СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО ТЯГАЧА Российский патент 2003 года по МПК B60D1/00 

Изобретение относится к сцепным устройствам тягачей, например, сельскохозяйственных тракторов, оборудованных задним навесным устройством четырехзвенного типа.

Известно трехточечное четырехзвенное сцепное устройство, содержащее две продольные нижние тяги и одну верхнюю центральную продольную тягу, шарнирно связанные с одной стороны с тягачом, а с другой - с осью крепления прицепного звена, причем верхняя продольная тяга связана с осью крепления прицепного звена при помощи двух поперечных вертикальных звеньев-стоек, образующих совместно с осью крепления прицепного звена присоединительный треугольник. Сценка-расценка осуществляется посредством присоединения прицепного звена к шарнирам присоединительного треугольника (см. Анилович В.Я., Водолажченко Ю. Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. Справочное пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Машиностроение, 1976, с.430-436).

Недостатком данного сцепного устройства является невозможность обеспечения оптимального радиуса поворота прицепного звена, так как отсутствует возможность изменения эффективной точки присоединения прицепного звена - мгновенного центра поворота.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является сцепное устройство тягача, содержащее прицепную скобу, связанную шарнирно цилиндрическими цапфами со стопорными устройствами с задними шарнирами нижних тяг, элемент, охватывающий прицепную скобу, который расположен открытой частью в сторону прицепного звена относительно расположенных на передней поверхности прицепной скобы упоров, выполненных с возможностью взаимодействия с боковыми поверхностями охватывающего прицепную скобу элемента. Охватывающий прицепную скобу элемент жестко соединен с дышлом прицепною звена. Упоры жестко закреплены на передней поверхности прицепной скобы на расстоянии один от другого, соответствующем ширине охватывающего элемента. Упоры служат для предотвращения перемещения охватывающего прицепную скобу элемента в поперечном направлении и имеют скошенную поверхность (см. авторское свидетельство СССР 1409477, М.кл. 4 В 60 D 1/00).

Основным недостатком сцепного устройства тягача является наличие больших зазоров в горизонтальной плоскости между охватывающим элементом и прицепной скобой, необходимых для работы сцепного устройства при повороте. Следствием этого является отсутствие жесткой связи между тягачом и прицепным звеном при набегании последнего, ведущее к рысканию, вилянию прицепного звена, а следовательно, к снижению устойчивости движения тягача и прицепного звена.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения устойчивости движения тягача и прицепного звена за счет устранения зазоров в горизонтальной плоскости между охватывающим элементом и прицепной скобой, возникающих при набегании прицепного звена.

Для достижения указанного технического результата в сцепном устройстве тягача, содержащем прицепную скобу, связанную шарнирно цилиндрическими цапфами с задними шарнирами нижних тяг, передние концы которых связаны с рамой тягача, охватывающий прицепную скобу элемент, жестко соединенный с дышлом прицепного звена и взаимодействующий своими поверхностями с упорами скобы, упоры выполнены в виде сквозной выемки, образованной в скобе взаимно пересекающимися вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси симметрии скобы, и симметричными относительно продольной оси скобы цилиндрическими поверхностями с осями, проходящими через точки пересечения с вертикальной плоскостью, и радиусами радиальных сечений, равными длине вертикальной плоскости.

Для снижения потерь на трение и повышения долговечности сцепное устройство тягача может быть снабжено промежуточными элементами, установленными в сквозной выемке между поверхностями охватывающего прицепную скобу элемента, выполненного в виде вилки, с возможностью вращения относительно своих осей, размещенных в соосных сквозных отверстиях охватывающего прицепную скобу элемента и промежуточных элементов.

Кроме того, для дополнительною снижения потерь на трение промежуточные элементы могут быть выполнены цилиндрическими.

Устранение зазоров в горизонтальной плоскости между охватывающим элементом и прицепной скобой, возникающих при набегании прицепного звена, достигается за счет выполнения упоров в виде сквозной выемки, образованной в скобе взаимно пересекающимися вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси симметрии скобы, и симметричными относительно продольной оси скобы цилиндрическими поверхностями с осями, проходящими через точки пересечения с вертикальной плоскостью, и радиусами радиальных сечений, равными длине вертикальной плоскости, в результате чего охватывающий элемент упирается в боковые поверхности сквозной выемки скобы, являющейся упорами, при набегании прицепного звена, и не имеет возможности перемещаться в горизонтальной плоскости по направлению набегания прицепного звена.

Устранение зазоров в горизонтальной плоскости между охватывающим элементом и прицепной скобой, возникающих при набегании прицепного звена, достигается также за счет использования промежуточных элементов, установленных в местах контакта охватывающего элемента и упоров, в результате чего охватывающий элемент через промежуточные элементы упирается в поверхности сквозной выемки скобы, являющейся упорами, при набегании прицепного звена, и не имеет возможности перемещаться в горизонтальной плоскости по направлению набегания прицепного звена.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен вид сверху на сцепное устройство тягача; на фиг.2 - вид сверху на сцепное устройство при отклонении продольной оси прицепного звена от продольной оси тягача в горизонтальной плоскости на небольшой угол; на фиг.3 - вид сверху на сцепное устройство тягача при отклонении продольной оси прицепного звена от продольной оси тягача в горизонтальной плоскости на значительный угол при повороте; на фиг.4 - разрез по линии А-А фиг.1; на фиг.5 - вид Б сбоку фиг. 1, нижние продольные тяги условно не показаны; на фиг.6 - разрез по линии В-В фиг.5; на фиг.7 - вид сверху на сцепное устройство, снабженное промежуточными элементами; на фиг.8 - разрез но линии Г-Г фиг.7, нижние продольные тяги условно не показаны.

Сцепное устройство тягача содержит две нижние продольные тяги 1, соединенные при помощи головок 2 с нижней осью 3 крепления прицепного звена, закрепленной на кронштейнах 4, связанных с рамой тягача (не показана). Нижние продольные тяги 1 через задние шаровые шарниры 5 нижних тяг соединены с цилиндрическими цапфами 6 прицепной скобы 7. Цапфы 6 для предотвращения осевых перемещений снабжены стопорными устройствами 8 шплинтового типа. В средней части прицепной скобы 7 имеются упоры 9, выполненные в виде сквозной выемки, образованной в скобе 7 взаимно пересекающимися вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси симметрии скобы 7, и симметричными относительно продольной оси скобы 7 цилиндрическими поверхностями с осями, проходящими через точки пересечения с вертикальной плоскостью, и радиусами 10 радиальных сечений, равными длине вертикальной плоскости. Охватывающий прицепную скобу элемент 11, выполненный Г-образным, проходит через выемку в прицепной скобе 7 и охватывает прицепную скобу 7. Охватывающий прицепную скобу элемент 11 жестко соединен с дышлом 12 прицепного звена посредством пальцев 13. Кроме того, охватывающий прицепную скобу элемент 11 состоит из двух частей, жестко соединяемых между собой при сборке, например, винтовым соединением 14.

Краями 15 охватывающею прицепную скобу элемента 11 осуществляется передача усилия от набегающего прицепного звена на нижние продольные тяги 1, которые в свою очередь передают это усилие на тягач.

Сцепное устройство тягача может быть снабжено промежуточными элементами 16, установленными в сквозной выемке, представляющей собой упоры 9, между поверхностями охватывающего прицепную скобу элемента 11, выполненного в виде вилки, с возможностью вращения относительно осей 17. Оси 17 размещены в соосных сквозных отверстиях охватывающего прицепную скобу элемента 11 и промежуточных элементов 16. Для предотвращения перемещения осей 17 в промежуточных элементах 16 на концах осей 17 предусмотрены стопорные устройства 18, например шплинтовые. Промежуточные элементы 16 могут быть выполнены цилиндрическими. В качестве промежуточных элементов 16 могут быть использованы два ролика.

Кроме того, па фигурах имеются следующие обозначения: 19 - угол между продольными осями тягача и прицепного звена при крайнем отклонении нижних продольных тяг 1 в горизонтальной плоскости; 20 - мгновенный центр поворота прицепного звена при отклонении продольной оси прицепного звена от продольной оси тягача в горизонтальной плоскости на небольшой угол; 21 - расстояние от внутренней поверхности охватывающего прицепную скобу элемента 11, соприкасающейся с поверхностью выемки, образованной вертикальной плоскостью, до мгновенного центра поворота 20 прицепного звена; 22 - угол между продольными осями тягача и дышла 12 прицепного звена при повороте последнего относительно прицепной скобы 7; 23 - точка мгновенного центра поворота при отклонении продольной оси прицепного звена от продольной оси тягача в горизонтальной плоскости на значительный угол при повороте, образованная пересечением продольных осей тягача и прицепного звена; 24 - расстояние oт внутренней поверхности охватывающего элемента, соприкасающейся с поверхностью выемки, образованной вертикальной плоскостью, до точки 23.

Сцепное устройство тягача работает следующим образом.

При движении тяговое усилие от тягача передается через нижние продольные тяги 1 посредством шаровых шарниров 5 на цилиндрические цапфы 6 и прицепную скобу 7. Далее усилие передается задней стенкой сквозной дугообразной выемки, образованной взаимно пересекающимися поверхностями и плоскостью, на охватывающий прицепную скобу элемент 11, с которого тяговое усилие передается на дышло 12 прицепного звена. При набегании прицепного звена на тягач усилие от прицепного звена передается на дышло 12, далее - на охватывающий прицепную скобу элемент 11. Охватывающий элемент 11, упираясь своими краями 15 или промежуточными элементами 16, в случае их использования, в упоры 9 прицепной скобы 7, передает усилие от набегающего прицепного звена через цапфы 6 и шаровые шарниры 5 на нижние продольные тяги 1, которые в свою очередь через головки 2 и нижнюю ось 3 и кронштейны 4 передают ею на тягач.

При движении, близком к прямолинейному, угол складывания прицепного звена и тягача невелик и не превосходит угол 19. Сцепное устройство компенсирует этот угол путем отклонения нижних продольных тяг 1. При этом эффективной точкой прицепа дышла 12 к тягачу является точка 20, смещенная на длину 21. Это увеличивает эффективную длину дышла 12, за счет чего движение происходит с повышенной устойчивостью и пониженными величинами поперечного ускорения и заноса. Величину угла 19 можно предварительно установить путем регулировки длины ограничительных цепей заднего навесного устройства в зависимости от условий эксплуатации.

Когда угол складывания между тягачом и прицепом превысит 19 и станет равным 22, например во время разворота на поворотной полосе, дальнейший поворот будет возможен только благодаря перемещению охватывающего прицепную скобу элемента 11 в выемке, образованной взаимно пересекающимися поверхностями и плоскостью. При этом эффективная длина дышла 12 увеличивается на величину 24, значительно меньшую 21, что обеспечивает хорошую маневренность агрегата.

При выходе агрегата из поворота охватывающий прицепную скобу элемент 11 за счет силы сопротивления движению занимает первоначальное положение.

Для соединения тягача и прицепного звена дышло 12 прицепного звена неподвижно закрепляется на охватывающем прицепную скобу элементе 11 при помощи пальцев 13.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом обеспечивает повышение устойчивости движения за счет устранения зазоров в горизонтальной плоскости сцепного устройства между охватывающим элементом и прицепной скобой, возникающих при набегании прицепного звена и ведущих к рысканию, вилянию прицепного звена.

Использование: агрегатирование сельскохозяйственных орудий с тракторами, соединение звеньев автопоезда - тягача и прицепного звена. Сущность изобретения: прицепная скоба связана шарнирно цилиндрическими цапфами с задними шарнирами нижних тяг. Передние концы нижних тяг связаны с рамой тягача. Охватывающий прицепную скобу элемент жестко соединен с дышлом прицепного звена и взаимодействует своими поверхностями с упорами скобы, выполненными в виде сквозной выемки, образованной в скобе взаимно пересекающимися вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси симметрии скобы, и симметричными относительно продольной оси скобы цилиндрическими поверхностями с осями, проходящими через точки пересечения с вертикальной плоскостью, и радиусами радиальных сечений, равными длине вертикальной плоскости. Технический результат: повышение устойчивости движения тягача и прицепного звена за счет устранения зазоров в горизонтальной плоскости между охватывающим элементом и прицепной скобой, возникающих при набегании прицепного звена и ведущих к рысканию, вилянию прицепного звена. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Сцепное устройство тягача, содержащее прицепную скобу, связанную шарнирно цилиндрическими цапфами с задними шарнирами нижних тяг, передние концы которых связаны с рамой тягача, охватывающий приемную скобу элемент, жестко соединенный с дышлом прицепного звена и взаимодействующий своими поверхностями с упорами скобы, отличающееся тем, что упоры выполнены в виде сквозной выемки, образованной в скобе, взаимно пересекающимися вертикальной плоскостью, перпендикулярной продольной оси симметрии скобы, и симметричными относительно продольной оси скобы цилиндрическими поверхностями с осями, проходящими через точки пересечения с вертикальной плоскостью, и радиусами радиальных сечений, равными длине вертикальной плоскости. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено промежуточными элементами, установленными в сквозной выемке между поверхностями охватывающего прицепную скобу элемента, выполненного в виде вилки, с возможностью вращения относительно осей, размещенных в соосных сквозных отверстиях охватывающего прицепную скобу элемента и промежуточных элементов. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что промежуточные элементы выполнены цилиндрическими.