ХОДОВАЯ ЧАСТЬ ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА Российский патент 2001 года по МПК A01D75/28 B62D55/116 

Изобретение относится к области машиностроения, например сельскохозяйственного машиностроения.

Известно, что ходовая часть трактора предназначена для обеспечения движения трактора и поддерживания его остова. Подвеска соединяет оси опорных катков с остовом трактора. В зависимости от способа соединения подвески разделяют на жесткие, полужесткие и упругие.

Две первые подвески обладают рядом негативных качеств, которые не позволяют их использовать в конструкции сельскохозяйственных тракторов.

Упругие подвески можно использовать на тракторах, работающих на повышенных скоростях, но их главным недостатком является увеличение давления на почву под опорными катками, в 3...4 раза превышающее среднее значение [1].

Основными недостатками традиционных тракторов, сдерживающими их применение в горном земледелии и работе на склонах, являются [2]:
- ограниченное использование на транспортных работах,
- высокая стоимость, материалоемкость, кинематическое несовершенство гусеничного движителя по сравнению с колесным;
- трудность обеспечения поперечной устойчивости агрегатов на склоне, например поддержание остова в вертикальном положении, и в результате - худшие условия труда обслуживающего персонала.

Работа поперек склона предпочтительна с точки зрения агротехнических и энергетических показателей, но при этом вызывает соответствующий углу склона боковой крен, вследствие чего возникает боковая составляющая веса машины.

Особые трудности встречаются при работе поперек склона современных колесных тракторов. Если гусеница катится в плоскости своего вращения до момента, пока боковая реакция почвы не превысит силы сцепления, то колесо с эластичной шиной катится под углом к плоскости вращения даже при незначительной величине боковой силы, т.е. происходит ее боковой увод. Величина угла зависит от действующей на трактор боковой силы, боковой эластичности шины и радиальной нагрузки на колесо. Боковой увод значительно снижает эффективность использования колесного трактора при качении с углом наклона 6.. .7^o, на склоне 10...11^o полезная мощность (тяговая) снижается до 27%.

Предлагаемое изобретение свободно от этих недостатков. Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение эксплуатационных параметров, а также снижение материалоемкости и повышение управляемости гусеничного трактора. Гусеничный движитель состоит из гусеничных цепей (лент), ведущих колес, опорных катков, направляющих колес, механизма натяжения гусениц и подвески. При наезде на препятствия угол поворота тележки гусеницы относительно остова трактора составляет обычно 4...5^o, что соответствует высоте препятствия 100...125 мм.

На фиг. 1 схематично представлен вид сбоку ходовой части трактора, на фиг. 2 - вид сверху по разрезу А-А фиг. 1, на фиг. 3 - вид сзади фиг. 1, на фиг. 4 - вид сопряжения задней (ведущей) оси с остовом, на фиг. 5 - схема системы поддержания положения остова.

Конструкция (по фиг. 1) включает натяжное колесо 1, рычаг 2, балку 3, ось 4, остов 5, гусеницу 6, ось 7, ведущий мост 8 и далее с приводом (не показан), натяжной механизм 11, торсион 12 (по фиг. 2), силовой цилиндр 13 (по фиг. 3) в виде гидроцилиндра, вертикальный паз 14, проушину 15 (по фиг. 4), подвеску 16, размещенную между остовом 5 и ведущим мостом 8, балансир 17, гидравлический механизм регистрации отклонения остова от вертикального положения (по фиг. 5), выполненный в виде датчика вертикали 18, например маятник, сообщенного с корпусом переключения золотника 19 и насоса 20 с соответствующими гидролиниями, сообщенными с полостями силового цилиндра 13, установленного между ведущим мостом 8 и остовом 5, механизмы навесных систем - задний 21 и передний 22, предназначенные для сочленения с рабочими, например сельскохозяйственными машинами (орудиями).

Остов 5 соединен с ходовой частью при помощи балки 3, имеющей ось 4, рычаг 2, жестко соединенный одним концом с натяжным колесом 1, а вторым - с торсионом 12, неподвижно (шлицы) соединенным с балкой 3. Ведущее колесо 10 соединено жестко с ведущим мостом 8, который с помощью оси 7 соединен с остовом 5, наличие в проушине 15 вертикального паза 14 позволяет оси 7 перемещаться в вертикальной плоскости и совершать в поперечной плоскости наклон на угол α. Гусеничная цепь (лента) охватывает натяжное 1 и ведущее колесо 10, натяжной механизм 11 обеспечивает необходимое натяжение гусеничной цепи (ленты). Ведущее колесо 10, натяжное 1, гусеничная цепь (лента) 6, механизм натяжения 11. Опорные катки 9 с помощью балансира 17 соединены в единый блок, законченный в функциональном и монтажном отношении. Таких блоков в данной конструкции два - по одному на каждый борт трактора.

Остов 5 трактора включает раму, на которой установлена моторно-трансмиссионная установка (двигатель и его системы, коробка передач), кабина водителя (оператора), топливные и масляные баки и другие узлы, обеспечивающие функционирование систем и передачу мощности.

К передней части рамы крепятся на оси качания 4 балка 3, а с задней частью рамы соединен осью 7 ведущий мост 8. Шарнирные соединения передней балки и ведущего моста позволяют им качаться относительно остова в поперечной плоскости на некоторый угол (примерно 10^o), что дает возможность снижать воздействие неровностей поверхности на остов трактора, а гусеничному движителю занимать положение склона. Остов же может сохранять вертикальное положение. При этом боковая составляющая веса трактора резко снижается, так как в ее образовании участвует только вес гусеничного движителя.

Ходовая часть работает следующим образом.

Ведущие колеса 10 приводятся во вращении от двигателя и механизмов передач мощности и перематывают гусеницу (ленту) 6. Относительно поверхности опоры трактор движется поступательно. При наезде гусеничного движителя (одним бортом трактора) на препятствие натяжное колесо 1, закрепленное на конце балансира 17, поднимается вверх, поворачиваясь на оси O-O ведущего моста 8. При этом балка 3 поворачивается на оси 4, а ведущий мост 8 - на оси 7. При одновременном наезде на препятствие равной высоты гусеничным движителем двумя бортами трактора поворот балки 3 и ведущего моста 8 в поперечной плоскости не происходит.

Передвижение трактора по склону с некоторым углом α приводит к наклону балки 3 и ведущего моста 8 на тот же угол α, а остов 5 сохраняет вертикальное положение благодаря воздействию на него усилия от силового цилиндра 13. Поддержание остова 5 в вертикальном положении достигается наличием автоматической системы. Датчик вертикали 18 всегда занимает вертикальное положение и при отклонении остова от вертикального положения, воздействуя на золотник 19, соединяет напорную магистраль насоса 20 с одной из полостей силового цилиндра 13. Снижение воздействия (динамического) неровностей поверхности на остов 5 обеспечивается подрессориванием с помощью торсионов 12 и подвеской 16. Перемещение ведущего моста 8 в вертикальной плоскости относительно остова 5 достигается благодаря наличию паза 14, выполненного в проушине 15, жестко соединенной с рамой остова 5. Механизмы навесных систем 21 (задний) и 22 (передний) крепятся к ведущему мосту и балке соответственно, что обеспечивает положение сельхозмашин, навешенных на трактор, параллельно склону и не требует использования специальных устройств, обычно применяемых для этих целей.

Источники информации
1. Ксеневич И.П. Ходовая система - почва - урожай. - М.: Агропромиздат, 1985, с.64-68.

2. Борошок Л.А. Гидравлические элементы в системах автоматики сельскохозяйственных агрегатов. - М.: Машиностроение, 1969, с.103-104.

Использование: тракторное машиностроение. Ходовая часть гусеничного трактора содержит остов, навесные системы, переднюю балку и ведущий мост, шарнирно соединенные с рамой остова. Задняя часть остова сообщена с ведущим мостом посредством оси, расположенной в плоскости симметрии ходовой части трактора и установленной в вертикальном пазу проушины, жестко укрепленной на остове. Ходовая часть имеет соответствующую подвеску, установленную между остовом и ведущим мостом. Это обеспечивает возможность их параллельного и поперечного качения относительно остова, остов сохраняет вертикальное положение. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Ходовая часть гусеничного трактора, включающая остов, сообщенный с гусеничным движителем, имеющим натяжные и ведущие колеса, сообщенные с натяжным механизмом, опорными катками, балансиром, ведущим мостом и охваченные гусеничными цепями, причем остов установлен с возможностью изменения своего положения в вертикальной плоскости относительно гусеничного движителя посредством гидроцилиндра, полости которого посредством маятника и гидравлического механизма регистрации отклонения остова от вертикального положения сообщены с насосом, отличающаяся тем, что в передней части остов посредством оси, расположенной в плоскости симметрии ходовой части трактора, сообщен с балкой и подрессорен с помощью торсионов относительно гусеничного движителя, а задняя часть остова сообщена с ведущим мостом посредством связанной с ним оси, также расположенной в плоскости симметрии ходовой части трактора и установленной в вертикальном пазу проушины, жестко укрепленной на остове, и снабженной соответствующей подвеской, установленной между остовом и ведущим мостом. 2. Ходовая часть по п.1, отличающаяся тем, что натяжное и ведущее колеса натяжной механизм и опорные катки каждого борта трактора, охваченные гусеничной цепью, соединены посредством балансира в единый блок. 3. Ходовая часть по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена механизмами навесных систем, укрепленными на балке и заднем мосту.