ТРАКТОР Российский патент 2010 года по МПК B60K17/32 

Изобретение относится к тракторному и транспортному машиностроению.

Известны тракторы, содержащие корпус, двигатель, трансмиссию и ведущие колеса с планетарными редукторами их привода. Например: ЛТЗ-155 с диапазоном скоростей от 2 до 35 км/ч [1], с.16; ХТЗ-120 с диапазоном скоростей от 1,4 до 33 км/ч [2], с.34; Т-150К с диапазоном скоростей от 1,8 до 30 км/ч [3], с.4; а также транспортное средство с переключаемым колесным редуктором по RU 3143350 [4], фиг.1; и другие.

Недостаток названных выше тракторов [1, 2, 3] в том, что их максимальная скорость в 2,5…3 раза меньше скорости грузового автомобиля с соизмеримой мощностью двигателя, а недостаток транспортного средства с переключаемым колесным редуктором по [4] - в большой сложности устройства и управления переключением. Действительно, на каждое ведущее колесо с колесным редуктором по [4] необходимы шесть подшипников качения трех типоразмеров (кроме подшипников шестерен сателлитов) и две подвижные муфты (одна с двумя, другая с тремя зубчатыми венцами). Посредством переключения этих муфт ведущему колесу сообщают вращение то одинаковое с вращением солнечной шестерни этого редуктора и по направлению, и по частоте, то одинаковое по направлению вращения, но с уменьшенной частотой. На наш взгляд, из-за большой сложности применять колесные редукторы по [4] на тракторах нецелесообразно. Их и не применяют, а действие патента RU 2143350 с 16.06.2008 прекращено.

Известен также трактор, содержащий корпус, двигатель, трансмиссию с планетарными редукторами привода правого и левого ведущих колес, установленных на балке ведущего моста посредством подшипников качения в колесных ступицах, к каждой из которых метизами прикреплены диск ведущего колеса и водило-корпус с шестернями-сателлитами планетарного редуктора, коронная шестерня которого зафиксирована неподвижно относительно рукава балки ведущего моста, а солнечная установлена на вращаемой полуоси ведущего моста, например трактор Т-150К [3], с.144, рис.102, и он принят за прототип.

Недостаток его в том, что при транспортировке прицепа с грузом мощность двигателя и нагрузочные возможности трансмиссии используют полностью только вне дороги (в поле), а при выезде на шоссе, например асфальтобетонное, мощность двигателя используют менее чем на половину, так как коэффициент сопротивления качению колес уменьшается [5], с.4, а скорость ограничена особенностями тракторной трансмиссии.

Техническим результатом изобретения являются увеличение транспортной скорости трактора до величины, соизмеримой со скоростью грузового автомобиля, повышение производительности труда и экономия моторного топлива.

Сущность изобретения - трактор, содержащий корпус, двигатель, трансмиссию с планетарными редукторами привода правого и левого ведущих колес, установленных на рукавах балки ведущего моста посредством подшипников качения в колесных ступицах, к каждой из которых метизами прикреплены диск ведущего колеса и водило-корпус с шестернями-сателлитами планетарного редуктора, коронная шестерня которого постоянно зафиксирована неподвижно относительно рукава балки ведущего моста, а солнечная шестерня соединена шлицами с вращаемой полуосью ведущего моста, причем по изобретению с водилом-корпусом планетарного редуктора жестко соединена крышка с углублением в виде соосного с солнечной шестерней зубчатого венца внутреннего зацепления, профиль впадин между зубьями которого повторяет профиль зубьев солнечной шестерни, установленной с возможностью перемещения по шлицам вдоль вращаемой полуоси ведущего моста до вывода ее из зацепления с шестернями-сателлитами водила-корпуса и с последующим вводом в зацепление с зубчатым венцом внутреннего зацепления в крышке водила-корпуса, а также с возможностью перемещения солнечной шестерни до вывода ее из зацепления с зубчатым венцом в крышке водила-корпуса и с последующим вводом в зацепление с шестернями-сателлитами водила-корпуса планетарного редуктора.

Тем самым наименьшее передаточное число трансмиссии, например трансмиссии трактора Т-150К, уменьшают в 4,59 раза. При этом максимальная нагрузка и частота вращения двигателя, а также деталей трансмиссии (кроме ведущего колеса) не превышает штатных. Поэтому скорость движения по шоссе увеличивают до 80 км/ч с груженным прицепом общей массой до 20…22 т (вычисления), например с прицепом МАЗ-5336 [6], с.141, рис.77, или с ЗПТС-14Б5 модели 8573 [7], с.868, рис.49, или с другими.

Устроен трактор следующим образом.

На чертеже изображена принципиальная схема ведущего колеса, соединенного с колесным планетарным редуктором (далее редуктор) типа редуктора трактора Т-150К [3], с.144, рис.102, позиции 1, 3, 6, 8, 24.

Условные обозначения на чертеже

1 - рукав балки ведущего моста (далее балка),

2 - шина и диск ведущего колеса (далее колесо),

3 - ступица ведущего колеса (далее ступица),

4 - водило-корпус планетарного редуктора (далее водило),

5 - шестерня-сателлит (далее сателлит),

6 - коронная шестерня планетарного редуктора (далее эпицикл),

7 - ступица-фиксатор эпицикла (далее фиксатор),

8 - солнечная шестерня (далее шестерня),

9 - крышка с зубчатым венцом внутреннего зацепления (далее крышка),

10 - вращаемая полуось привода водила 4 с колесом 2 ведущего моста (далее полуось),

11 - втулка с канавкой для подвижной вилки (далее втулка),

12 - подвижная вилка включения планетарного редуктора или передачи вращающего момента от полуоси 10 непосредственно ведущему колесу 2 перемещением шестерни 8 по шлицам полуоси 10 (далее вилка),

13 - гидроцилиндр перемещения вилки 12 (далее цилиндр),

14 - маслопроводы,

15 - секция гидрораспределителя трактора (далее распределитель),

16 - гидронасос трактора (далее насос),

17 - масляный бак трактора (далее бак).

Получают устройство, например, доработкой трактора Т-150К, что соответствует сущности изобретения:

a) на водило 4 редуктора устанавливают крышку 9 с зубчатым венцом внутреннего зацепления. Впадины между ее зубьями повторяют форму зубьев шестерни 8;

б) взамен серийной полуоси устанавливают полуось 10 со шлицами для подвижной посадки шестерни 8;

в) на ступицу шестерни 8 напрессовывают втулку 11 с кольцевой канавкой для вилки 12 на другом конце и устанавливают их на полуось 10. Пунктиром показана позиция шестерни 8 при включенном редукторе;

г) к стенке балки 1 прикрепляют цилиндр 13 с вилкой 12 на штоке и вводят ее в кольцевую канавку втулки 11 через окно в стенке балки 1;

д) полости цилиндра 13 сообщают с распределителем 15 маслопроводами 14;

е) для длительной транспортной работы на колеса 2 устанавливают шины соответствующей категории.

Шестерня 8 и крышка 9 образуют муфту твердого соединения и разъединения водила 4 с полуосью 10, передающей вращающий момент от двигателя.

Работает трактор следующим образом.

Пусть требуется перевозить сахарную свеклу (далее свеклу) от свеклоуборочной машины, например от самоходной свеклоуборочной машины КС-6Б [8], на сахарный завод. Для этого трактор агрегатируют с прицепом ЗПТС-14,5 модели 8573 с объемом кузова 26 м³, что позволяет загрузить его свеклой на полную грузоподъемность. Общая масса тракторного поезда (далее поезд) 30 т.

Распределителем 15 по маслопроводам 14 при помощи насоса 16 подают масло из бака 17 в штоковую полость цилиндра 13. Поэтому шток с вилкой 13 на конце втягивают в цилиндр 13 и выводят шестерню 8 из зацепления с крышкой 9 при помощи втулки 11, а далее вводят шестерню 8 в зацепление с сателлитами 5 редуктора. Этим устанавливают передаточное число от коленвала двигателя трактора к колесу 2 в диапазоне 150,8…16,8, то есть как штатное у трактора Т-150К. Затем поезд перемещают по полю рядом с машиной КС-6Б до полной загрузки прицепа. При этом их рабочая скорость 5,0…11,0 км/ч.

После загрузки прицепа выезжают на шоссе и распределителем 15 по маслопроводам 14 подают масло в бесштоковую полость цилиндра 13. Поэтому шток с вилкой 12 выдвигают из цилиндра 13 и при помощи втулки 11 выводят шестерню 8 из зацепления с сателлитами 5 редуктора, а далее вводят ее в зацепление с зубьями крышки 9. Этим устанавливают передаточное число от двигателя к колесу в диапазоне 32,8…3,7, что соизмеримо с передаточным числом грузового автомобиля с дизельным двигателем.

Таким образом, водило 4 с крышкой 9 и шестерня 8 выполняют две функции: то служат звеньями зубчатой муфты непосредственного соединения-разъединения полуоси 10 с колесом 2, то служат водилом-корпусом и солнечной шестерней планетарного колесного редуктора.

Так как коэффициент качения шин по асфальтобетонной поверхности в 5…10 раз меньше, чем по полю [5], то скорость движения по шоссе трактора с суммарной массой груженного прицепа 22,0 т возможна до 80 км/ч (вычисления). Поэтому доставку, например, свеклы от свеклоуборочной машины КС-6Б на завод существенно ускоряют и обратный рейс порожняком выполняют столь же быстро, благодаря чему повышают производительность труда и экономят моторное топливо. Кроме того, в периоды свободные от полевых работ трактором с прицепом перевозят грузы автомобильной скоростью. Поэтому его годовая загрузка в сельскохозяйственном предприятии больше, чем известных тракторов или известных автомобилей, что эффективнее и экономически выгодно.

Литература

1. Сельхозтехника 90. Экспонаты СССР. - М.: Внешторгиздат, 1990.

2. Тракторы ХТХ-120, ХТЗ-121. Инструкция по эксплуатации. Харьков. ХТЗ. 1994, 348 с.

3. Трактор Т-150К. Устройство и эксплуатация. Под ред. Б.П.Кашубы, И.А.Коваля. - М.: Колос. 1976, 312 с.

4. RU 2143350 C1, Кл. B60K 17/30. Опубликован 27.12.1999, реферат, фиг.1.

5. В.Н.Шлягин, Р.Б.Финкель. К вопросу агрегатирования с.-х. колесных тракторов на транспортных работах. - Тракторы и сельхозмашины, 1983, №4, с.3…7.

6. Транспортные прицепы и полуприцепы. В.А.Павлов и др. - М.: Воениздат, 1981, 191 с.

7. Эксплуатация и ремонт тракторных прицепов. В.И.Миркитанов, В.А.Андреев.- М.: Агропромиздат, 1985, 224 с.

8. Машина корнеуборочная самоходная КС-6Б. Инструкция по эксплуатации. Тернополь. ПО «Тернопольский комбайновый завод», 1984, 250 с.

Изобретение относится к автомобилестроению и тракторостроению. Трактор содержит корпус, двигатель, трансмиссию с планетарными редукторами привода колес. Привод колес установлен на рукавах ведущего моста посредством подшипников качения в колесных ступицах, к каждой из которых метизами прикреплены диск ведущего колеса и водило-корпус с шестернями-сателлитами планетарного редуктора. Коронная шестерня водила-корпуса постоянно зафиксирована неподвижно относительно рукава балки ведущего моста, а солнечная шестерня соединена шлицами с вращаемой полуосью ведущего моста. С водилом-корпусом планетарного редуктора жестко соединена крышка в виде соосного с солнечной шестерней зубчатого венца внутреннего зацепления. Солнечная шестерня установлена с возможностью перемещения по шлицам вдоль вращаемой полуоси ведущего моста до вывода ее из зацепления с шестернями-сателлитами водила-корпуса и с последующим вводом в зацепление с зубчатым венцом внутреннего зацепления в крышке водила-корпуса. Достигается повышение производительности труда и уменьшение расхода моторного топлива. 1 ил.

Трактор, содержащий корпус, двигатель, трансмиссию с планетарными редукторами привода левого и правого ведущих колес, установленных на рукавах ведущего моста посредством подшипников качения в колесных ступицах, к каждой из которых метизами прикреплены диск ведущего колеса и водило-корпус с шестернями-сателлитами планетарного редуктора, коронная шестерня которого постоянно зафиксирована неподвижно относительно рукава балки ведущего моста, а солнечная шестерня соединена шлицами с вращаемой полуосью ведущего моста, отличающийся тем, что с водилом-корпусом планетарного редуктора жестко соединена крышка с углублением в виде соосного с солнечной шестерней зубчатого венца внутреннего зацепления, профиль впадин между зубьями которого повторяет профиль зубьев солнечной шестерни, установленной с возможностью перемещения по шлицам вдоль вращаемой полуоси ведущего моста до вывода ее из зацепления с шестернями-сателлитами водила-корпуса и с последующим вводом в зацепление с зубчатым венцом внутреннего зацепления в крышке водила-корпуса, а также с возможностью перемещения солнечной шестерни до вывода ее из зацепления с зубчатым венцом внутреннего зацепления в крышке водила-корпуса и с последующим вводом в зацепление с шестернями-сателлитами водила-корпуса планетарного редуктора.