расход газа, м³/с 0,0278

Технологическая атмосфера смесь эндогаза,

цементационной печи природного газа и аммиака

Расход технологических газов

на агрегат, м³/с:

эндогаза 0,027

природного газа 0,0008

аммиака 0,0004

Расход воды на агрегат, м³/с 0,0025

Обрабатываемые детали на поддонах перемещаются с помощью механизмов с гидравлическим и электромеханическим приводами. Боковую загрузку поддонов в печи цементации и выгрузку из закалочного бака осуществляют через пламенные завесы тамбура и бака с герметично закрывающимися дверцами.

В цементационной печи нагревают детали радиационными U-образными трубами со встроенными в них рекуператорами. Воздух для сжигания в радиационной трубе подогревается отходящими дымовыми газами до 573 К. В рабочем пространстве печи имеются три перегородки, разделяющие его на четыре зоны. Циркуляция печной атмосферы осуществляется сводными центробежными вентиляторами. Из цементационной печи с помощью цепного толкателя поддоны с деталями перемещаются в камеру охлаждения через боковую заслонку. В печи повторного нагрева, где в качестве нагревателей применяются газовые радиационные трубы, обрабатываемые детали нагреваются до температуры закалки. Окно с торцевой стороны печи служит для выдачи деталей на закалку под прессом. Моечная машина обеспечивает двухстадийное промывание деталей с окунанием и струйной промывкой. В толкательной электропечи низкого отпуска осуществляется конвективный нагрев деталей до 573 К. Температура в зонах нагрева печей, а также температура масла в закалочном баке, температура моющих растворов в моечной машине регулируется автоматически. Отбор дымовых газов от газогорелочных устройств осуществляется с помощью дымососной системы, включающей вытяжные короба и вентилятор низкого давления. В агрегате предусмотрена установка устройства для автоматического регулирования углеродного потенциала в цементационной печи и системы, обеспечивающей автоматизацию управления работой агрегата, контроля, измерения и регулирования теплового режима. Рассмотрим основные узлы агрегата.

Загрузочный тамбур служит для сокращения поступления атмосферного воздуха в рабочее пространство печи и тем самым способствует поддержанию состава защитной атмосферы цементационной печи. Тамбур представляет собой сваренную из листа металлическую коробку, примыкающую фланцевым соединением к кожуху печи. При подъёме заслонки, когда проем открыт для загрузки поддонов, во избежание доступа воздуха в камеру зажигается газовая завеса. Для этого в нижней части проёма устанавливают трубу с отверстиями, соединённую с магистралью природного газа.

Цементационная печь представляет собой прямоугольный сварной каркас из фасонного стального проката и листовой стали, зафутерованный изнутри огнеупорным и теплоизоляционным кирпичом. На поду уложены жароупорные направляющие. Рабочее пространство печи разделено пережимами на четыре зоны: 1-нагрев деталей до температуры цементации или нитроцементации ;2,3-процесс активного насыщения поверхностного слоя деталей углеродом и азотом за счёт разложения метана и аммиака с освобождением атомарного углерода и азота, процесс диффузии углерода и азота в глубь слоя;4-диффузия углерода и азота в глубь слоя за счёт повышенного содержания компонентов в поверхностном слое.

Проёмы загрузки и выгрузки в боковой стенке цементационной печи закрываются футерованными заслонками. Механизм подъёма заслонки – гидроцилиндр, установленный на боковой стенке печи, шток которого соединён цепью со звёздочкой, сидящей на валу.

Со стороны загрузки печи для перемещения поддонов с деталями по цементационной печи установлены два гидравлических толкателя. Шток цилиндра толкателя введен через водоохлаждаемую трубу непосредственно в печное пространство, что уменьшает длину механизма. На конце штока закреплена толкающая траверса. Необходимый ход толкателя настраивается при установке конечных выключателей.

Цепной толкатель заключён в герметичный литой корпус, закреплённый на раме и установленный на фундаменте. Звёздочка толкающей цепи закреплена таким образом, что ось её вращения расположена вертикально, а вал проходит через подшипники. Привод осуществляется от мотора-редуктора, установленного на общей раме с корпусом. Свободный конец цепи перемещается в герметичном кожухе. Цепь в крайнем положении останавливают с помощью конечных выключателей, расположенных на нижней плоскости корпуса.

Камера охлаждения предназначена для снижения температуры деталей после цементации до 923…873 К в среде защитного газа. Поддоны с деталями из цементационной печи в камеру охлаждения подают цепным толкателем. Поддоны перемещаются в камере и передаются в печь повторного нагрева с помощью гидравлического цилиндра, шток которого через водоохлаждаемую трубу входит в камеру. Окно на боковой стенке камеры имеет откидную дверцу, которая поднимается с помощью гидроцилиндра. Верхняя водоохлаждаемая крышка камеры съёмная, с предохранительным клапаном. Для регулирования скорости охлаждения деталей в камере предусмотрена возможность установки экранов между водоохлаждаемыми стенками и поддонам.

Печь повторного нагрева служит для нагревания в защитной атмосфере деталей, обрабатываемых под закалку. На одной из её боковых стенок имеются проёмы для загрузки поддонов в печи и разгрузки их на стол закалочного бака. Поддоны в печи перемещаются гидравлическим толкателем, а выгрузка на закалку осуществляется цепным толкателем. Проём в торцевой стенке печи со стороны выгрузки, герметично перекрываемой заслонкой, служит для выдачи деталей на закалку под прессом. Рабочее пространство печи разделено на две самостоятельные тепловые зоны. Защитная атмосфера (эндогаз) вводится в каждую зону отдельно. С наружной стороны торцевой стенки печи со стороны разгрузки установлен водоохлаждаемый экран, который в значительной степени предохраняет обслуживающий персонал от теплового излучения торцевой стенки.

Закалочный бак (однопозиционный) предназначен для закалки деталей после выхода их из печи повторного нагрева. Нижняя часть бака является ёмкостью для масла, где осуществляется процесс закалки. Верхняя часть ёмкости почти полностью закрыта (оставлена горловина, соответствующая площади для опускания стола с поддоном в ёмкость с маслом). Бак через уплотнительную асбестовую прокладку соединён с каркасом печи повторного нагрева, из которой поддон с деталями цепным выталкивателем подаётся на стол закалочного бака. Стол закалочного бака соединен с кареткой, перемещающейся при ходе стола вверх-вниз по направляющим. Направляющими для роликов каретки служат швеллеры, которые крепятся к каркасу бака. Поддон выгружают из закалочного бака с помощью гидравлического толкателя, шток которого через охлаждаемую рубашку входит в камеру. Окно выгрузки закалочного бака представляет собой водоохлаждаемый проём, который перекрывается вертикально перемещающейся заслонкой. Она плотно закрывает проём с помощью клинового и эксцентрикового зажимов. При подъёме заслонки, когда проём открыт для выгрузки поддона, во избежание доступа воздуха в камеру зажигается газовая завеса. Для этого в нижней части проёма устанавливают трубу с отверстиями, соединённую с магистралью природного газа. В качестве закалочной среды можно использовать масла МС-20, ИС-50, МК-22 или П-28 (ГОСТ 1013-49 и ГОСТ 21747-76) с повышенной температурой воспламенения.

Для подогрева масла и поддержания заданной температуры 433…453К на баке смонтированы термоэлектрические нагреватели. Трубчатый теплообменник (водяной) предназначен для отбора теплоты от закалочного масла. Интенсивность охлаждения можно варьировать, изменяя число труб теплообменника, по которым циркулирует охлаждающая вода. На крышке бака смонтирован осевой насос погружного типа. Уровень масла в закалочном баке регулируется автоматически. Для слива масла при повышении уровня имеется переливной карман с гидрозатвором, откуда масло по трубопроводу поступает в маслохранилище.

Моечная двухкамерная машина проходного типа предназначена для промывания уложенных на поддонах деталей от масла. В качестве моющих средств можно использовать 3…5 %-е содовые растворы. Машина состоит из двух камер, разделенных стенкой. Проёмы в разделительной стенке и на торцевых сторонах машины, через которые перемещаются поддоны с деталями, перекрываются вертикально перемещающимися заслонками. Привод заслонок осуществляется от одного гидроцилиндра, установленного на боковой стенке каркаса. В первой камере расположен механизм подъёма стола, опускающий поддон с деталями в ёмкость с моющей жидкостью и поднимающий его в верхнюю часть камеры, где расположен коллектор с соплами. Сопла поворотные, они настраиваются во время наладки машины. Моющие жидкости в ёмкостях подогреваются с помощью газовых горелок, установленных в U-образных трубах. Температура моющих средств регулируется автоматически. Моющие жидкости подают к разбрызгивающим соплам от двух центробежных насосов, расположенных около моечной машины. Каждый насос обеспечивает подачу жидкости самостоятельно для своей камеры, причём насос в первой камере подаёт жидкость последовательно или к соплам, или в нижнюю часть камеры под опущенную садку. Поток жидкости переключают трёхходовым краном с помощью исполнительного механизма. Образующиеся при промывании деталей водяные пары отсасываются из обеих камер через соединительные патрубки в дымососную систему.

Часть низкого отпуска представлена электрической печью сопротивления (толкательная, однорядная) для низкотемпературной термообработки металлов после цементации (нитроцементации) и закалки. Печь разделена на две самостоятельные тепловые зоны. В качестве изоляции использована минеральная вата. Рабочее пространство печи имеет щиты, прикреплённые внутри печи к кожуху. Между щитами и кожухом на керамических изоляторах расположенных спиральные электрические проволочные нагреватели. В каждой зоне установлен сводный центробежный вентилятор. По торцам печи имеются заслонки, которые открываются при загрузке и выгрузке поддонов с деталями. Подъём и опускание заслонок осуществляются от одного гидроцилиндра. Контроль и регулирование температуры автоматические.