Shibaura SX21 Workshop Manual

SHIBAURA

TRACTOR & MOWER

SX21/24 TRACTOR

SXM54/60 MOWER

W

ORKSHOP

MANUAL

MODEL

Introduction

Ishikawajima-Shibaura Machinery Co., Ltd.

Tractor Division Quality Assurance Department

In order to refine the Shibaura tractor series furthermore, SX series tractors

were developed this time.

These are economical tractors provided with practical functions and high

power.

They meet users’ needs according to efficient and economical specifications

requiring no after-care.

This manual describes structure, functions, maintenance and service procedures

for the SX tractors to obtain their functions fully and for safe operation.

Please read this carefully to promote sales and service, to improve the service

techniques and guide users for proper operation of Shibaura tractors.

Figures or other conditions in this manual may be changed without notice in

order to improve the performance or for other objects.

2

CONTENTS

1. General Information･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････3

2. Specification & Structure･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････6

3. Separating the tractor････････････････････････････････････････････････････････････････････････････28

4. Installation and trial run ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････37

5. Engine systems ････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････45

6. Front wheel drive･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････93

7. Differential and rear axle････････････････････････････････････････････････････････････････････････103

8. Hydrosrstatic transmission ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････116

9. PTO････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････143

10. Breaks･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････168

11. Hydraulic systems･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････175

12. Power steering････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････206

13. Electrical system･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････230

14. Mid mount deck･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････276

3

CONTENTS

15. PRECAUTION BEFORE SERVICING･･･････････････････････････････････････････････････････････3

16. BASIC UNDERSTANDING ON SERVICE･･････････････････.･････････････････････････････････････3

17. METRIC BOLT TORQUE SPECIFICATIONS･････････････････････････････････････････････････････4

4

1. PRECAUTIONS BEFORE SERVICUING

1. Have the tractor washed clean and have the oil, fuel, and cooling water drained out depending on the work required.

2. Service shop should always be kept clean to prevent dust from rising and should be well lit.

3. The disassembled parts should have the oil and grease washed off and arranged on a stand separated by groups.

4. Clothing, service tools and equipments should be checked to ensure safety at all times.

2. BASIC UNDERSTANDING SERVICING

1. Engine, transmission, and hydraulic components have been specially manufactured with a high degree of accuracy.

Care should be exercised to maintain them in a clean state. Do not disassemble unnecessarily.

2. Defective parts due to wear and other causes shall be discarded and new parts ordered with the tractor mode, serial

No., code No., and part name clearly defined. (Keep the defective parts on hand to show to the customer.)

3. When assembling, it is essential to have oil applied to all moving parts so that they will be provided with initial oil

film until normal lubrication takes place.

4. Unless specially instructed, bolts and nuts shall be tightened to the correct setting using a torque wrench.

5

METRIC BOLT TORQUE SPECIFICATIONS

Bolt Size Grade No.

Coarse Thread Fine Thread

Pitch (mm) Newton Meters

Kilo-gram

Meters

Pitch (mm)

Newton-

Meters

Kilo-gram Meters

M6

4T, 4.8

1.0

4.9-6.9 0.5-0.6

- - - - - - - - - - - - - - - 7T, 8T, 8.8 8.3-11.3 0.85-1.15

10T, 11T 11.7-15.7 1.2-1.6

M8

4T, 4.8

1.25

12.7-16.7 1.3-1.7

1.0

15.2-20.1 1.55-2.05

7T, 8T, 8.8 22.6-28.4 2.3-2.9 26.5-34.3 2.7-3.5

10T, 11T 28.5-36.3 2.9-3.7 30.4-40.2 3.1-4.1

M10

4T, 4.8

1.5

25.5-33.3 2.6-3.4

1.25

28.4-36.2 2.9-3.7

7T, 8T, 8.8 44.1-55.9 4.5-5.7 49.0-62.7 5.0-6.4

10T, 11T 54.0-69.6 5.5-7.1 57.8-73.5 5.9-7.5

M12

4T, 4.8

1.75

37.3-47.0 3.8-4.8

1.25

43.1-54.9 4.4-5.6

7T, 8T, 8.8 65.7-83.3 6.7-8.5 74.5-94.1 7.6-9.6

10T, 11T 92.0-116 9.4-11.8 99.0-126 10.1-12.9

M14

4T, 4.8

2.0

62.8-80.4 6.4-8.2

1.5

69.6-87.2 7.1-8.9

7T, 8T, 8.8 104-132 10.6-13.4 117-148 11.9-15.1

10T, 11T 139-175 14.2-17.8 149-184 15.2-18.8

M16

4T, 4.8

2.0

86.1-110 8.8-11.2

1.5

91.1-114 9.3-11.7

7T, 8T, 8.8 149-185 15.2-18.8 157-192 16.0-19.6

10T, 11T 205-255 21-26 221-269 22.5-27.5

M18

4T, 4.8

2.0

113-141 11.6-14.4

1.5

132-162 13.4-16.6

7T, 8T, 8.8 196-236 20-24 231-279 23.5-28.5

10T, 11T 275-333 28-34 298-367 30.5-37.5

M20

4T, 4.8

2.5

144-180 14.7-18.3

1.5

172-210 17.5-21.5

7T, 8T, 8.8 240-290 24.5-29.5 275-333 28.0-34.0

10T, 11T 363-441 37-45 397-485 40.5-49.5

Bolt head identification mark Strength grade

Example

4.8

8.8

10.9

Indicates yield point,

80% of tensile strength

32 kgf/mm

2

Tensile strength

40 kgf/mm

2

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

6

CONTENTS

1. SPECIFICATION ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････7

2. EXTERNAL VIEWS･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････9

3. ENGINE SECTIONAL VIEW･･･････････････････････････････････････････････････････････････････10

4. POWER FLOW･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････11

1) Four wheel drive power flow････････････････････････････････････････････････････････････････11

2) PTO power flow･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････12

5. OIL FLOW･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････14

1) Oil flow schematic････････････････････････････････････････････････････････････････････････14

2) Power steering･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････15

3) Hydraulic power lift system････････････････････････････････････････････････････････････････19

6. MOWER LIFT LINKAGE････････････････････････････････････････････････････････････････････22

1) Operation･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････22

7. HST･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････25

8. WIRING･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････26

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

7

1. SPECIFICATION

Model

SX21 SX24

HST

Main Body

Length (Lower Link horizontal) 2,445 mm

Height

Top point a ROPS folded 1,557 mm (AG)

Top ROPS 2,285 mm (AG)

Width 1,180 mm (Turf), 1,175 mm (BAR), 1,085 mm (AG)

Wheel base 1400 mm

Minimum ground clearance 223 mm (AG)

Minimum turning radius

―

Weight (W/ROPS) 750 kg (AG) 748 kg (AG)

Front wheel

Tire size

20×8.00-10 (Turf), 5-12 (BAR), 6-12 (AG)

Inflation See “Operator’s Manual”

Tread 940 mm (TURF), 940 mm (BAR), 910 mm (AG)

Rear wheel

Tire size

29×12.00-15 (TURF) 8-16 (BAR), 9-5-16 (AG)

Inflation See “Operator’s Manual”

Tread 870 mm (TURF), 870 mm (BAR), 910 mm (AG)

Clutch Non

Speed change method Hydrostatic Transmission

Running speed changes 2 Steps Forward and 2 Steps Reverse

Differential 4 Pinion Spiral Bevel Drive Type without Diff, Lock

Brakes Wet type Disc (R.H., L.H. Independently)

Steering Full Hydraulic Power Steering

No. of PTO speeds 1 Speed

PTO shaft size 35 mm in Diameter with 6 Square Splines

Three point linkage size Category 1

PTO shaft ground clearance

Mid 261 mm

Rear 419 mm

PTO shaft rotating direction Clock wise as seen from output end side

Engine

Model S753 S773

Type Water-Cooled 4-Cycle Vertical Diesel Engine

Number of cylinders 3

Total stroke volume 954 cc 1005 cc

Continuous rated speed

3000±50 rpm

Compression ratio 24 : 1 24 1

Fuel

Diesel fuel oil

Starting Method By starting motor

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

8

The ground speeds are engine speed at 3000 rpm.

Ground speeds

Range Hydrostatic transmission

Forward

(km/h)

L

0 – 8.1 (with turf 26×12.00 – 12 rear tires)

H 0 – 16.3 (with turf 26×12.00 – 12 rear tires)

Reverse

(km/h)

L

0 – 5.4 (with turf 26×12.00 – 12 rear tires)

H

0 – 10.9 (with turf 26×12.00 – 12 rear tires)

No. of PTO Speeds 1

PTO Speed (rpm)

(at engine speed 3000 rpm)

Rear PTO 541

Mid PTO 2185

Capacities

Fuel tank 29.5 Liters

Engine oil With Filter Change 3.3 Liters

Cooling water 3.5 Liters

Transmission oil 13 Liters

Hydraulics Transmission oil used in common

Front axle gear case 2.0 Liters

Electrical system

Grounding Negative (-)

Battery 12 Volt, 36 amp.

Starting motor 12V-1.0 kW

Glow plug 11V-9.5 A

Alternator 12V-40 A

Regulator 13.8V - 14.8V (Adjusted voltage)

Head light 65W / 55W

Horn 12V

Brake lamp 21W

Small lamp 5W

Tail lamp 5W

Flasher lamp 21W

Each warning lamp 3.4W

High beam indicator 1.7W

License lamp 5W

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

9

2. External Views

1

unit : mm

Model

A B C D E F G

SX 21/24

(TURF tyres)

2445 2282 185 1180 1400 940 870

SX 21/24

(BAR tyres)

2445 2288 190 1175 1400 940 870

SX 21/24

(AG tyres)

2445 2285 190 1085 1400 910 910

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

10

3. ENGINE SECTIONAL VIEW

2

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

11

4. POWER FLOW

1) Four wheel drive

3

1. HST

2. Range slide gear

3. FWD take-off box

4. FWD drive shaft

5. Drive pinion

6. Differential assembly

7. Final drive drop box

8. Front wheel hub

Manual FWD

The FWD is a direct FWD system utilizing a sliding gear in the FWD take-off box attached to the rear transmission

housing.

The operator places the FWD control lever in the engaged position, causing a shift fork in the transmission housing to

engage a sliding gear in the FWD take-off box, 3. The sliding gear engages the FWD output shaft through a series of

splines on the output shaft and sliding gear. This causes the FWD drive shaft, 4, to rotate. The FWD drive shaft turns the

pinion shaft and ring gear located in the front axle differential, 6. Power is directed through the front differential to the

axle shafts and a series of counter gears in the final drive drop boxes, 7, containing the wheel spindles and hubs. This

causes the wheel hubs, 8, to rotate, providing powered drive to the front wheels.

The operator may choose to disengage the FWD feature completely by moving the control lever to the disengaged

position.

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

12

2) PTO power flow

(1) PTO clutch lever “ Disengaged” position

4

(2) PTO clutch lever “Engaged” position and rear PTO “Engaged position”

5

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

13

(3) PTO clutch lever “Engaged” position and mid PTO “Engaged” position

6

(4) PTO clutch lever “Engaged” position and rear and Mid PTO “Engaged” position

7

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

14

5. OIL FLOW

1) Oil flow schematic

8

① Oil pump

② Power steering control valve

③ 3P valve

④ HST

⑤ Oil filter

⑥ Oil filter

⑦ Plug (For remote control valve)

⑧ Power steering cylinder

⑨ Remote valve (option)

⑩ Relief valve

⑪ Safety valve

⑫ 3P cylinder

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

15

2) Power steering

(1) Neutral position

9

1. Sleeve

2. Spool

3. Relief Valve

4. Reservoir

5. Hydraulic Pump

6. Cylinder

7. Check Valve Assy.

8. Gerotor Gear Pump

POWER STEERING OPERATION

Fluid Flow - Neutral Position

Pressurized hydraulic fluid from the hydraulic pump, 5,

enters the valve body at port "P". The fluid flows

through the check valve, 7, past the relief valve, 3, and

through radial holes in the sleeve to the center of the

valve spool. Passage to ports "L" and "R", leading to

the cylinder, 6, are blocked by the spool, 2, and sleeve,

1. Fluid contained in the tubes and cylinder is trapped

and the cylinder remains in a fixed position. In this

position, the front wheels hold at a same position.

Because the system is fully hydraulic, there is no road

feel or front wheel reaction transmitted to the steering

wheel.

NOTE : There are radial holes in the sleeve, 1, that

index with grooves provided in the spool, 2.

In the neutral position, the fluid flows through the

hollow spool and returns to the HST system (to the

reservoir) via port "T".

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

16

(2) Left turn

10

1. Sleeve

2. Spool

3. Relief Valve

4. Reservoir

5. Hydraulic Pump

6. Cylinder

7. Check Valve

8. Gerotor Gear Pump front

Fluid Flow - Left Turn

Turning the steering wheel to the left rotates the valve

spool, 2, and indexes grooves in the spool with holes in

the sleeve, This allows fluid flow to enter passages "F",

"E", and "D" in the control valve gerotor pump,

Because the gerotor pump is turning counterclockwise,

the fluid flows through passages "C", "B", and "A", to

port "L" and on to the power steering cylinder. Fluid

enters the left side barrel of the cylinder and causes the

wheels to turn left. Fluid contained in the cylinder right

side returns to the control valve through port "R" and is

directed back across the sleeve and spool to the

reservoir through port "T".

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

17

(3) Right turn

11

1. Sleeve

2. Spool

3. Relief Valve

4. Reservoir

5. Hydraulic Pump

6. Cylinder

7. Check Valve Ass’y.

8. Gerotor Gear Pump

Fluid Flow - Right Turn

Turning the steering wheel to the right rotates the valve

spool, 2, and indexes the grooves in the spool with

holes in the sleeve, 1, allowing hydraulic fluid flow to

enter passages "A", "B", and "C" in the control valve

gerotor pump, Because the gerotor pump is turning

clockwise, the fluid flows through passages "D", "E",

and "F", to port "R" on to the power steering cylinder.

Fluid enters the right side barrel of the cylinder and

causes the front wheels to turn right.

Fluid contained in the cylinder left side returns to the

control valve through port "L" and is directed back to

the reservoir through port "T".

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

18

(4) Emergency

12

1. Sleeve

2. Spool

3. Relief Valve

4. Reservoir

5. Hydraulic Pump

6. Cylinder

7. Check Valve Ass’y

8. Gerotor Gear Pump

MANUAL OPERATION

In the event of power steering pump failure or engine

shut down, the steering system can be operated

manually.

Turning the steering wheel drives the gerotor pump, 8,

in the control valve assembly to force fluid to the power

steering cylinder, 6, according to the direction that the

steering wheel is being turned.

Fluid from the opposite side of the cylinder returns to

the control valve. A check valve, 7, is located in the

connecting passage between ports "T" and "P". It

unseats, allowing the fluid and any reservoir fluid that

may be required, to flow through the check valve and

connecting passage to the "P" port passage. It supplies

the fluid required for the pressure side of the system. A

right turn is depicted in the figure.

1 - SPECIFICATION & STRUCTURE

19

3) Hydraulic power lift system

(1) Neutral position

Neutral Position

13

1. Control Valve Spool

2. Flow Priority Valve

3. Lift Check Valve

4. Check Valve

5. Drop Rate Control Valve

6. Hydraulic Pump

7. Relief Valve

8. Hydraulic Cylinder

9. Sump

10. Safety Valve

OIL FLOW- NEUTRAL POSITION

In the "neutral" position, the control valve spool, 1, is

centered in the valve body. Pressurized oil from the

hydraulic pump, 6, is directed into the valve body and

separated by the flow priority valve, 2. The priority flow

7 liter/min is directed out the 'Pr' port to the power

steering and HST circuits. The remaining oil flow is

directed to the control valve spool. Since the spool is

centered, and is blocking all of the valve's working ports

in this position, the remaining oil flow is directed around

the spool to the tank ('T1 ') port to return to the reservoir.

Oil trapped in the hydraulic cylinder, 8, under the load

exerted by the implement on the lift arms, enters the valve

body at the 'A2' port and exerts pressure on the cylinder

side of the check valve, 3, holding the check valve closed.

The safety valve, 10, retains the oil in the hydraulic

cylinder line, maintaining the implement in a fixed

position.

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Shibaura SX21, SX24, SXM54, SXM60 Workshop Manual

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