ПРИВОД ВАЛА ОТБОРА МОЩНОСТИ ТРАКТОРА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A01B69/04 B60K17/28 

Изобретение относится к тракторам сельскохозяйственного назначения.

Известен независимый привод вала отбора мощности (ВОМ) трактора, в котором хвостовик ВОМ делает постоянные обороты, независимо от скорости движения трактора. Такой привод ВОМ при их применении на уборочных агрегатах загружен не всегда рационально. При высокой урожайности сельскохозяйственных культур возможно забивание исполнительных рабочих органов, перегрузка и поломка элементов привода, а при низкой урожайности работа рабочих органов вхолостую.

Известен синхронный привод ВОМ, в котором хвостовик ВОМ делает 3,5 оборота на каждый метр пройденного пути. Недостатком такого привода ВОМ трактора является постоянство угловой скорости ВОМ в зависимости от теоретической скорости трактора. При буксовании ведущих колос и работе трактора с рассадо-посадочными машинами расход посадочного материала будет больше, чем без буксования. При выполнении полевых работ буксование ведущих колес всегда имеет место, но в зависимости от тягового усилия, состояния поля, влажности почвы и т. д. величина степени буксования различна. Поэтому при включенном синхронном приводе ВОМ трактора 3,5 оборота хвостовика на каждый метр пройденного пути не соблюдается. Это приводит к перерасходу посадочного материала и в конечном счете к уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является конструкция, в которой автоматически поддерживается постоянное число оборотов исполнительных рабочих органов в зависимости от поступательного движения агрегата.

Недостатком такой конструкции привода ВОМ является невозможность получения различных режимов при постоянной скорости поступательного движения агрегата. Часто возникают ситуации, когда для предотвращения забивания рабочих органов при изменении урожайности сельскохозяйственных культур в загоне приходится уменьшать ширину захвата уборочной машины. Это уменьшает производительность агрегата, усложняет конфигурацию контура убираемого загона, увеличивает время движения агрегата по непрямолинейным участкам и т.д.

Целью настоящего изобретения является увеличение производительности машинно-тракторного агрегата путем автоматической синхронизации действительной скорости движения агрегата и рабочих органов с возможностью изменения режимов работы рабочих органов машины при любой действительной скорости его движения.

Указанная цель достигается применением пятого колеса как измерителя действительной скорости движения агрегата и передачей вращательного движения от него на червячную пару через редуктор для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности и позволяет получить по крайней мере два различных режима работы ВОМ, которые включаются без остановки агрегата. Автоматическая синхронизация скорости рабочих органов и действительной поступательной скорости движения производится разделением силового потока, идущего от ВОМ трактора к валу приема мощности на два параллельных потока, образованных: первый силовой поток коническим дифференциалом; второй силовой поток - последовательно работающими зубчатой пары и двух конических дифференциалов, один из которых является элементом первого силового потока. Синхронизация скорости рабочих органов и поступательной скорости движения производится корректировкой вращательного движения одного из элементов дифференциала второго силового потока через червячную пару сигналом, идущим от пятого колеса. Причем червячная пара служит для разделения силового потока от цепи управления, вследствие чего в силовой поток обеспечивает передачу крутящего момента, а цепь управления обеспечивает только передачу вращательного движения.

На фиг.1 изображена кинематическая схема привода; фиг.2 схема редуктора для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности.

Кинематическая схема привода состоит из зубчатой передачи 1; двух одинаковых дифференциалов 2 и 3, корпуса которых имеют кинематическую связь через передачу 4; червячной пары 5; конической пары 6; редуктора для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности 7; цепной передачи 8 и пятого колеса 9.

Редуктор для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности состоит из ведущего 10 и ведомого 11 валов с шестернями 12, 13, 14, 15, 16, и 17 соединенными зубчатыми винтовыми дорожками 18 и 19 разной заходности. Шестерни на рабочем валу расположены по убыванию диаметров, а на ведомом валу по возрастанию диаметров. Между ведущим и ведомым валами расположена косая направляющая 20 квадратного сечения с втулкой 21, на которой на подшипниках установлена промежуточная шестерня 22.

Предложенный привод ВОМ трактора работает следующим образом.

Пятое колесо является датчиком действительной скорости движения агрегата и вращение от пятого колеса передается на червяк червячной пары. При остановке пятого колеса (при полном буксовании трактора или поднятии пятого колеса) червяк не вращается и поэтому корпуса дифференциалов обкатываясь друг относительно друга замыкают кинематическую цепь и выходной вал дифференциала первого силового потока не вращается. При этом вращение от дифференциала на червяк передаваться не может, т.к. червячная пара вращательное движение может передавать только в одном направлении от червяка к колесу.

Кинематическая цепь разделяется на: первый силовой поток, состоящий из зубчатой пары, двух дифференциалов и цепи управления, состоящей из цепной передачи, редуктора для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности, конической пары и червяка.

Синхронное вращение червяка с пятым колесом позволяет получить один и тот же режим вращения выходного вала при любой действительной поступательной скорости движения агрегата, т.к. угловая скорость червяка определяет величину рассогласования при работе двух дифференциалов.

Для изменения режима работы рабочих органов (для увеличения или уменьшения скорости рабочих органов) промежуточную шестерню редуктора для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности нужно переместить соответственно вверх или вниз. Для этого вначале промежуточная шестерня вместе с косой направляющей перемещается на ширину шестерни и попадает на левозаходные или правозаходные зубчатые винтовые дорожки. Дальнейшее перемещение промежуточной шестерни происходит по косой направляющей до попадания на следующие шестерни ведущего и ведомого валов.

Левозаходные зубчатые винтовые дорожки служат для получения более низкого скоростного режима работы рабочих органов, а правозаходные более высокого. После включения любого из трех режимов, которые включаются без остановки агрегата, автоматически поддерживается заданный режим для любой действительной поступательной скорости движения агрегата.

Применение данного привода ВОМ трактора позволяет экономить посадочный материал за счет равномерной высадки на посадочных агрегатах, увеличить производительность уборочного агрегата за счет правильного выбора режима и поддержания его автоматически для любой действительной скорости движения агрегата.

Использование: предложенный привод вала отбора мощности можно использовать на тракторах сельскохозяйственного назначения, который позволяет получить несколько постоянных режимов вращения хвостовика, в котором переход с одного режима на другой производится без разрыва передаваемого потока мощности. Сущность изобретения состоит в получении жесткой кинематической связи между ведущим и ведомым элементами привода вала отбора мощности в зависимости от сигнала, поступающего от путеизмерительного колеса. Автоматизация синхронизации скорости вращения хвостовика от действительной поступательной скорости движения производится разделением силового потока на два параллельных потока, образованных одной зубчатой передачей, двух конических дифференциалов с обратной связью между собой и червячной передачей. Синхронизация вращения хвостовика в зависимости от действительной скорости движения производится корректировкой вращательного движения через червячную пару сигналом, идущим от пятого колеса. Перевод от одного режима к другому производится механическим редуктором для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности. 2 ил.

Привод вала отбора мощности трактора с регулируемой частотой вращения, содержащий два синхронизирующих дифференциала, червячную пару и датчик поступательного движения, отличающийся тем, что он снабжен пятым колесом для измерения действительной скорости агрегата и редуктором для изменения передаточного отношения без разрыва потока мощности, соединяющим пятое колесо с червячной парой для непрерывного определения поступательной скорости агрегата и передачи сигнала на червячную пару и выполненным в виде ведущего и ведомого валов с шестернями для получения разных режимов, расположенными соответственно по убыванию и возрастанию диаметров, зубчатых винтовых дорожек разной заходности, соединяющих шестерни смежных передач, и промежуточной шестерня, соединяющей шестерни ведущего и ведомого валов, установленной на косой направляющей с возможностью перемещения по ней с одновременным обкатыванием по зубчатым винтовым дорожкам одноименной заходности ведущей и ведомой шестерен.