ОПОРНАЯ ТЕЛЕЖКА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ШИРОКОЗАХВАТНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2019 года по МПК A01G25/09 F16H1/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в электрифицированных широкозахватных фронтальных и круговых дождевальных машинах.

Практически на всех машинах кругового и фронтального действия как отечественных ("Кубань-Л"), так и иностранного производства ("Reinke", "Zimmatic", "Valley" прототип), где используется электрический привод, состав элементов конструкции тележки одинаков, это - центральный мотор-редуктор, карданные валы, колесные червячные редукторы и колеса с пневматическими шинами, повышенной проходимости. Идентично и компоновочное решение по расположению всех перечисленных выше элементов привода, т.е. в центре балки опорной тележки с боку от нее располагается мотор-редуктор, от него с помощью карданной передачи, расположенной (при виде сверху), также ассиметрично сбоку от балки тележки крутящий момент передается к колесным червячным редукторам, закрепленным на концах балки. На выходном валу редукторов установлены колеса. Карданная передача на машинах типа "Кубань" закрыта трубчатыми кожухами, зафиксированными с помощью хомутов на балке тележки. Стойки тележки соединяют балку с трубопроводом фермы.

Жесткость месту соединения придают подкосы выполненные из трубы круглого сечения и закрепленные к трубопроводу фермы в месте установки поддерживающих треугольников.

Недостатком приведенных ранее конструкций, является расположение мотор-редуктора, карданной передачи и колесного редуктора ассиметрично относительно оси балки тележки. Подобная компоновка деталей привода приводит к тому, что колеса тележки отстоят от балки на расстояние обусловленное размером карданной передачи, находящейся между балкой тележки и колесом. В результате плечо приложения сил веса металлоконструкции и находящейся в ней поливной воды на колеса тележек неоправданно велико, что приводит к увеличению размеров выходного вала, колесного редуктора и увеличению сечения стоек тележки и подкосов, соединяющих стойки тележки с фермой, и воспринимающих нагрузку при развороте тележки фермой во время движения.

В качестве аналога предлагаемого изобретения, уместным было бы рассмотреть дождевальную машину "Кубань-ЛК", серийно производимую в СССР. (Кропоткинский машиностроительных завод "Радуга").

Конструкция тележки машины представляет собой А-образную раму, состоящую из опорной балки, в центре которой на кронштейне закреплен мотор-редуктор, соединенный посредством карданной передачи с колесными червячными редукторами, установленными на концах балки и несущими на выходных валах колеса с пневмошинами, приводящими в движение всю конструкцию, т.к. согласно нормативной документации (ТУ, ТО, ИЭ) карданная передача является объектом повышенной опасности и согласно требований безопасности (ТУ Кубань) п. 2.4. "вращающиеся части машины, кроме колес, опорных тележек, должны быть защищены кожухами или ограждениями и не должны создавать опасности для обслуживающего персонала", передача имеет защиту в виде трубчатого кожуха. Колесные редукторы, закрепленные на консольных кронштейнах по концам балки, сориентированы в пространстве таким образом, что червяк расположен сверху от червячного колеса.

Опорная тележка с помощью стоек соединена с трубопроводом машины, выполненным в виде пространственных ферм. Для придания жесткости месту сочленения имеются подкосы, идущие от стоек тележки к трубопроводу фермы, в место установки первого от тележки треугольника, а в центральной части подкосы соединены между собой поперечиной.

Недостатком аналога является то, что для обеспечения безопасной эксплуатации необходима защита карданной передачи дополнительными элементами в виде трубчатых кожухов закрепленных к балке тележки с помощью хомутов.

Кроме того, неудачным является конструктивное исполнение колесного червячного редуктора, у которого червяк расположен сверху от червячного колеса, что является самым нежелательным из всех положений, которые он может занимать при иных компоновках. Это связано с тем, что червячная передача является передачей скольжения и особо требовательна к смазке, особенно в местах контакта зубьев, где наблюдается повышенное трение, и как следствие, нагрев, вместе с тем, передача является тихоходной и смазка, захватываемая червячным колесом редуктора, успевает стечь, пока достигнет места контакта последнего с червяком.

Крепление подкосов, соединяющих стойки опорной тележки с фермой к трубопроводу, ведет к риску поломки т.к. прочность тяг нижнего пояса гораздо больше прочности тонкостенной трубы фермы, а они практически не участвуют передачи нагрузки от фермы к тележке во время разворота последней, при движении машины по сложному рельефу.

Поставленная цель изобретения достигается путем изменения конструкции и компоновочного решения по расположению деталей привода. Указанное, осуществляется следующим образом: балка тележки, представляющая собой полую толстостенную трубу, которая состоит из двух частей, соединенных в центре с помощью кронштейна одновременно используемого для установки центрального мотор-редуктора. Мотор-редуктор установлен таким образом, что его выходные валы находятся по центру внутри трубы балки. Передача крутящего момента от мотор-редукторов к колесным червячным редукторам, осуществляется с помощью телескопических валов, располагаемых внутри трубы балки, и соединенных с валами редукторов жесткими муфтами. Колесные редукторы закреплены при помощи кронштейнов на торцах балки, причем конструктивное исполнение редуктора выполнено таким образом, что червяк расположен снизу от червячного колеса и место контакта зубьев передачи постоянно находится в масляной ванне, как и подшипники червяка.

Соединение опорной тележки машины с фермой осуществляется при помощи подкосов, которые соединяют стойки тележки с деталями ферменного пролета, причем места крепления указанных подкосов к деталям фермы исполнены так, чтобы распределить действующую нагрузку передающуюся при движении машины от фермы к тележке и наоборот, как можно равномерней для чего используются диагональные растяжки, идущие от нижнего пояса фермы к ее трубопроводу и распорный треугольник, придающий устойчивость подкосам при действии на них сжимающих усилий.

Отличие предлагаемой конструкции тележки от имеющихся, является размещение колесного редуктора с торца балки тележки и изменение компоновки червячного редуктора таким образом, что червяк расположен снизу от червячного колеса и его вал находится по центру трубы балки внутри последней. Телескопический вал передающий крутящий момент от мотор-редуктора к колесному редуктору расположен внутри трубы балки и не требует кожуха, а центральный мотор-редуктор находится в центе балки на кронштейне, являющимся составной частью конструкции трубы балки. Подкосы, объединяющие тележку с фермой, соединены с последней в месте крепления нижнего пояса с треугольником фермы и с целью равномерного распределения нагрузки имеют продолжение в виде диагональных растяжек, идущих от точки крепления подкосов к трубопроводу фермы в место установки следующего треугольника.

С целью придания устойчивости подкосы в своей центральной части объединены распорным треугольником, соединяющим их с трубопроводом фермы и расположенным перпендикулярно к продольной оси самих подкосов.

На фиг. 1. На опорной тележке с электроприводом широкозахватной дождевальной машины. Вид спереди.

На фиг. 2. Опорная тележка вид сверху.

На фиг. 3. Привод опорной тележки. Вид сбоку.

На фиг. 1, 2, 3 изображена опорная тележка, которая представляет собой А-образную конструкцию, основанием которой является балка 1, выполненная из двух толстостенных труб круглого сечения, соединенных в центре кронштейном 2, который одновременно является местом установки мотор-редуктора 3. Мотор-редуктор закреплен на кронштейне таким образом, что его выходные валы расположены по центру трубы 1 балки тележки. С торцов балки приварены кронштейны 4, к которым крепятся колесные редукторы 5. Компоновочное решение колесных редукторов выполнено таким образом, что червяк 6 имеет нижнее расположение относительно червячного колеса 7, а выходящий вал червяка находится по центру трубы балки. Крутящий момент от центрального мотор-редуктора к колесным редукторам передается посредством телескопических валов 8, соединенных с редукторами с помощью муфт 9. Стойки тележки 10 объединяют балку тележки с трубопроводом машины 11, выполненными в сборе с наборами треугольников 12 и стяжками 13 в виде пространственной фермы. Жесткость месту сочленения тележки с фермой обеспечивают подкосы 14, идущие от стоек к треугольнику фермы 15 в место его установки на стяжках 13. С целью равномерного распределения нагрузки на конструкцию фермы места крепления подкосов 14 к треугольникам соединены с трубопроводом с помощью диагональных растяжек 16, точка крепления которых к трубе находятся в узле установки следующего треугольника фермы 12. С целью придания устойчивости подкосам 14, они объединены в своей центральной части с трубопроводом фермы распорным треугольником 17, который располагается перпендикулярно к продольной оси самых подкосов.

Уровень масла 18 в колесных редукторах находится выше места контакта зубьев передачи и подшипников червяка, что обеспечивает надежную смазку, а также теплоотвод из места зубчатого зацепления, обеспечивая тем самым надежную и долговечную работу всего привода.

Размещение телескопических валов привода в трубе балки позволяет отказаться от защитных кожухов, а кроме того в совокупности с установкой колесных редукторов в торце трубы и приближение колес к балке уменьшает плечо приложения сил к деталям металлоконструкции тележки, позволяет тем самым уменьшить их поперечное сечение и соответственно вес опоры в целом.

Источники: Руководство по эксплуатации «Машина дождевальная электрифицированная круговая "КУБАНЬ-ЛК1"» часть 1-2 техническое описание и инструкции ЭК-100.000 РЭ, URL: https://www.reinke.com/, URL: http://www.lindsayrussia.com, URL: http://www.valmont.com.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Опорная тележка содержит балку (1), колеса, колесные червячные редукторы (5), центральный мотор-редуктор (3), валы привода, стойки, несущие трубопровод в виде пространственной фермы, набор треугольников, распорный треугольник, подкосы диагональные, растяжки. Колесные червячные редукторы (5) установлены в торец балки (1), а оси их червяков (6) соосны с продольной осью балки (1). Обеспечивается снижение металлоемкости конструкции опорной тележки, повышение надежности, долговечности и безопасности эксплуатации привода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Опорная тележка электрифицированной широкозахватной дождевальный машины, включающая балку, колеса, колесные червячные редукторы, центральный мотор-редуктор, валы привода, стойки, несущие трубопровод в виде пространственной фермы, набор треугольников, распорный треугольник, подкосы диагональные, растяжки, отличающиеся тем, что с целью снижения металлоемкости конструкции, путем уменьшения усилий, действующих на тележку, колесные червячные редукторы установлены в торец балки, а оси их червяков соосны с продольной осью балки.

2. Опорная тележка по п. 1, отличающаяся тем, что колесный червячный редуктор имеет нижнее расположение червяка.

3. Опорная тележка по п. 1, отличающаяся тем, что валы привода проходят внутри балки.