ПОЛУНАВЕСНОЙ ПОВОРОТНЫЙ ПЛУГ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК A01B3/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к полунавесному поворотному плугу согласно пункту 1 формулы изобретения и пункту 6 формулы изобретения.

Уровень техники

Подобного рода полунавесной поворотный плуг можно заимствовать из европейского патентного описания ЕР 1549124. В этом полунавесном поворотном плуге между навесным устройством и рамой плуга находится гидравлический цилиндр. С помощью этого гидравлического цилиндра должна улучшаться тяга трактора. Если дополнительно нагружается передняя ось трактора, в верхней тяге трактора через гидравлический цилиндр создается усилие нажима. Если должна нагружаться задняя ось трактора, как показано в этом ЕР 1549124, в этом случае в верхней тяге трактора должно создаваться тяговое усилие. Этот уровень техники имеет недостаток, что при повороте рамы плуга поворотным механизмом должен создаваться высокий крутящий момент. Для этого поворотный механизм должен быть рассчитан на параметры, которые делают его требующим высоких затрат и тяжелым и поэтому дорогим. Также все смежные конструктивные элементы должны рассчитываться соответственно на возникающие там силы, что также негативно сказывается на стоимости изготовления. Другой сравнимый полунавесной поворотный плуг можно взять из ЕР 2033503. Как и в полунавесном поворотном плуге согласно ЕР 1549124 также и здесь предусмотрен гидравлический цилиндр, с помощью которого в верхней тяге должно создаваться тяговое усилие, если тяга задней оси трактора должна повышаться передачей веса от полунавесного плуга на трактор. Здесь состоят описанные выше недостатки в части требующейся высокой энергии поворота в более высокой массе, так как эта концепция полунавесного поворотного плуга с только одним колесом в качестве ходового механизма сбоку на раме требует существенно более высокой энергии поворота.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание устройства, которое уменьшает требующуюся энергию для поворота рамы плуга, которое имеет затраты на поворотный механизм в пределах, которое во время процесса поворота также повышает устойчивость трактора и которое также улучшает тягу трактора с помощью передачи веса от полунавесного плуга на трактор.

Согласно изобретению эта задача решается признаками пункта 1 формулы изобретения.

Благодаря тому, что ось вращения соответственно виртуальное удлинение оси вращения рамы плуга в рабочем положении пересекает со стороны борозды на расстоянии относительно центра тяжести рамы плуга, центр тяжести рамы плуга лежит между осью вращения соответственно виртуальным удлинением оси вращения и шарниром ходового механизма соответственно колеса. При приведении в действие гидравлического цилиндра вес от полунавесного поворотного плуга передается на трактор и благодаря этому крутящим моментом оказывается воздействие на раму плуга вокруг оси вращения. Так как центр тяжести рамы плуга находится сбоку от оси вращения соответственно виртуального удлинения оси вращения между колесом и осью вращения соответственно виртуальным удлинением оси вращения, приведением в действие гидравлического цилиндра оказывается содействие повороту рамы плуга, если тяговое усилие рассчитывается соответственно большим. Соответственно небольшое тяговое усилие в гидравлическом цилиндре напротив вызывает только уменьшение требующегося крутящего момента, который должен доставаться от механизма поворота. Величина уменьшения требующегося крутящего момента определяется расстоянием между центром тяжести рамы плуга и виртуальным удлинением оси вращения и частью веса, которую принимает на себя гидравлический цилиндр. На эту величину уменьшения требующегося крутящего момента может в этом случае уменьшаться требующийся крутящий момент поворотного механизма и с ним также величина гидравлического цилиндра поворотного механизма и устойчивость трактора во время процесса поворота увеличивается. Таким образом, во-первых, вес от прибора с целью лучшей тяги передается трактору и требующийся для процесса поворота рамы плуга крутящий момент существенно уменьшается.

Далее изобретение предусматривает, что ось вращения соответственно виртуальное удлинение оси вращения расположена в рабочем положении с пересечением рамы плуга в передней области. Благодаря тому, ось вращения или виртуальное удлинение оси вращения пересекает раму плуга в передней области, расстояние до центра тяжести рамы плуга становится большим и с этим также эффективное плечо рычага, которое вместе с подъемной силой гидравлического цилиндра способствует уменьшению требующегося крутящего момента поворотного механизма для процесса поворота рамы плуга.

Увеличение плеча рычага достигается за счет того, что ось вращения или виртуальное удлинение оси вращения расположена в рабочем положении с пересечением рамы плуга в области между первым корпусом плуга и третьим корпусом плуга. Уменьшение требующегося крутящего момента поворотного механизма при повороте рамы плуга благодаря этому повышается еще.

Далее согласно изобретению предусмотрено, что с навесной рамой или с промежуточной рамой соединена буксировочная рама, которая в задней области рамы плуга опосредованно или непосредственно соединена с рамой плуга или ходовым механизмом. Рама плуга с расположенными на ней корпусами таким образом тянется через точку соединения кантовального рычага поворотного механизма с рамой плуга и точку соединения буксировочной рамы с рамой плуга или ходовым механизмом. Это способствует силовому приложению тяговых усилий в раме плуга.

При этом предусмотрено, что буксировочная рама в виде кардана соединена с навесной рамой или промежуточной рамой и ходовым механизмом и образована в виде жесткого к кручению стабилизатора служащего для фиксации вертикального положения колеса. В случае, в котором ходовой механизм состоит только из одного колеса, так что колесо известным способом может фиксироваться и находиться в своем вертикальном положении.

Изобретение в качестве альтернативы относится также к полунавесному поворотному плугу с навесной рамой, имеющей несколько мест шарнирного соединения для навески на верхнюю и нижнюю тяги, также рамы плуга, несущей несколько корпусов плуга, который через ходовой механизм несется, по меньшей мере, одним колесом и через поворотный механизм с осью вращения и кантовальным рычагом поворачивается в соответствующее рабочее положение и с возможностью поворота в горизонтальном направлении соединен с навесной рамой, в котором ось вращения поворотного механизма соответственно удлинение оси вращения в рабочем положении со стороны борозды пересекает раму плуга на расстоянии от центра тяжести рамы плуга и в котором верхняя тяга образована в виде гидравлического цилиндра. При этом решении передача веса полунавесного поворотного плуга на трактор передается не через интегрированный в полунавесной поворотный плуг гидравлический цилиндр, а через гидравлический цилиндр, служащий в качестве верхней тяги, который расположен между навесной рамой и трактором. Это решение несколько упрощает конструкцию плуга и дает возможность с в целом меньшими затратами добиваться сравнимого эффекта, как с версией с гидравлическим цилиндром, интегрированным в полунавесной поворотный плуг согласно пунктам 1-5 формулы изобретения. Также при этом решении положение оси вращения соответственно виртуального удлинения оси вращения может быть расположено с пересечением рамы плуга со стороны борозды на расстоянии относительно центра тяжести рамы плуга.

Краткое описание чертежей

Другие детали и преимущества предмета изобретения следуют из приведенного ниже описания и чертежей, в которых представлены два примера осуществления с необходимыми для этого подробностями и отдельными элементами.

Фигура 1 показывает вид сбоку полунавесного поворотного плуга в рабочем положении, фигура 2 показывает вид сверху полунавесного поворотного плуга в рабочем положении, фигура 3 показывает фрагмент вида сбоку передней части полунавесного поворотного плуга согласно фигуре 1 и фигура 4 показывает вид сбоку полунавесного поворотного плуга в рабочем положении с гидравлическим цилиндром в качестве верхней тяги.

Осуществление изобретения

Фигура 1 показывает вил сбоку полунавесного поворотного плуга 1 в рабочем положении. Полунавесной поворотный плуг 1 состоит из основных компонентов: навесной рамы 5, поворотного механизма 10, ходового механизма 8, буксировочной рамы 30 и рамы плуга 7 с корпусами 6 плуга. Через навесную раму 5 полунавесной поворотный плуг 1 соединяется с трехточечной системой тяг трактора. Для этого на навесной раме 5 предусмотрены шарнирное соединение 4 верхней тяги и шарнирные соединения 2 и 3 нижних тяг. Навесная рама 5 со своей навесной опорой 40 имеет вертикально стоящую ось 41, с которой шарнирно соединены рама плуга 7 и ходовой механизм 8 через промежуточную раму 13. На промежуточной раме 13 с концевой стороны предусмотрена поперечная ось 14, через которую поворотный механизм 10 с возможностью поворота соединен со своей несущей балкой моста 33. Гидравлический цилиндр 15 на расстоянии к поперечной оси 14 соединен с несущей балкой моста 33 и промежуточной рамой 13. Гидравлический цилиндр 15 при приведении в действие передает вес рамы 7 плуга на навесную раму 5 и с этим на заднюю ось не показанного трактора. Гидравлический цилиндр 15 для этого оборудован одним или несколькими не показанными здесь гидроаккумуляторами, которые при сохранении передачи веса рамы плуга на трактор допускают подгонку к почве рамы плуга 7 с корпусами 6 плуга. Корпуса 6 плуга вводятся на рабочую глубину впереди с помощью копирующего колеса 39 и сзади с помощью ходового механизма 8 с колесом 9. Несущая балка моста 33 служит опорой оси вращения 11 и кантовальному рычагу 12, что, в частности, можно видеть на фигуре 2. Ходовой механизм 8 соединен с навесной рамой 5 через буксировочную раму 30. В этом случае буксировочная рама 30 служит в качестве жесткого к кручению стабилизатора 32, который в виде кардана через промежуточное звено 36 и промежуточную раму соединен с навесной рамой 5. Буксировочная рама 30 соответственно стабилизатор 32 в задней области 31 полунавесного поворотного плуга 1 через заднюю поперечную ось 62 и вертикальную ось 63 в виде карданного соединения соединены со стойкой колеса 60, которая с помощью гидравлического цилиндра 64 может поворачиваться вокруг задней поперечной оси 62, благодаря чему, среди прочего, может изменяться рабочая глубина корпусов 6 плуга. Для обеспечения дорожного просвета способность поворачиваться стойки 60 колеса вокруг задней поперечной оси 62 ограничивается с помощью упора 66. С помощью исполнительного органа 65 длина буксировочной рамы 30, а с ней и также передовая ширина борозды полунавесного поворотного плуга 1 может изменяться известным образом. Стойка колеса 60 имеет вилку колеса 61, в которой установлено колесо 9.

Фигура 2 показывает вид сверху полунавесного поворотного плуга 1 в рабочем положении. Полунавесной поворотный плуг 1 в целом, свободно двигаясь следом на вертикально стоящей оси 41, соединен с трактором через навесную раму 5 и шарнирное соединение 4 верхней тяги и шарнирные соединения 2, 3 нижней тяги. С вертикально стоящей осью 41 соединена промежуточная рама 13, которая служит опорой несущей балке моста 33 поворотного механизма 10 с осью вращения 11 и кантовальному рычагу 12. Благодаря специальному расположению поворотного механизма 10 ось вращения 11 находится в позиции, которая обеспечивает, что виртуальное удлинение 16 оси вращения 11 со стороны борозды пересекает на расстоянии от центра тяжести 18, если смотреть в направлении удлинения 16 оси вращения 11, раму плуга 7. Чтобы добиться эффекта уменьшения требующейся энергии поворота, виртуальное удлинение 16 оси вращения 11 должно пересекать раму 7 плуга в передней области 20. В примере согласно фигуре 2 виртуальное удлинение 16 оси вращения 11 пересекает раму плуга 7 в области 21, а именно между первым корпусом плуга 22 и третьим корпусом 23 плуга. В случае полунавесного поворотного плуга 1 речь идет о полунавесном поворотном плуге с изменяемой регулировкой рабочей ширины на корпусах 6 плуга. При приведении в действие гидравлического цилиндра 42 с помощью установочного механизма 59 изменяется рабочая ширина отдельных корпусов 6 плуга. При этом также параллельно рабочему направлению устанавливается спица колеса 57 с помощью поворотной опоры 58 и с ней ходовой механизм 8 с колесом 9. Спица колеса 57 с поворотной опорой 58 сзади на раме плуга 7 через консоль 55 соединена с рамой плуга 7. При приведении в действие гидравлического цилиндра 42 наряду с положением рамы плуга 7 изменяется также положение буксировочной рамы 30 и промежуточной рамы 13. Благодаря изменению положения промежуточной рамы 13 изменяется также положение виртуального удлинения 16 оси вращения 11 и с ним также расстояние 17 виртуального удлинения 16 оси вращения от центра тяжести 18. В каждом рабочем положении обеспечено, что виртуальное удлинение оси вращения 11 всегда находится со стороны борозды на расстоянии 17 от центра тяжести. Уменьшение требующейся энергии поворота для поворотного механизма 10 будет оптимальным тогда, когда расстояние 17 очень большое и подъемная сила гидравлического цилиндра также очень большая. Наоборот уменьшение требующейся энергии поворота для поворотного механизма 10 будет небольшим, если подъемная сила гидравлического цилиндра 16 уменьшается и расстояние становится меньше. Уменьшение требующейся энергии поворота не возможно, если подъемная сила гидравлического цилиндра 15 равна нулю или если виртуальное удлинение 16 оси вращения 11 проходит через центр тяжести 18 или проходит с прибрежной стороны относительно центра тяжести 18. Под прибрежной стороной подразумевается область 43, которая находится при вправо повернутом положении плуга полунавесного поворотного плуга 1 слева от центра тяжести 18 рамы плуга 7.

Фигура 3 показывает фрагмент вида сбоку передней части полунавесного поворотного плуга 1. Гидравлический цилиндр 15, во-первых, соединен с центром мгновенного вращения 35 несущей балки моста 33 и, во-вторых, с центром мгновенного вращения 34 промежуточной рамы 13. При этом гидравлический цилиндр 15 расположен на расстоянии от поперечной оси 14. Чем больше расстояние, тем больше может передаваться вес при одинаковой подъемной силе соответственно тяговом усилии гидравлического цилиндра 15 от рамы плуга 7 на трактор. Фигура 3 показывает также расположение промежуточного звена 36, которое соединяет в виде кардана буксировочную раму 30 соответственно стабилизатор 32 с промежуточной рамой 13. Для этого промежуточное звено 36 имеет вертикальную буксировочную ось 37 и горизонтальную буксировочную ось 38.

Фигура 4 показывает альтернативное решение без гидравлического цилиндра 15 согласно фигуре 1. Вместо гидравлического цилиндра 15 здесь применяется жесткая буксирная сцепка 52, которая блокирует движение вокруг оси 14 промежуточной рамы 13 для несущей балки моста 33. Промежуточная рама 13 и несущая балка моста могут также образовывать жестко соединенный друг с другом блок, так что становятся излишними поперечная ось 14 и жесткая буксирная сцепка 52. Передача веса рамы плуга 7 трактору в этом случае осуществляется через верхнюю тягу, которая в этом случае образована в виде гидравлического цилиндра 50. Нижние тяги 51 являются составной частью трактора. Гидравлический цилиндр является составной частью плуга. С помощью не показанного гидроаккумулятора может обеспечиваться подвижность гидравлического цилиндра 50, благодаря чему обеспечивается подгонка к почве между трактором и полунавесным поворотным плугом 1 при сохранении тягового усилия в гидравлическом цилиндре 50.

Как при осуществлении согласно фигурам 1-3, так и при осуществлении согласно фигуре 4 подъемная сила соответственно тяговое усилие гидравлического цилиндра 15 соответственно 50 регулируются регулирующим устройством, например, в зависимости от проскальзывания ведущих колес трактора или с помощью заранее установленной величины регулирования тягового усилия соответственно подъемной силы соответствующего гидравлического цилиндра 15 соответственно 50.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к полунавесному поворотному плугу. Полунавесной поворотный плуг содержит устройство для передачи веса от плуга трактору, выполненное в виде гидроцилиндра. Устройство для передачи веса от плуга трактору расположено между рамой плуга и навесной рамой и соединено с несущей балкой моста и промежуточной рамой. Несущая балка моста служит опорой для оси вращения, которая расположена так, что передача веса одновременно также способствует уменьшению крутящего момента, требующегося для процесса поворота. Такое конструктивное решение направлено на повышение устойчивости и тяги трактора во время процесса поворота. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Полунавесной оборотный плуг (1) с навесной рамой (5), содержащей несколько мест шарнирного соединения (2, 3, 4), для навески на верхнюю и нижние тяги трактора, а также с рамой (7) плуга, несущей несколько корпусов плуга (6), на шасси (8) с, по меньшей мере, одним колесом (9) и выполненной с возможностью поворачивания в соответствующее рабочее положение с помощью поворотного механизма (10) с осью вращения (11) и кантовального рычага (12) и соединенной шарнирно через промежуточную раму (13) с навесной рамой (5) с возможностью поворота в горизонтальном направлении в свободном движении с трактором вокруг вертикально стоящей оси (41) через навесную раму (5), с верхней тягой (4) и с нижними тягами (2, 3), причем между рамой плуга (7) и навесной рамой (5) предусмотрена поперечная ось (14), вокруг которой с возможностью поворота в вертикальном направлении расположена рама плуга (7), причем ось вращения (11) поворотного механизма (10) или виртуальное удлинение (16) оси вращения (11) в рабочем положении пересекают раму плуга (7) со стороны борозды на расстоянии (17) относительно центра тяжести (18) рамы плуга (7), отличающийся тем, что гидравлический цилиндр (15) расположен на расстоянии от поперечной оси (14) между рамой плуга (7) и навесной рамой (5) и соединен с несущей балкой моста (33) и промежуточной рамой (13), посредством которого вес переносится с полунавесного оборотного плуга (1) на трактор и создается крутящий момент, действующий на оси вращения (11) на раму плуга (7).

2. Полунавесной поворотный плуг по п. 1, отличающийся тем, что ось вращения (11), соответственно виртуальное удлинение (16) оси вращения (11), расположена в рабочем положении с пересечением рамы плуга (7) в передней области (20).

3. Полунавесной поворотный плуг по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что ось вращения (11) или виртуальное удлинение (16) оси вращения (11) в рабочем положении расположена с пересечением рамы плуга (7) в области (21) между первым корпусом (6, 22) плуга и третьим корпусом (6, 23) плуга.

4. Полунавесной поворотный плуг по п. 1, отличающийся тем, что с навесной рамой (5) или с промежуточной рамой (13) соединена буксировочная рама (30), которая в задней области (31) рамы плуга (7) опосредованно или непосредственно соединена с рамой плуга (7) или ходовым механизмом (8).

5. Полунавесной поворотный плуг по п. 4, отличающийся тем, что буксировочная рама (30) в виде кардана соединена с навесной рамой (5) или промежуточной рамой (13) и ходовым механизмом (8) и образована служащей в качестве жесткого к кручению стабилизатора (32) для фиксации вертикального положения колеса (9).

6. Полунавесной оборотный плуг (1) с навесной рамой (5), имеющей несколько мест шарнирного соединения (2, 3, 4), для соединения с трактором посредством верхней и нижних тяг, а также рамой плуга (7), несущей несколько корпусов плуга (6) на шасси (8) с, по меньшей мере, одним колесом (9) и выполненной с возможностью с помощью поворотного механизма (10) с осью вращения (11) и кантовального рычага (12) поворачивания в соответствующее рабочее положение и шарнирно соединенной с трактором с возможностью поворота в горизонтальном направлении при свободном движении за трактором посредством навесной рамы (5), с верхней тягой (4) и с нижними тягами (2, 3), причем ось вращения (11) поворотного механизма (10) или виртуальное удлинение (16) оси вращения (11) в рабочем положении пересекает раму плуга (7) со стороны борозды на расстоянии (17) относительно центра тяжести (18) рамы плуга (7), отличающийся тем, что верхняя тяга выполнена в виде гидравлического цилиндра (50) и является составной частью плуга (1), посредством которой вес переносится с полунавесного оборотного плуга (1) на трактор и создается крутящий момент, действующий на оси вращения (11) на раму плуга (7).