ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ МАШИНА - МОНОМАШИНА ИЛЬИЧА Российский патент 1997 года по МПК A01B63/11 A01B59/04 A01B33/02 

Изобретение относится к с.х. машиностроению, в частности к машинам, рабочие органы которых одновременно являются движителями.

Известны почвообрабатывающие машины, включающие тягово-энергетическое средство с ходовой частью, содержащей передний и задний мосты с приводом ведущих колес через коробку перемены передач, смонтированные на раме двигателя, задний вал отбора мощности, гидравлическую систему с распределителем, механизм гидравлической навески с рычагами подъема. С тягово-энергетическим средством шарнирно соединена несущая самостоятельная рама почвообрабатывающего барабана с рабочими органами, который имеет привод во вращение от заднего ВОМа (Канарев Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия. М. Машиностроение, 1983, с. 120).

Машины этого типа позволяют осуществлять рыхление почвы, но имеют недостатки: значительные потери энергии на прессование почвы движителями тягово-энергетического средства, в них отсутствует механизм обеспечения использования энергии вращения ведущих колес для привода почвообрабатывающего агрегата.

Известна почвообрабатывающая машина, включающая тягово-энергетическое средство с ходовой частью, содержащей передний и задний мосты с приводом ведущих колес через коробку перемены передач, смонтированные на раме двигателя, задний и боковой валы отбора мощности, гидравлическую систему с распределителем и гидродогружателем, механизм гидравлической навески с рычагами подъема. С тягово-энергетическим средством шарнирно соединена несущая самостоятельная рама с упором фиксации почвообрабатывающего барабана с рабочими органами, имеющего привод во вращение от ВОМа тягово-энергетического средства. (Патент РФ N 2011323 по заявке N 4854288. кл. A 01 B 33/02, опублик. 30.04.94 г. Бюл. N 8).

Известная машина позволяет исключить прессование почвы ведущими колесами тягово-энергетического средства, потери энергии на этот процесс, а так же использовать энергию вращения ведущих колес для привода почвообрабатывающего барабана.

Недостатками почвообрабатывающей машины являются существенные потери энергии на перекатывание массы машины; ограниченные функциональные возможности с недоиспользованием создаваемой рабочими органами "избыточной" движущей силы; отсутствие возможности регулирования глубины рыхления почвы, что ведет к ограничению ее технологических и скоростных возможностей; повышенная, как следствие, энергоемкость машины. При переводе в транспортное положение барабана уменьшается нагрузка на передний мост тягово-энергетического средства, что ухудшает управляемость машины.

Цель изобретения расширение функциональных и технологические возможностей почвообрабатывающей машины с созданием мономашины малой энергоемкости рыхления в повышенном тяговом скоростном режиме путем реализации перераспределения в процессе работы весовой нагрузки между опорными элементами, совершенствования привода машины.

На фиг. 1 показана мономашина на базе трактора типа Т-25, вид с боку, с использованием почвообрабатывающего орудия (патент РФ N 1579474, кл. А 01 В 33/02, 33/12); на фиг. 2 вид сверху почвообрабатывающего барабана с элементами привода; на фиг. 3 гидравлическая схема механизма перераспределения весовой нагрузки мономашины; на фиг. 4 элементы золотникового гидрораспределителя и пути перемещения масла при положении золотника "плавающее"; на фиг. 5 схема привода бокового ВОМ; на фиг. 6 - элементы опоры внешней и несущей самостоятельной рамы; на фиг. 7 узел I на фиг. 6; на фиг. 8 узел I, вид сверху.

Мономашина включает тягово-энергетическое средство 1 с ходовой частью, содержащей передний и задний мосты с приводом ведущих колес 2 через коробку перемены передач, смонтированные на раме двигатель, задний и боковой валы отбора мощности. Машина имеет гидравлическую систему с распределителем 3 и гидродогружателем 4, механизм гидравлической навески с рычагами подъема 5. Она включает шарнирно соединенную с тягово-энергетическим средством 1 несущую самостоятельную раму 6 с упором фиксации 7 почвообрабатывающего барабана 8 с рабочими органами 9 центральной тягой 10.

Машина снабжена механизмом перераспределения весовой нагрузки между мостами тягово-энергетического средства и почвообрабатывающим барабаном 8. Барабан 8 имеет привод от бокового ВОМа. При этом привод бокового ВОМа и коробка перемены передач ведущих колес 2 имеют передачи для обеспечения равномерного шага при работе в повышенном тяговом скоростном режиме.

Механизм перераспределения весовой нагрузки имеет внешнюю раму 11, один конец которой соединен с несущей самостоятельной рамой 6 посредством оси 12, размещенной за почвообрабатывающим барабаном 8, и дополнительно связан с ней установленным между ними гидроцилиндром 13. Второй конец внешней рамы смонтирован на раме тягово-энергетического средства между передним и задним мостами посредством кронштейнов 14, выполненных с возможностью регулирования по длине и продольного перемещения относительно центра тяжести тягово-энергетического средства.

Механизм перераспределения весовой нагрузки имеет шарнирно установленные на рычагах подъема механизма навески стойки 15 и шток 16 с направляющей 17, которые соединены посредством регулируемых по длине тяг 18. Направляющая 17 шарнирно закреплена на заднем мосту тягово-энергетического средства, а стойки 15 выполнены возможностью взаимодействия с размещенным на конце несущей самостоятельной рамы 6 дополнительными упорами 19.

Гидравлическая система мономашины снабжена гидрораспределителем 20, установленным между гидродогружателем 4 и гидроцилиндром 13 связи внешней рамы 11 и несущей самостоятельной рамы 6. Гидрораспределитель 20 имеет дополнительный канал 21, а его золотник 22 кольцевую канавку 23, выполненную вне зоны действия на перепускной клапан 24, но возможностью взаимодействия с дополнительным каналом 21. Дополнительный канал 21 гидрораспределителя 20 с одной стороны соединен с входным каналом перепускного клапана 24, а с другой полостью гидроцилиндра 25 механизма навески.

В прототипе распределителя 3 заменены местами подключения маслопроводы 26 и 27. На гидроцилиндре 25 механизма навески в соединении с маслопроводом 27 установлен замедлительный клапан 28.

Гидравлическая система имеет следующие позиции рычагов механизмов управления. Рычаги 28 и 30 распределителей 3 и 20: I нейтральное; II - подъем; III нагрузка (опускание) вес с тягово-энергетического средства перераспределяется на барабан 8 через гидроцилиндры 13 или 18; IV плавающее. Рычаг 31 гидродогружателя: I выключено; II включено. Гидродогружатель 4 имеет маховичок 32 плавного перераспределения весовой нагрузки в процессе работы.

На оси 12 навески несущей самостоятельной рамы 6 установлен конический редуктор 33, ведомая шестерня которого соединена со звездочкой цепной передачи 34 привода барабана 8. Конический редуктор 33 соединен карданной передачей 35 с коническим редуктором 36, имеющим связь с боковым ВОМ тягово-энергетического средства через планетарный механизм 37, муфту 38 его включения с рычагом 39 управления.

Боковой ВОМ через пару конических шестерен 40 соединен с валом 41 коробки перемены передач КППб. На валу 41 размещены шестерни 42, которые находятся в постоянном зацеплении с шестернями 43, установленными на пустотелом валу 44, расположенным на валу 45 привода ведущих колес 2 от двухдисковой главной муфты сцепления тягово-энергетического средства. На том же валу 41 установлены синхронизаторы 46 с вилками 47 переключения передач. Шестерни 42 и 43 имеют передачи для обеспечения равномерного шага привода бокового ВОМ при работе машины в повышенном тяговом скоростном режиме.

Коробка перемены передач ведущих колес КППк имеет также передачи для обеспечения равномерного шага в том же режиме работы.

На заднем мосту тягово-энергетического средства закреплены опорные угольники 48 с упругими элементами 49, контактирующие с внешней рамой 11 при транспортном положении машины. В этом же месте заднего моста установлен кронштейн 50, имеющий малые стойки с подвижными контактами 51 на оси 52. Подвижные контакты 51 снабжены упругими элементами (пружинами) 53, ограничителями 54 их угловых перемещений тросом 55 и взаимодействуют с упорами 19 (нижней частью) несущей самостоятельной рамы 6 при ее транспортном положении.

Примечание. Не зависимо от выполняемого технологического процесса барабан 8 предварительно из транспортного переводится в положение касания рабочих органов 9 почвы. Для этого при позиции 1 рычага 31 и позиции IV рычага 30 перевести рычаг 29 в позицию II обеспечивается контрольный подъем стоек 15. Перевести рычаг 29 в позицию III, а рычаг 30 II обеспечивается частичный подъем несущей самостоятельной рамы 6. Отвести по часовой стрелке тросом 55 контакты 51 от упоров 19. Перевести рычаг 30 в позицию III до касания рабочих органов 9 почвы.

2. На мономашине могут быть использованы барабаны с жестко закрепленными рабочими органами долотообразного и другого видов.

Работа мономашины в режиме использования энергии вращения ведущих колес на тяжелых почвах с прицепными дорабатывающими рабочими органами типа БДТ, БИГ и других шириной захвата равной В ширине захвата машины.

В начале гона опустить почвообрабатывающий барабан 8 до касания рабочих органов 9 почвы (описано в примечании).

Перевести рычаг 30 в позицию IV. При подъеме заднего моста до отрыва ведущих колес 2 от почвы на высоту 10 12 см зафиксировать положение несущей рамы 6 центральной тягой 10. Перевести рычаг 29 в позицию II, затем I.

Выключить главную муфту сцепления, включить одну из передач привода бокового ВОМа и наивысшую передачу привода ведущих колес, обеспечивающую максимально допустимую частоту их вращения. Включить главную муфту сцепления, осуществить обработку почвы. В конце гона выключить главную муфту сцепления, выключить передачи привода бокового ВОМ и ведущих колес. Перевести рычаг 29 в позицию III. После дополнительного подъема заднего моста освободить центральную тягу 10 от взаимодействия с упором 7. Перевести рычаг 29 в позицию II до касания ведущих колес 2 почвы и подъема рычагов 5 в верхнее положение. Перевести рычаг 30 в позицию II. После ввода контактов 51 в нижние ячейки упоров 19 выключить главную муфту сцепления, включить одну из передач привода ведущих колес 2, осуществить заезд машины на новый гон.

Работа мономашины на легких и средних почвах с дополнительными рабочими органами, выполняющими основную обработку или другие технологические операции шириной захвата >> В.

В начале гона опустить почвообрабатывающий барабан 8 до касания рабочих органов 9 почвы.

Перевести рычаг 30 в положение IV. Выключить главную муфту сцепления, включить I передачу привода бокового ВОМ, оставив в нейтральном положении рычаг КППк привода ведущих колес. Включить главную муфту сцепления, осуществить контрольный проезд.

Провести проверку работы прицепных рабочих органов. При необходимости осуществить их дорегулировку с точки зрения глубины обработки, качества и других требований. Продолжить работу на машине. При "пробуксовке" рабочих органов 9, ведущей к потерям энергии на распыление почвы, перевести рычаг 30 в позицию III, а рычаг 31 II. Вращением маховичка 32 гидродогружателя 4 осуществить весовую догрузку рабочих органов 9 до перехода их в режим работы, обеспечивающим рыхление с минимальным горизонтальным перемещением почвы, т. е. режим, близкий к ее штыкованию.

При существенной недогрузке двигателя выключить главную муфту сцепления, включить II или III передачу привода бокового ВОМ, включить главную муфту сцепления. Продолжить работу.

Перевод мономашины на повышенный тяговый скоростной режим работы.

Для перевода из вышеизложенного режима работы машины в новый выключить не до конца главную муфту сцепления, включить передачу КППк привода ведущих колес, обеспечивающую тяговый режим работы с пробуксовкой последних не более 5% включить главную муфту сцепления (обеспечим двухтяговый режим работы).

Рычагом 39 выключить муфту 38 привода планетарного механизма 37, включить повышенную передачу КППб, включить муфту 38. Перевести ведущие колеса используя КППк в более повышенный тяговый скоростной режим работы вышеизложенным приемом. Осуществляя в той же последовательности переключение передач КППб и КППк перейдем на повышенный тяговый скоростной режим с работой двигателя, близкой к его полной нагрузке. Для перевода ведущих колес 2 в режим опорных выключить не до конца главную муфту сцепления, перевести рычаг КППк в нейтральное положение, включить главную муфту сцепления.

Работа мономашины на тяжелых почвах с прицепными рабочими органами глубокорыхлителями в условиях высокой тяговой нагрузки, перераспределения веса с заднего моста энергетического средства.

Опустить почвообрабатывающий барабан 8 до касания рабочих органов 9 почвы. Перевести рычаг 30 в позицию IV, сохранив положение рычага 29 в позиции III, а 31 II. Осуществить контрольный проезд и дорегулировку прицепных рабочих органов, продолжить работу. Отрегулировать маховичком 32 необходимую глубину, вид рыхления рабочими органами 9. В конце гона перевести рычаг 29 и 30 в позиции I, а рычаг 31 I. Осуществить заезд на новый гон.

Мономашину можно использовать для взрыхления ледяной корки на полях и в городских условиях, подобрав наиболее приемлемый режим работы.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в машинах, рабочие органы которых выполняют рыхление и одновременно являются движителями. Сущность изобретения: почвообрабатывающая машина - мономашина снабжена механизмом перераспределения весовой нагрузки (МПВН) между мостами тягово-энергетического средства (ТЭС) и почвообрабатывающим барабаном, который имеет привод от бокового вала отбора мощности (ВОМ), при этом привод бокового ВОМ и коробка перемены передач ведущих колес имеют передачи для обеспечения равномерного шага при работе в повышенном тяговом скоростном режиме. МПВН имеет внешнюю раму (ВР), один конец которой соединен с несущей самостоятельной рамой (НСН) посредством оси, размещенной за почвообрабатывающим барабаном, и дополнительно связан с ней установленным между ними гидроцилиндром (НЦ), а второй конец ВР смонтирован на раме ТЭС между мостами посредством кронштейнов, выполненных с возможностью регулирования по длине и продольного перемещения относительно центра тяжести ТЭС, МПВН имеет шарнирно установленные на рычагах подъема механизма навески стойки и шток с направляющей, которые соединены посредством регулируемых по длине тяг, при этом направляющая шарнирно закреплена на заднем мосту ТЭС, а стойки выполнены с возможностью взаимодействия с размещенными на конце НСР дополнительными упорами. Гидравлическая система снабжена гидрораспределителем (ГР), установленным между гидродогружателем и ГЦ связи внешней и НСР, причем ГР имеет дополнительный канал (ДК), а его золотник - кольцевую канавку, выполненную вне зоны действия на перепускной клапан и возможностью взаимодействия с ДК. Дополнительный канал ГР с одной стороны соединен с входным каналом перепускного клапана ГР, а с другой - полостью ГЦ механизма навески. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Почвообрабатывающая машина мономашина, включающая тягово-энергетическое средство с ходовой частью, содержащей передний и задний мосты с приводом ведущих колес через коробку перемены передач, смонтированные на раме двигатель, задний и боковой валы отбора мощности, гидравлическую систему с распределителем и гидродогружателем, механизм гидравлической навески с рычагами подъема и шарнирно соединенную с тягово-энергетическим средством несущую самостоятельную раму с упором фиксации почвообрабатывающего барабана с рабочими органами, отличающаяся тем, что машина снабжена механизмом перераспределения весовой нагрузки между колесами тягово-энергетического средства и почвообрабатывающим барабаном, который имеет привод от бокового вала отбора мощности, при этом привод бокового вала отбора мощности и коробка перемены передач ведущих колес имеют передачи для обеспечения равномерного шага при работе в повышенном тяговом скоростном режиме. 2. Мономашина по п. 1, отличающаяся тем, что механизм перераспределения весовой нагрузки имеет внешнюю раму, один конец которой соединен с несущей самостоятельной рамой посредством оси, размещенной за почвообрабатывающим барабаном, и дополнительно связан с ней установленным между ними гидроцилиндром, а другой конец внешней рамы смонтирован на раме тягово-энергетического средства между передним и задним мостами посредством кронштейнов, выполненных с возможностью регулирования по длине и продольного перемещения относительно центра тяжести тягово-энергетического средства. 3. Мономашина по п. 1, отличающаяся тем, что механизм перераспределения весовой нагрузки имеет шарнирно установленные на рычагах подъема механизма навески стойки и шток с направляющей, которые соединены посредством регулируемых по длине тяг, при этом направляющая шарнирно закреплена на заднем мосту тягово-энергетического средства, а стойки выполнены с возможностью взаимодействия с размещенными на конце несущей самостоятельной рамы дополнительными упорами. 4. Мономашина по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлическая система снабжена гидрораспределителем, установленным между гидродогружателем и гидроцилиндром связи внешней и несущей самостоятельной рам, причем гидрораспределитель имеет дополнительный канал, а его золотник кольцевую канавку, выполненную вне зоны действия на перепускной клапан и возможностью взаимодействия с дополнительным каналом. 5. Мономашина по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительный канал гидрораспределителя с одной стороны соединен с входным каналом перепускного клапана гидрораспределителя, а с другой с полостью гидроцилиндра механизма навески.