ШАТУН К МЕХАНИЗМУ ПРИВОДА РАБОЧЕГО ОРГАНА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ Российский патент 2002 года по МПК F16C7/04 A01D34/32 A01D34/33 A01D69/00 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано в приводах режущих механизмов уборочных машин.

Известна конструкция шатуна, содержащая трубу с резьбовой втулкой и нижней головкой с шарнирным подшипником и пальцем для крепления к головке режущего аппарата (В.Е. Комаристов, Н.Ф. Дунай. Сельскохозяйственные машины - М., 1971, с. 209, рис. 137).

Недостатком данного шатуна является сложность конструкции шарнирного подшипника, невысокая надежность манжетного уплотнения корпуса нижней головки шатуна.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является шатун косилки двухбрусной полунавесной КДП-4,0 Люберецкого завода сельскохозяйственного машиностроения имени Ухтомского (Техническое описание и инструкция по эксплуатации "Косилка двухбрусная полунавесная КДП-4,0". - М., 1980, с. 14, рис. 8).

Шатун, соединяющий нож с механизмом привода, представляет собой трубу (шток) с приваренными на концах резьбовой втулкой и корпусом, в котором имеется шарнирный подшипник и палец, при помощи последнего шатун соединен с головной ножа и закреплен на ней гайкой. Шарнирный подшипник закреплен в корпусе завальцованной крышкой. Сзади корпус закрыт манжетой, надетой на втулку. Шарнирное соединение снабжено пресс-масленкой.

Недостатками данного шатуна являются сложность конструкции шарнирного подшипника, выполненного в виде шарового (сферического) соединения, очень трудоемкого в изготовлении, и невысокая надежность манжетного уплотнения, что приводит к попаданию пыли на трущиеся поверхности и быстрому износу шарнирного подшипника.

Целью изобретения является повышение надежности манжетного уплотнения и упрощение конструкции шарнирного подшипника.

Поставленная цель достигается тем, что манжетное уплотнение корпуса нижней головки шатуна выполнено в виде тороидов из упругого материала, например твердой резины, установленных в торцевых цилиндрических проточках корпуса, а шарнирный подшипник выполнен в виде простой втулки, имеющей отверстие с конусными опорными поверхностями и запрессованной заподлицо с внутренними торцевыми поверхностями цилиндрических проточек корпуса, включающего: палец, имеющий цилиндрическую опорную поверхность и тыльную конусную опорную поверхность на головке пальца; поджимную шайбу с тыльной конусной опорной поверхностью.

Сущность данного технического решения заключается в том, что надежность манжетного уплотнения корпуса нижней головки шатуна достигается путем плотного прилегания контактирующих поверхностей резиновых тороидов к поверхностям сопрягаемых деталей: корпуса, втулки, пальца шатуна и поджимной шайбы за счет упругости резиновых тороидов при сжимании их путем затягивания пальца шатуна гайкой к головке ножа режущего аппарата, причем уплотнение резиновыми тороидами практически исключает попадание пыли на опорные поверхности втулки и пальца и сохраняет смазку этих поверхностей, кроме того, резиновые тороиды служат также в качестве амортизаторов, снижающих динамические нагрузки от работы привода, и предохраняют контактирующие опорные поверхности от преждевременного износа.

Упрощение конструкции шарнирного подшипника, включающего корпус с резиновыми тороидами, втулку и палец с поджимной шайбой, достигается тем, что отверстие втулки имеет конусные опорные поверхности, образованные двумя пересекающимися конусными поверхностями с углом 2α, при этом минимальный диаметр d_min отверстия втулки обеспечивает установку пальца с допускаемым зазором и расположен посредине длины L втулки и лежит в горизонтальной плоскости оси О-О' шатуна, а палец шатуна имеет цилиндрическую опорную поверхность и конусную опорную поверхность на тыльной стороне головки пальца, при этом тыльные конусные опорные поверхности головки пальца шатуна и поджимной шайбы выполнены под углом α к торцевым поверхностям резиновых тороидов и составляют в сумме угол 2α, соответствующий углу 2α втулки, что позволяет пальцу шатуна колебаться в пределах телесного угла 2α отверстия втулки.

Предлагаемое устройство шатуна может найти применение в других отраслях промышленности взамен дорогостоящих с шарнирным подшипником шарового (сферического) исполнения, трудоемкого в изготовлении и ненадежного в работе из-за неэффективного манжетного уплотнения.

На фиг. 1 изображен шатун; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - втулка.

Шатун содержит трубу 1 с приваренными к ее концам резьбовой втулкой 2 и нижней головкой 3, в корпусе 4 которой запрессована втулка 5 заподлицо с внутренними торцевыми поверхностями цилиндрических проточек корпуса 4, в которые вставлены резиновые тороиды 6, через отверстия которых и втулки 5 установлен палец 7. Тыльные конусные поверхности головки 8 пальца 7 и поджимной шайбы 9 выполнены под углом α к торцевым поверхностям резиновых тороидов 6 и образуют суммарный угол 2α, соответствующий углу 2α втулки 5, а гайка 10 служит для затягивания пальца 7 шатуна к головке аппарата режущего механизма.

Шатун работает следующим образом.

При работе привода через шатун передается возвратно-поступательное движение режущему аппарату косилки, при этом палец 7 нижней головки 3 шатуна отклоняется от нейтрального положения на угол ±α и совершает колебательное движение в пределах телесного угла 2α втулки 5, а резиновые тороиды 6, как амортизаторы, плавно снижают динамические нагрузки от действующего привода и предохраняют контактирующие опорные поверхности втулки 5 и пальца 7 от преждевременного износа.

Таким образом, применение манжетного уплотнения, выполненного в виде резиновых тороидов, и шарнирного подшипника, содержащего втулку и палец, имеющих простые конусные и цилиндрические опорные поверхности, обеспечивает надежную работу шатуна. При этом отпадает необходимость в использовании пресс-масленки, т. к. манжетное уплотнение из резиновых тороицов надежно сохраняет смазку и предохраняет трущиеся поверхности шарнирного подшипника от пыли и, как следствие, от преждевременного износа и увеличивает срок службы шатуна, что экономически выгодно.

Шатун содержит трубу с приваренными к ее концам нижней головкой и резьбовой втулкой. В корпусе нижней головки запрессована втулка заподлицо с внутренними торцевыми поверхностями цилиндрических проточек корпуса, в которые вставлены резиновые тороиды. Через отверстия втулки и резиновых тороидов установлен палец. Тыльные конусные поверхности головки пальца и поджимной шайбы выполнены под углом α к торцевым поверхностям резиновых тороидов и образуют суммарный угол 2α, соответствующий углу 2α втулки. Шатун имеет простую конструкцию шарнирного подшипника и надежное манжетное уплотнение в виде тороидов из упругого материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Шатун к механизму привода рабочего органа сельскохозяйственной машины, содержащий трубу с приваренными к ее концам резьбовой втулкой и нижней головкой, в корпусе которой имеется манжетное уплотнение, шарнирный подшипник, палец с поджимной шайбой и гайкой, отличающийся тем, что манжетное уплотнение корпуса выполнено в виде резиновых тороидов, установленных в цилиндрических проточках корпуса, а шарнирный подшипник выполнен в виде втулки, запрессованной в корпус заподлицо с внутренними торцевыми поверхностями цилиндрических проточек, при этом втулка имеет отверстие, опорная поверхность которого образована двумя пересекающимися конусными поверхностями с углом 2α, при этом минимальный диаметр d_min отверстия втулки расположен посредине длины L втулки и лежит в горизонтальной плоскости оси O-O' шатуна, палец шатуна имеет цилиндрическую опорную поверхность, а конусные опорные поверхности на тыльной стороне головки пальца и поджимной шайбы выполнены под углом α к торцевым поверхностям резиновых тороидов и образуют в сумме угол 2α, соответствующий углу 2α отверстия втулки. 2. Шатун по п. 1, отличающийся тем, что резиновые тороиды прилегают к поверхностям сопрягаемых деталей корпуса, втулки, пальца и поджимной шайбы за счет упругости резиновых тороидов.