موتور توان را تولید میکند و قسمتی از این توان به انرژی الکتریکی و توان هیدرولیکی تیدیل میشود که در تراکتور یا ادوات کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد. اما بیشترین قسمت توان تولید شده به صورت مکانیکی به محور تواندهی و چرخهای محرک منتقل میشود. مجموعه دستگاهها و قطعاتی که توان موتور را به چرخهای محرک منتقل میکند سیستم انتقال توان نامیده میشود. در ادامه این مقاله با اجزای سیستم انتقال توان و وظایفی که هریک از آنها انجام میدهند به صورت کامل آشنا خواهید شد.
وظایف سیستم انتقال توان
۱. انتقال توان موتور به چرخهای محرک
۲. تغییر در سرعت و گشتاور انتقالی
۳. تغییر جهت حرکت
۴. قطع انتقال توان موتور به چرخها به طور موقت یا طولانی مدت
۵. تغییر دور چرخهای محرک نسبت به هم در هنگام دور زدن
اجزای سیستم انتقال توان
۱. کلاچ موتور
۲. جعبه دنده کمک
۳. جعبه دنده اصلی
۴. محرک چرخهای جلو دیفرانسیل جلو
۵. دیفرانسیل
۶. مجموعه کاهنده نهایی
تراکتورها برای کار به دور کم و گشتاور زیاد روی چرخها نیاز خواهند داشت، بنابراین در چندین نقطه دور موتور کاهش و گشتاور افزایش داده میشود. جعبه دنده اصلی، جعبه دنده کمک، دیفرانسیل و کاهنده نهایی قسمتهایی هستند که این کار را انجام میدهند.
اجزای سیستم انتقال توان و وظایف آنها
در سیستم انتقال توان تراکتور اجزای مختلفی وجود دارند که هریک از آنها وظایفی را برعهده خواهند داشت:
کلاچ
کلاچ یک وسیله انتقال توان است که امکان قطع و وصل توان بین موتور و جعبه دنده را ممکن میسازد. تراکتور شاید کلاچهای متعددی داشته باشد. کلاچی که بین موتور و جعبه دنده قرار میگیرد، کلاچ اصلی نام دارد. با فشار روی پدال کلاچ عمل میکند و انتقال توان به جعبه دنده قطع میشود. با رها کردن پدال کلاچ دوباره توان موتور به جعبه دنده انتقال داده میشود.
گرفتن کلاچ باید سریع ولی آزاد کردن آن به آرامی انجام شود. در برخی از تراکتورها با توان بالا برای به کار انداختن کلاچ ممکن است علاوه بر نیروی هیدرولیک از فشار باد کمپرسور نیز استفاده شود. کلاچ ممکن است نوع خشک یا تر باشد. کلاچ تر در محفظهای از روغن کار میکند. به صورت کلی کلاچ خشک متداولتر است و بیشتر تراکتورهای امروزی به صورت خشک هستند.
جعبه دنده
جعبه دنده دستگاهی است که تغییر گشتاور را متناسب با شرایط کار برای راننده فراهم میکند. همچنین میتوان از جعبه دنده برای تغییر جهت حرکت یا قطع انتقال توان برای زمان طولانی یعنی حالت خلاص استفاده کرد.
جعبه دنده به سه نوع مکانیکی، نیمه هیدرولیکی و هیدرولیکی تقسیم میشود. به صورت کلی بسیاری از تراکتورها دارای جعبه دنده مکانیکی هستند که شامل مجموعهای از دندهها با قطرهای مختلف است که به ترتیب معین در کنار هم قرار داده شدهاند و متناسب با شرایط کار با هم درگیر میشوند. با فرض ثابت در نظر گرفتن توانی که وارد جعبه دنده میشود و نادیده گرفتن تلفات توان، محور خروجی جعبه دنده توانی برابر با توان وارد شده به جعبه دنده را منتقل میکند. توان معادل حاصل ضرب سرعت و گشتاور است بنابراین با کاهش یا افزایش سرعت دورانی محور خروجی نسبت به سرعت دورانی محور ورودی گشتاور به ترتیب افزایش یا کاهش پیدا میکند.
جعبه دنده سیارهای
یک واجد جعبه دنده سیارهای مشتکل از یک چرخ دنده در وسط به نام خورشیدی، دو یا چند چرخ دنده کوچک به نام سیارهها و یک چرخ دنده با دنده داخلی به نام دنده محیطی است. چرخ دندههای سیارهای روی یک صفحه مشترک سوار شدهاند که به آن صفحه حامل گفته میشود. سیارهها میتوانند روی محور خود حرکت وضعی داشته باشند یعنی روی محور خود هرز بگردند. سیستم سیارههای سه جز دارد که برای تبدیل سرعت و جهت حرکت میتوان به یکی از سه جز دنده خورشیدی، حامل و دنده محیطی نیز داد یکی را ترمز کرد و از دیگری حرکت تغییر یافته را گرفت.
جعبه دنده کمک
جعبه دنده اصلی به همراه کاهش سرعت گشتاور موتور را افزایش میدهد و اگر لازم باشد که گشتاور موتور بیش از این افزوده شود جعبه دنده کمک به کار میرود. بیشتر تراکتورها دارای جعبه دنده کمک هستند که قبل یا بعد از جعبه دنده اصلی قرار میگیرد.در تراکتورهای امروزی از یک جعبه دنده مکانیکی سیارهای به عنوان جعبه دنده کمک استفاده میکنند. برای قرار دادن تراکتور در دنده کمک حتما باید تراکتور را متوقف کنید
دیفرانسیل
دستگاهی است که دارای چندین چرخ دنده مخروطی بوده که توان موتور را از جعبه دنده گرفته و روی چرخها تقسیم میکند.
وظایف دیفرانسیل
۱. نیروی دورانی را دریافت کرده و با توجه به وضعیتی که چرخها محرک دارند بین آنها تقسیم میکند. در هنگام حرکات مستیم چون چرخهای محرک وضعیت تقریبا یکسانی دارند و با سرعت مساوی میچرخند ولی هنگام دور زدن سر پیچها مسیری که چرخ داخلی طی میکند کمتر از چرخ بیرونی است. بنابراین دیفرانسیل باید چرخ داخلی را با سرعت کمتر و چرخ خارجی را با سرعت بیشتر بچرخاند. این عمل امکان دور زدن را در سرپیچها ممکن میسازد.
۲. تغییر مسیر انتقال نیرو به اندازه ۹۰ درجه: موتور روی شاسی تراکتور به صورت طولی قرار میگیرد ولی محور چرخها باید به طور عرضی دوران کند. تغییر مسیر بین محور موتور و محور چرخها را دیفرانسیل امکان پذیر میکند.
۳. افزایش گشتاور چرخهای تراکتور: دیفرانسیل به علت داشتن دو چرخ دنده مخروطی با قطرهای مختلف گشتاور چرخها را افزایش میدهد و سرعت آنها را نسبت به سرعت محور خروجی جعبه دنده کاهش میدهد.
در صورتی که تراکتور دارای دو محور محرک باشد یک دیفرانسیل نیز در محور جلو وجود خواهد داشت.
کاهنده نهایی
کاهنده نهایی در آخرین مرحله انتقال توان موتور به چرخها قرار گرفته و در حدود ۳ تا ۵ مرتبه افزایش گشتاور و کاهش دور را به همراه خواهد داشت. این مجموعه ممکن است به صورت درگیری یک چرخ دنده کوچک با چرخ دنده بزرگ یا از نوع جعبه دنده سیارهای یک وضعیتی باشد.