ТЯГОВО-ДОГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК B60D1/00 

Изобретение относится к составным транспортным и транспортно-технологическим средствам, а именно к сцепным устройствам, и может быть использовано при агрегатировании этих средств.

Известен механизм навески трактора, обеспечивающий улучшение тяговых качеств прицепных агрегатов [1] Но при агрегатировании трактора с полуприцепом машинами устройство в работе неэффективно из-за разгрузки передних колес трактора.

Известно догружающее устройство тяговых машин, обеспечивающее равномерное догружение передних и задних колес тяговой машины от тягового усилия прицепа [2] Недостатками данного устройства является сложность конструкции, а так же то, что не решается вопрос сохранения управляемости в полуприцепном варианте.

Известен автоматический увеличитель сцепного веса тягача, обеспечивающий увеличение сцепного веса тягача при возрастании сопротивления движению прицепа [3] Однако при агрегатировании трактора с полуприцепными машинами ухудшается управляемость агрегатом из-за разгрузки передних колес.

Известно тягово-сцепное устройство автопоезда, обеспечивающее повышение плавности хода и расширение функциональных возможностей [4] но оно не решает задачу повышения тягово-сцепных свойств тягача и его управляемости.

Известно сцепное устройство транспортного средства, обеспечивающее расширение технологических возможностей [5] но при этом не решается задача повышения тягово-сцепных свойств тягача и его управляемости.

Известно опорно-сцепное устройство сочлененного транспортного средства, обеспечивающее повышение эффективности работы и безопасности движения [6] Однако указанное устройство предполагает изменение конструкции трактора и дышла полуприцепа. Кроме того, устройство не позволяет использовать сочлененное транспортное средство с приводом машины от вала отбора мощности из-за наличия тяги регулируемой длины, установленной на дышле полуприцепа и соединенной со сцепным элементом на тракторе.

Цель изобретения повышение эффективности использования тракторного транспортного и транспортно-технологического агрегатов и безопасности движения.

Поставленная цель достигается тем, что тягово-догрузочное устройство содержит сцепной элемент, соединенный с ответным элементом, установленным на дышле полуприцепа посредством горизонтально расположенной втулки, размещенной в корпусе с возможностью вращения относительно горизонтальной оси. Внутри втулки установлен промежуточный вал для привода рабочих органов транспортно-технологического средства.

На фиг. 1 изображено тягово-догрузочное устройство, вид сбоку; на фиг. 2-тягово-догрузочное устройство, изометрия; на фиг.3 выносной элемент фиг.1; на фиг. 4 поворот агрегата в горизонтальной плоскости; на фиг.5 - изменение положения полуприцепа относительно трактора в поперечной вертикальной плоскости; на фиг. 6 изменение положения трактора относительно полуприцепа в продольной вертикальной плоскости; на фиг.7 силы, действующие на трактор с полуприцепом.

Тягово-догрузочное устройство содержит сцепной элемент 1, выполненный в виде равнобедренного треугольника, шарнирно соединенный в трех точках с тягами гидрофицированной навески трактора, а на дышле полуприцепа установлен ответный элемент 2 посредством горизонтально расположенной втулки 3, к переднему концу которой прикреплено кольцо 4 с жестко закрепленной средней частью осью 5. Нижняя часть оси 5 размещена во втулке 6, соединенной с поперечной пластиной 7, закрепленной в нижней части ответного элемента 2. На верхней части оси 5 установлена втулка 8, жестко соединенная с верхней частью ответного элемента 2. К заднему концу горизонтально расположенной втулки 3 жестко прикреплено кольцо 9 с вертикально расположенными проушинами 10. С возможностью вращения вокруг горизонтальной оси втулка 3 размещена в корпусе 11, жестко прикрепленном к тяговому кольцу 12 дышла полуприцепа. На верхнем конце оси 5 установлен шарнир 13, к которому одним концом прикреплен упор 14, а другим соединен пальцем 15 с вертикальными проушинами 10 кольца 9.

Во втулке 3 размещен промежуточный вал 16, установленный на подшипниках 17, соединенный с одной стороны карданными сочленениями 18 с выходным концом вала 19 привода рабочих органов транспортно-технологического средства.

Сцепной элемент 1 оснащен запорным устройством 20.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении транспортных операций ответный элемент 2 соединяют со сцепным элементом 1 при помощи гидрофицированной навески трактора и фиксируют запорным устройством 20. Рычаг гидрораспределителя переводят в "плавающее" положение. При этом часть веса полуприцепа через тяговое кольцо 12 дышла полуприцепа, корпус 11, втулку 3, кольцо 9, проушины 10, палец 15, упор 14, шарнир 13, вертикальную ось 5, втулки 6 и 8, поперечную пластину 7 передается на ответный элемент 2, сцепной элемент 1, продольные тяги гидронавески и поперечную ось, закрепленную на остове трактора.

При изменении направления движения трактора ответный элемент 2 изменяет свое положение относительно полуприцепа в результате поворота оси 5 во втулках 6, 8 и шарнире 13 упора 14 (фиг.4).

При изменении положения полуприцепа относительно трактора в поперечной вертикальной плоскости поворот ответного элемента 2 относительно дышла полуприцепа осуществляют вращением втулки 3 в корпусе 11 (фиг.5).

При переезде сочлененного транспортного средства через препятствие, изменение положения трактора относительно полуприцепа в продольной вертикальной плоскости осуществляют за счет вращения продольных тяг гидронавески трактора в шарнирах ее оси (фиг.6).

При выполнении транспортно-технологических операций промежуточный вал 16 соединяют с валом отбора мощности карданными сочленениями (фиг.1, 5, 6).

Использование тягово-догрузочного устройства позволит исключить отрицательное действие вертикальной силы, передаваемой от полуприцепа на трактор, в отношении разгрузки передних управляемых колес, что обеспечивает повышение безопасности движения агрегата. Кроме того, представляется возможность передачи большей части веса полуприцепа на трактор, не ухудшая его управляемости, что в свою очередь улучшит эксплуатационные показатели агрегата.

Это следует из уравнения моментов относительно точки A (фиг.7):
,
откуда
,
где G_тр вес трактора;
P_кр крюковое усилие;
P_z догружающее усилие от полуприцепа;
L_тр база трактора;
x расстояние от точки приложения силы P_z до плоскости, проходящей через ось задних колес, перпендикулярной продольной оси трактора;
k расстояние от плоскости приложения силы P_кр до поверхности почвы;
b расстояние от точки приложения силы G_тр до плоскости, проходящей через ось задних колес трактора, перпендикулярной его продольной оси;
h расстояние от точки приложения силы G_тр до поверхности почвы;
α коэффициент, учитывающий часть веса трактора, приходящегося на передние колеса;
b угол подъема.

Из выражения (2) видно, что при прочих равных условиях (угол подъема; коэффициент, учитывающий часть веса трактора, приходящегося на передние колеса; расстояние от точки приложения силы G_тр до поверхности почвы; расстояние от точки приложения силы G_тр до плоскости, проходящей через ось задних колес трактора, перпендикулярной его продольной оси; расстояние от точки приложения силы P_кр до поверхности почвы; база трактора; крюковое усилие; вес трактора постоянны) с уменьшением "плеча" приложения усилия, передаваемого от полуприцепа на трактор, т.е. расстояния x (фиг.7), оно может возрастать и будет ограничено лишь прочностными характеристиками трактора и несущей способностью шин.

Использование: в составных транспортных и транспортно-технологических средствах, а именно в сцепных устройствах для агрегатирования этих средств. Сущность изобретения: тягово-догрузочное устройство содержит сцепной элемент 1, соединенный с тягами навески трактора, связанный с ответным элементом 2, установленным с возможностью вращения относительно горизонтальной и вертикальной осей на дышле полуприцепа. Вертикальная ось посредством упора 14 и кольца 9 жестко соединена с горизонтально расположенной втулкой, установленной с возможностью вращения в корпусе, жестко прикрепленном к тяговому кольцу дышла полуприцепа. Внутри горизонтально расположенной втулки установлен промежуточный вал для привода рабочих органов транспортно-технологического средства. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Тягово-догрузочное устройство, содержащее шарнирно соединенный в трех точках с тягами гидрофицированной навески трактора сцепной элемент в виде равнобедренного треугольника, связанный с ответным элементом, установленным на дышле полуприцепа с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей тягово-догрузочного устройства, отличающееся тем, что вертикальная ось посредством втулок, установленных на ее концах, жестко прикреплена к ответному элементу, а средней частью прикреплена к кольцу, жестко соединенному с передним концом горизонтально расположенной втулки, размещенной с возможностью вращения относительно горизонтальной оси в корпусе, прикрепленном к тяговому кольцу дышла полуприцепа, а к другому концу горизонтально расположенной втулки жестко прикреплено кольцо с вертикально расположенными проушинами, соединенными пальцем с одним концом упора, соединенным с вертикальной осью шарниром, расположенным на верхнем ее конце. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри горизонтально расположенной втулки установлен вал, соединенный с одной стороны карданными сочленениями с выходным концом вала привода рабочих органов транспортно-технологического средства.