НАВЕСКА ТРАКТОРА Российский патент 1995 года по МПК A01B59/04 A01B59/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для навески сельскохозяйственных машин на трактор.

Известен гидропневматический амортизатор механизма навески трактора, содержащий гаситель колебаний тягового усилия, нижние тяги, гидропневмоаккумулятор, соединенные с гидросистемой трактора.

В гидропневматическом амортизаторе гаситель колебаний выполнен в виде пневмоцилиндров, являющихся нижними тягами, расположенными горизонтально относительно движения трактора и связанных корпусами с остовом трактора, а штоками - с рамой рабочего орудия. Кроме того, гидропневмоаккумулятор одной полостью соединен воздуховодами с пневмосистемой трактора и рабочими полостями пневмоцилиндров, а другой полостью - с гидросистемой трактора, а пневмоцилиндры рабочими полостями дополнительно соединены воздухопроводами с пневмосистемой трактора.

Недостатками гидропневматического амортизатора механизма навески трактора являются низкая надежность из-за горизонтально установленных на нижних тягах пневмоцилиндров, которые воспринимают всю нагрузку от колебаний тягового усилия на крюке трактора, что вызывает разрушение уплотнительных элементов пневмоцилиндров и преждевременный выход их из строя; сложность конструкции из-за необходимости в наличии пневмосистемы трактора с компрессором;
возможность возникновения аварийных ситуаций из-за разрушения пневмосистемы, так как отсутствуют оптимизация жесткости в амортизаторе при значительных колебаниях тягового усилия на крюке трактора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является механизм навески трактора, содержащий гаситель колебаний тягового усилия и закрепленные на нем две нижние и не менее одной верхней тяги, связанные с гидросистемой трактора. В данной навеске трактора гаситель колебаний выполнен в виде неподвижной плиты с направляющей балкой, жесткозакрепленной на корпусе трактора, и подвижной плиты, установленной с возможностью перемещения по направляющей балке и связанной с неподвижной плитой посредством регулируемых упругих элементов. Кроме того, шарнирно закрепленные тяги смонтированы на подвижной плите.

Механизм навески трактора имеет низкую надежность и моторесурс деталей и узлов навески и трактора, так как существующая линейная зависимость упругости пружины от величины нагрузки не позволяет достичь достаточной оптимизации величины жесткости системы в полевых условиях; неудобство в обслуживании и сложность в регулировании процесса выбора жесткости системы из-за необходимости в совершении дополнительных трудоемких операций по выбору и замене упругих элементов, имеющих постоянную жесткость в процессе работы. Кроме того, отсутствует универсальность в работе навески из-за невозможности рационально применять навеску с учетом сопротивления и влажности почвы, глубины заделки инструмента в почву, а также вида выполняемых сельскохозяйственных работ (боронование, культивация, посев, вспашка и т.д.). Навеска имеет высокую металлоемкость, так как в конструкции имеются массивные плиты.

При работе трактора с навесным сельскохозяйственным орудием в полевых условиях на разных почвах и при выполнении различных видов сельскохозяйственных работ возникает проблема обеспечения надежности и моторесурса деталей и узлов навески и самого трактора.

Значительные колебания тягового усилия на крюке трактора, возникающие в процессе работы, вызывают преждевременное разрушение и необходимость в замене вышедших из строя деталей и узлов.

Для устранения негативного действия колебаний тягового усилия на крюке трактора на детали и узлы или сведения их до минимума необходимо применять в конструкции навески трактора гашение этих колебаний. Кроме того, при выполнении трактористом сельскохозяйственных работ необходимо обеспечить удобство в обслуживании навески, орудия и простоту регулирования работой этих узлов.

Для этого целесообразно использовать такую обратную связь между колебаниями тяговой нагрузки на крюке трактора, действующей при работе от почвы через орудия и импульсом управления процессом гашения этих колебаний, которая обеспечивала бы простоту управления и эффективность гашения возникающих колебаний.

В эксплуатации навески трактора при резком увеличении сопротивления и влажности почвы, с разной глубиной заделки рабочих органов в почву и при разнообразных видах сельхозработ (боронование, культивация, посев, вспашка и др.) возникает необходимость использования в работе одной и той же навески, что может быть обеспечено за счет оптимального подстраивания системы, учитывающей комплекс перечисленных факторов.

Целью изобретения является повышение надежности.

Это достигается тем, что в навеске трактора, содержащей гаситель колебаний тягового усилия и закрепленные на нем две нижние и не менее одной верхней тяги, связанные с гидросистемой трактора, гаситель колебаний выполнен в виде гидроцилиндра, пневмогидроаккумулятора и двух параллельных верхнего и нижнего параллелограммов, продольные звенья которых с одной стороны посредством осей шарнирно закреплены на тракторе, с другой жестко связаны поперечными звеньями, причем последние соединены шарнирно установленным вертикальным звеном, а гидроцилиндр смонтирован между поперечным звеном нижнего параллелограмма и осью крепления к трактору верхнего параллелограмма, при этом штоковая полость гидроцилиндра соединена с жидкостной полостью пневмогидроаккумулятора и гидросистемой трактора, а поршневая полость - с атмосферой. Такая конструкция гасителя позволяет сохранить определенное горизонтальное положение тяг по отношению к движению трактора.

Управление гасителем колебаний осуществляется при помощи гидроцилиндра, смонтированного между поперечным звеном нижнего параллелограмма и осью крепления к трактору верхнего параллелограмма и соединенного штоковой полостью с жидкостной полостью пневмогидроаккумулятора и гидросистемой трактора, а поршневой полостью с атмосферой. Такая установка гидроцилиндра позволяет разложить возникающую нагрузку на составляющие и снизить усилия, передающиеся на отдельные детали и узлы навески и трактора.

Таким образом данная конструкция навески и ее соединение с гидросистемой трактора способна обеспечить эффективное гашение колебаний, возникающих на крюке трактора.

На фиг.1 изображен механизм навески; на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - то же, вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 - гидросистема трактора.

Навеска трактора 1 содержит гаситель 2 колебаний тягового усилия, который состоит из верхних 3 и нижних 4 продольных звеньев, шарнирно соединенных с одной стороны с верхними 5 и нижними 6 опорами, закрепленными на тракторе 1, и жестко соединенных соответственно попарно верхним 7 поперечным и нижним 8 поперечным звеньями, которые соединены шарнирно вертикальным звеном 9. Гидроцилиндр 10 соединен шарнирно штоком с звеном 8, а корпусом - с верхними опорами 5 звеньев 4. Гаситель 2 колебаний звеньями 3 через звено 7 соединен с верхней тягой 11, а через звенья 4, 8 и 9 - с нижними тягами 12. Через верхнюю 11 и нижнюю 12 тяги навеска соединена с сельхозорудием 13. Гидроцилиндр 10 соединен штоковой полостью с жидкостной полостью пневмогидроаккумулятора 14 и гидросистемой трактора, а поршневой полостью - с атмосферой. Гидроцилиндр 15 подъема сельхозорудия шарнирно связан с рычагом 16, который жестко связан с рычагом 17 и шарнирно - с тягой 18 подъема навески.

Навеска трактора работает следующим образом.

При работе трактора 1 с навесным сельхозорудием 13, погруженным в почву, происходят резкие колебания нагрузки на крюке из-за неравномерности сопротивления почвы. От сельхозорудия 13 через верхнюю 11 и нижние 12 тяги колебания нагрузки передаются на гаситель 2 колебаний, в котором через звенья 9, 7 и 8 колебания передаются на верхние 3 и нижние 4 продольные звенья, обеспечивая их поворот вокруг шарнирных опор на одинаковый угол. При этом нижние продольные звенья 4, шарнирно связанные с нижним поперечным звеном 8 и штоком гидроцилиндра 10, двигают его, изменяя объем жидкостной полости гидроцилиндра 10 с жидкостной полостью пневмогидроаккумулятора 14, происходит перетекание жидкости из одной полости в другую, что изменяет давление жидкости в обеих полостях.

Изменение давления в жидкостной полости пневмогидроаккумулятора 14 приводит в движение его поршень, что изменяет давление в его воздушном отсеке, который обеспечивает попеременно накопление энергии в сжатом воздухе и ее расходование при изменениях нагрузки на крюке. Это дает возможность обеспечить равновесие в системе между тяговым усилием на крюке трактора и приведенным усилием навески от сжатого воздуха во время работы. Энергия сжатого воздуха передается через поршень пневмогидроаккумулятора 14 в его жидкостную полость гидроцилиндра 10, воздействуя на поршень со стороны штока и перемещая его. Это движение через звенья 8 и 9 передается на нижние 4 и верхние 3 продольные звенья гасителя 2 колебаний. Они поворачиваются и через верхнюю 11 и нижнюю 12 тяги сообщают определенное движение сельхозорудия. Следует отметить, что часть энергии в процессе работы расходуется на трение в шарнирных соединениях навески. Имеющийся в гидросистеме трактора гидроцилиндр 15 подъема сельхозорудия применяется перед осуществлением поворота и для установки сельхозорудия в транспортное положение. В зависимости от направления тягового усилия верхние 3 и нижние 4 продольные звенья могут вращаться по часовой или против часовой стрелки. При увеличении тягового усилия на крюке трактора верхние 3 и нижние 4 продольные звенья поворачиваются по часовой стрелке относительно опор 5 и 6, тем самым увеличивая расстояние между трактором и сельхозорудием, что заставляет сельхозорудие отставать от трактора (уменьшать свою скорость). При уменьшении тягового усилия на крюке трактора верхние 3 и нижние 4 продольные звенья поворачиваются против часовой стрелки относительно опор 5 и 6, тем самым сокращая расстояние между трактором и сельхозорудием, что заставляет сельхозорудие догонять трактор, увеличивая скорость.

Сельхозорудие отстает или догоняет трактор до момента восстановления равновесия между тяговым усилием на крюке трактора и приведенным усилием навески от энергии сжатого воздуха в пневмогидроаккумуляторе. При изменении равновесия в одну или другую сторону происходят выше описанные движения, что приводит вновь к его восстановлению.

Таким образом, комплексное использование плоско-параллельного движения вертикальной плоскости соединения сельхозорудия с трактором и демпфирующей системы (накопление и расход энергии) позволяет гасить колебания, возникающие на крюке трактора, сглаживая пиковые нежелательные нагрузки для деталей и узлов навески и трактора.

Предлагаемая навеска позволяет повысить надежность, моторесурс деталей и узлов навески и трактора при работе в полевых условиях за счет повышения эффективности гашения колебаний тягового усилия на крюке трактора, улучшить процесс обслуживания путем обеспечения быстрого и простого способа регулирования параметров системы для перехода на новый режим работы за счет обеспечения оптимального подбора жесткости с учетом конкретных условий работы навески (состояние почвы, вид сельхозработ, рельеф местности и т.д.).

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в устройствах для навески сельскохозяйственных машин на трактор. Сущность изобретения: навеска трактора включает гаситель колебаний тягового усилия и смонтированные на нем верхнюю 11 и нижние 12 тяги. Гаситель колебаний содержит два параллельных верхний и нижний параллелограммы. Продольные звенья 3 и 4 параллелограммов посредством осей шарнирно закреплены на тракторе, а свободные их концы жестко связаны поперечными звеньями, которые соединены между собой вертикальным звеном 9. Между осью крепления к трактору верхнего параллелограмма и поперечным звеном нижнего параллелограмма установлен гидроцилиндр 10, штоковая полость которого соединена с жидкостной полостью пневмогидроаккумулятора 14 и гидросистемой трактора, а поршневая полость - с атмосферой. 4 ил.

НАВЕСКА ТРАКТОРА, содержащая гаситель колебаний тягового усилия и закрепленные на нем две нижние и не менее одной верхней тяги, связанные с гидросистемой трактора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, гаситель колебаний выполнен в виде гидроцилиндра, пневмогидроаккумулятора и двух параллельных верхнего и нижнего параллелограммов, продольные звенья которых с одной стороны посредством осей шарнирно закреплены на тракторе, с другой жестко связаны поперечными звеньями, причем последние соединены между собой шарнирно установленным вертикальным звеном, а гидроцилиндр смонтирован между поперечным звеном нижнего параллелограмма и осью крепления к трактору верхнего параллелограмма, при этом штоковая полость гидроцилиндра соединена с жидкостной полостью пневмогидроаккумулятора и гидросистемой трактора, а поршневая полость - с атмосферой.