ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО Российский патент 1995 года по МПК A01B51/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к самоходным средствам, используемым для агрегатирования с различными сельскохозяйственными машинами.

Известно энергетическое средство универсальное самоходное шасси, содержащее смонтированные на раме ходовую часть, двигатель и силовую передачу [1]
Однако это шасси недостаточно универсально и применяется лишь при обработке междурядных культур и на вспомогательных транспортных работах, к тому же его компоновочная схема требует применения специальных грузоподъемных средств для выполнения монтажных работ при переналадке и имеет ограниченное пространство под рамой для агрегатирования сложных машин. В отличие от трактора трансмиссия и двигатель шасси размещены сзади, что обеспечивает хороший обзор и стабильные тягово-сцепные качества ведущих колес. Однако их консольное прикрепление к раме снижает в целом надежность конструкции из-за значительных инерционных сил, возникающих под действием вибрации и знакопеременных нагрузок. Наиболее перспективным является принцип построения сельскохозяйственных агрегатов с использованием шасси в качестве энергетического средства (модуля), к которому пристыковываются технологические модули. Универсальный одноосный энергетический модуль на базе самоходного шасси со шлейфом технологических модулей обеспечивает механизацию овощеводства, животноводства, транспортных и других работ.

Энергомодуль можно эксплуатировать поочередно с технологическими модулями различного назначения. Это позволяет снизить материалоемкость и удельную стоимость агрегата за счет высокой годовой загрузки таких крупных и дорогостоящих узлов, как двигатель с муфтой сцепления, коробка перемены передач и кабина с постом управления.

Однако создание одноосного модуля на базе шасси затруднено из-за несовершенства его энергосиловой системы и конструкции рамы.

Цель изобретения расширение технологических возможностей и повышение надежности конструкции энергетического средства.

Для этого энергетическое средство снабжено автономной системой отбора мощности, смонтированной в передней его части на отдельной рамке, и подрамником, образующим в совокупности с рамой и рамкой двухъярусную конструкцию и замыкающим ее через корпус силовой передачи на жесткую связь, при этом рамка связана одновременно с рамой и подрамником посредством присоединительных элементов, причем присоединительные элементы верхнего яруса конструкции по отношению к нижнему смещены вперед. При этом подрамник образован из продольных лонжеронов, соединенных поперечиной и имеющих в средней части кронштейны для соединения подрамника с корпусом силовой передачи. Кроме того, энергетическое средство снабжено попередним и задним стыковочным узлами, смонтированными соответственно на рамке и подрамнике и включающими вертикальную плиту с конусообразными штырями и захватывающими устройствами. При этом присоединительные элементы выполнены в виде фланцев с отверстиями под болтовые соединения.

Эти признаки отличают предлагаемое изобретения от прототипа и обуславливают соответствие этого решения критерию "новизна".

При соответствии предлагаемого изобретения критерию "существенные отличия", авторами не были обнаружены известные технические решения, сходные с отличительными признаками, указанными выше, а также в формуле изобретения.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое энергетическое средство (модуль), две проекции: на фиг. 3 конструкция рамы, вид сбоку; на фиг.4 то же, вид сверху. Энергетическое средство представляет собой одноосный модуль, на раме 1 которого смонтированы ходовая часть 2, двигатель 3 и силовая передача 4. Модуль снабжен системой отбора мощности 5, смонтированной в передней части модуля и установленной на отдельной рамке 6. Система отбора мощности 5 является сменным агрегатом и в зависимости от типа используемого технологического модуля может иметь различные исполнения, например механическое или гидравлическое, и соответственно представлена в виде системы механических передач или автономной гидросистемы, включающей раздаточный редуктор, насосы, дроссельные регуляторы, а также некоторые элементы пневматики. Рама 1 снабжена П-образным подрамником 7, который в совокупности с ней и рамкой 6 образует двухъярусную конструкцию и замыкает ее на жесткую связь через корпус силовой передачи 4.

Рамка 6 связана одновременно с рамой 1 и подрамником 7 посредством присоединительных элементов, выполненных в виде фланцев 8 с отверстиями под болты, при этом фланцы 9 верхнего яруса конструкции по отношению к фланцам 10 нижнего яруса смещены вперед. Такое решение позволяет, с одной стороны, повысить жесткость конструкции, а с другой приблизить систему отбора мощности 5 к оси ведущих колес и тем самым уменьшить продольную базу агрегата. Кроме того, смещение вперед верхнего яруса рамы 1 позволяет использовать его для размещения кабины, а удлиненные нижние элементы рамки 6 системы отбора мощности 5 для размещения захватывающих устройств.

Подрамник 7 образован из двух продольных лонжеронов 11, соединенных между собой поперечиной 12 и имеющих в средней части кронштейны 13 для соединения подрамника 7 с корпусом силовой передачи 4. Энергетическое средство снабжено передним 14 и задним 15 стыковочными узлами, которые смонтированы соответственно на рамке 6 и поперечине 12 подрамника 7 и включает вертикальную плиту 16 с конусообразными штырями 17 и расположенные на ее боковых сторонах захватывающие устройства 18. Для маневрирования модуль оборудован опорными колесами (не показано).

Энергетическое средство работает следующим образом.

Оператор осуществляет операцию взаимного ориентирования энергетического и технологического модулей, устанавливая их напротив друг друга. Затем посредством механических захватывающих устройств 18, управляемых посредством гидроцилиндров, происходит стягивание и фиксация сопрягаемых частей путем входа конусообразных штырей 17 в соответствующие углубления на стыковочной плите технологического модуля. Наличие двух стыковочных узлов обеспечивает решение задачи реверсивного движения без изменения органов управления и силовой передачи 4 за счет переднего или заднего расположения модуля в агрегате, а также позволяет отказаться от дополнительной опоры. После автоматической стыковки обоих модулей оператор производит подсоединение кардана и других механических передач технологического модуля к системе отбора мощности 5, а также выносных гидроцилиндров, используемых для поворота управляемых колес и подъема отдельных агрегатов, к распределителю. При стыковке полностью гидрофицированной машины (как правило, уборочной) ее гидромоторы подключают к системе отбора мощности 5, выполненной в виде автономной раздельно-агрегатной гидросистемы. Оснащение энергетического модуля указанной системой отбора мощности 5 исключает необходимость укомплектования каждой агрегатируемой машины автономной гидросистемой и позволяет осуществить привод рабочих органов в труднодоступных зонах без применения сложных механических систем привода.

С другой стороны, для выполнения большинства операций (транспортировка, пахота, культивация и т.д.) не требуется сложная и материалоемкая гидросистема отбора мощности. Наличие сменной упрощенной механической системы отбора мощности 5 позволяет повысить грузоподъемность кузова транспортного средства и снизить давление на почву на операциях, не требующих гидравлической системы отбора мощности.

Предлагаемый принцип создания несущей двухъярусной конструкции с использованием в замкнутом ее контуре рамы 1, рамки 6, автономной системы отбора мощности 5, подрамника 7 и корпуса силовой передачи 4 позволяет обеспечить равномерность распределения напряжений и деформаций в сечениях конструкции и тем самым достигнуть оптимальных жесткости, упругости и прочности соединяемых элементов при их минимальной массе. Кроме того, предлагаемая система соединения элементов позволяет значительно снизить пиковые нагрузки (движение по пересеченной местности, поперек рядков и т.д.) на основные конструктивные элементы модуля за счет одновременного распространения деформации в различных направлениях конструкции и возможности более эффективного восприятия крутильных колебаний и вибраций.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в самоходных средствах, используемых для агрегатирования с различными сельскохозяйственными машинами. Сущность изобретения: энергетическое средство представляет собой одноосный модуль, на раме 1 которого смонтированы ходовая часть 2, двигатель 3 и силовая передача 4. Модуль снабжен системой отбора мощности 5, установленной на отдельной рамке 6. Рама 1 снабжена П-образным подрамником 7, который в совокупности с ней и рамкой 6 образует двухъярусную конструкцию и замыкает ее на жесткую связь через корпус силовой передачи 4. Рамка 6 связана одновременно с рамой 1 и подрамником 7 посредством присоединительных элементов, выполненных в виде фланцев 8 с отверстиями под болты, при этом фланцы верхнего яруса конструкции по отношению к фланцам нижнего яруса смещены вперед. Подрамник образован из двух продольных лонжеронов, соединенных между собой поперечиной, имеющих в средней части кронштейны для соединения подрамника 7 с корпусом силовой передачи 4. Энергетическое средство снабжено передним и задним 15 стыковочными узлами, которые смонтированы соответственно на рамке 6 и поперечине подрамника 7 и включает вертикальную плиту с конусообразными штырями и расположенные на ее боковых сторонах захватывающие устройства 18. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО, содержащее смонтированные на раме ходовую часть, двигатель и силовую передачу, отличающееся тем, что оно снабжено автономной системой отбора мощности, смонтированной посредством рамки на его передней части, и подрамником для образования в совокупности с рамой, рамкой и корпусом силовой передачи двухъярусной жесткой конструкции, при этом рамка связана одновременно с рамой и подрамником посредством присоединительных элементов, причем присоединительные элементы верхнего яруса конструкции по отношению к нижнему смещены вперед. 2. Средство по п.1, отличающееся тем, что подрамник образован из продольных лонжеронов, соединенных поперечиной и имеющих в средней части кронштейны для крепления подрамника с корпусом силовой передачи. 3. Средство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено передним и задним стыковочными узлами, смонтированными соответственно на рамке и подрамнике и включающими вертикальную плиту с конусообразными штырями и захватывающими устройствами. 4. Средство по п. 1, отличающееся тем, что присоединительные элементы выполнены в виде фланцев с отверстиями под болтовые соединения.