Устройство для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины Российский патент 2024 года по МПК A01D75/28 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для стабилизации прямолинейного движения асимметричных прицепных машин путем уравновешивания отклоняющего момента, возникающего от асимметричной части прицепной машины.

Аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины является сцепное устройство для прицепных асимметричных сельскохозяйственных машин по А.С. СССР №195751, Кл.45с, 75/28, опубл. 1966г., включающее сницу и пружинный компенсатор, соединяемые с прицепным приспособлением трактора преимущественно с помощью промежуточного звена, при этом с целью уменьшения момента сопротивления повороту агрегата в сторону, противоположную асимметричной части машины, промежуточное звено имеет паз для крепления тяги пружинного компенсатора, связанной с закрепленной на промежуточном звене или на снице дополнительной тягой.

Данный механизм обеспечивает повышение устойчивости прямолинейного движения прицепной машины и машинно-тракторного агрегата в целом, что в свою очередь позволяет сократить путь рабочего хода агрегата за счет прямолинейности его движения.

Недостаток заключается в том, что взаимосвязи кинематических элементов данного сцепного устройства не обеспечивают уменьшения момента сопротивления повороту до нулевого значения, а наличие дополнительной тяги ограничивает угол складывания прицепной машины в сторону, противоположную асимметричной части прицепной машины. Кроме того, установка данного сцепного устройства требует двухточечной сцепки с трактором, что усложняет конструкцию и ограничивает углы складывания прицепной машины относительно тягового трактора.

Наиболее близким к предлагаемому устройству для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины является механизм стабилизации движения прицепной асимметричной машины на машинно-тракторном агрегате по патенту РФ №2796272, опубл. 2023г., содержащий тяговый рычаг, связанный передней частью с трактором через шарнирное крепление, а задней частью неподвижно соединенный с рамой прицепной асимметричной машины, опирающейся через ходовые колеса на опорную поверхность движения, при этом шарнирное крепление передней части тягового рычага с трактором выполнено в виде крестообразного шарнира, снабженного крестовиной, образованной из двух соединенных неподвижно между собой взаимно перпендикулярных осей, одна из которых соединена посредством поворотной вилки-фланца, содержащей верхнюю и нижнюю проушины, с задней частью трактора, и расположена под наклоном к горизонтали в вертикальной плоскости, проходящей через ось поворота вилки-фланца и пересекающей асимметричную часть рабочей машины, причем верхний конец оси крестовины смещен в сторону трактора, а вторая ось крестовины соединена с тяговым рычагом посредством вилки, жестко закрепленной на переднем конце тягового рычага.

Недостаток данного механизма стабилизации движения прицепной асимметричной машины на машинно-тракторном агрегате заключается в создании повышенного сопротивления повороту, так как силовой стабилизирующий момент от прицепной машины воздействует относительно точки сцепки не только при прямолинейном движении агрегата, но и при совершении поворотов.

Поэтому технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка устройства для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины, позволяющего стабилизировать прямолинейность движения прицепной машины, и не создающего силового момента относительно точки сцепки машины с трактором, препятствующего совершению поворотов машинно-тракторного агрегата при маневрировании.

Техническая проблема решается за счет того, что по сравнению с прототипом предлагаемое устройство для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины снабжено размещенными на тракторе гидросистемой с источником давления гидравлической жидкости и двухпозиционным распределителем с золотником, кинематически связанным с системой рулевого управления трактора, при этом шкворень крестовины расположен вертикально в вертикальной продольной плоскости, пересекающей середины ходовых осей трактора, при этом на верхнем конце шкворня неподвижно закреплен маятниковый рычаг, расположенный в стороне, противоположной асимметричной части прицепной машины, свободный конец которого связан со штоком гидроцилиндра, управляемого золотником двухпозиционного распределителя, через шип-ползун и кулису, закрепленную на штоке гидроцилиндра, при этом корпус гидроцилиндра закреплен на вилке-фланце посредством шарнира, расположенного впереди шкворня по ходу трактора, а паз кулисы выполнен соосно гидроцилиндру с возможностью перемещения шипа-ползуна вдоль этого паза.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено предложенное устройство для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины

- Фиг.1 – схема размещения устройства для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины – вид с боку;

- Фиг.2 – то же - вид сверху при прямолинейном движении;

- Фиг.3 – положение кинематических элементов устройства для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины при повороте в сторону, противоположную асимметричной части машины - вид сверху;

- Фиг. 4 – то же – при повороте в сторону асимметричной части машины - вид сверху.

Устройство для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины содержит (фиг.1,2) тяговый рычаг 1, имеющий заднюю часть, неподвижно соединенную с рамой прицепной асимметричной машины 2, опирающейся через ходовые колеса 3 на опорную поверхность движения, а также переднюю часть, связанную с трактором 4 через шарнирное крепление, выполненное в виде крестообразного шарнира, снабженного крестовиной, образованной из шкворня 5 и горизонтальной оси 6, расположенных взаимно перпендикулярно между собой, при этом шкворень 5 крестовины расположен вертикально в вертикальной продольной плоскости, пересекающей середины осей ходовых колес трактора 4, и соединен посредством поворотной в вертикальной поперечной плоскости вилки-фланца 7, с задней частью трактора 4, а горизонтальная ось 6 крестовины соединена с тяговым рычагом 1 посредством вилки 8, жестко закрепленной на переднем конце тягового рычага1. Устройство снабжено размещенными на тракторе 4 гидросистемой с источником давления 9 гидравлической жидкости и двухпозиционным распределителем с золотником 11, кинематически связанным с системой рулевого управления трактора 4. На верхнем конце шкворня 5 неподвижно закреплен маятниковый рычаг 12, расположенный в стороне, противоположной асимметричной части прицепной машины 2. Свободный конец маятникового рычага 12 связан со штоком гидроцилиндра 13 одностороннего действия, управляемого золотником 11 двухпозиционного распределителя, через шип-ползун 14 и кулису 15, закрепленную на штоке гидроцилиндра 13, при этом корпус гидроцилиндра 13 закреплен на вилке-фланце 7 посредством шарнира 16, расположенного впереди шкворня 5 по ходу трактора 4. Паз кулисы 15 выполнен соосно гидроцилиндру 13 с возможностью перемещения шипа-ползуна 14 вдоль этого паза.

Работает устройство для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины следующим образом.

При прямолинейном движении машинно-тракторного агрегата и выполнении технологической операции (фиг.1,2), связанной с воздействием асимметрично расположенных рабочих органов прицепной машины 2 (например - справа от продольной оси трактора) на обрабатываемый объект (например - растения) от асимметричной части машины 2, а также от асимметрично расположенного ходового колеса машины возникает силовой момент относительно шкворня 5 крестовины, стремящийся повернуть машину 2 по часовой стрелке. Свободный конец маятникового рычага 12 упирается через шип-ползун 14 и кулису 15 в шток гидроцилиндра 13, находящегося в разжатом положении, и стремится сжать гидроцилиндр 13. Золотник 11 двухпозиционного распределителя при прямолинейном движении трактора находится в первой позиции и обеспечивает подачу рабочей жидкости и давление подпора в поршневой полости гидроцилиндра 13 одностороннего действия, обеспечивающее разжатие гидроцилиндра 13 и создание момента сопротивления отклонению маятникового рычага 12 и связанного с ним через крестовину тягового рычага 1 прицепной асимметричной машины 2 от положения прямолинейного движения машинно-тракторного агрегата.

При выполнении машинно-тракторным агрегатом левого поворота (в сторону противоположную асимметричной части прицепной машины)

(фиг. 3) золотник 11 двухпозиционного распределителя, кинематически связанный с системой рулевого управления трактора 4 - например через сектор 10 рулевого механизма трактора, устанавливается во второе положение, обеспечивая слив рабочей жидкости и свободный ход поршня гидроцилиндра 13. При этом тяговый рычаг 1 поворачивается на угол δ относительно трактора 4, а связанный через крестовину с тяговым рычагом 1 маятниковый рычаг 12, воздействует через шип-ползун 14 и кулису 15 на шток гидроцилиндра 13, перемещая поршень гидроцилиндра внутрь корпуса. Гидроцилиндр 13 совершает поворот относительно вилки-фланца 7 в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси шарнирного соединения 16 вилки-фланца 7 с корпусом гидроцилиндра 13 в сторону, противоположную асимметричной части машины 2. Поскольку золотник 11 двухпозиционного распределителя во втором положении обеспечивает слив рабочей жидкости из подпоршневого пространства гидроцилиндра 13, не возникает сопротивления сжатию гидроцилиндра 13 и повороту маятникового рычага 12, а также связанного кинематически с ним тягового рычага 1прицепной машины 2.

При выходе машинно-тракторного агрегата из поворота на стадии установки управляемых колес трактора 4 в положение прямолинейного движения золотник 11 двухпозиционного распределителя устанавливается в первую позицию. В результате этого обеспечивается подача рабочей жидкости в подпоршневое пространство гидроцилиндра 13 и создание давления подпора поршня. На этой стадии шток гидроцилиндра 13 воздействует через кулису 15 и шип-ползун 14 на маятниковый рычаг 12, способствуя установке маятникового рычага 12, а также связанного с ним через крестовину тягового рычага 1 в положение прямолинейного движения.

При выполнении правого поворота (в сторону асимметричной части прицепной машины) (Фиг. 4) золотник 11 двухпозиционного распределителя находится в первом положении, обеспечивая подачу рабочей жидкости в подпоршневое пространство гидроцилиндра 13, при этом гидроцилиндр 13 находится в разжатом положении. Тяговый рычаг 1, крестовина и связанный со шкворнем 5 маятниковый рычаг 12 поворачиваются против часовой стрелки относительно шкворня 5 на угол α. При этом шип-ползун 14, закрепленный на свободном конце маятникового рычага 12, свободно скользит вдоль паза кулисы 15, а гидроцилиндр 13 совершает поворот относительно вилки-фланца 7 в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси шарнирного соединения 16 вилки-фланца 7 с корпусом гидроцилиндра 13 в сторону асимметричной части машины 2. При этом поворот машинно-тракторного агрегата осуществляется без сопротивления со стороны устройства для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины 2.

Технический результат заключается в том, что такое выполнение предлагаемого устройства для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины позволит повысить устойчивость прямолинейного хода машинно-тракторного агрегата, что, в свою очередь, обеспечит повышение качества выполнения технологических операций.

По сравнению с прототипом и аналогами предлагаемое устройство для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины позволит снизить сопротивление повороту прицепной машины относительно трактора при разворотах на поворотной полосе, что в свою очередь уменьшит силовые нагрузки в шарнирном соединении трактора с прицепной машиной, сократит боковое скольжение колес на повороте, уменьшит износ шин.

Изобретение относится к устройствам для стабилизации прямолинейного движения асимметричных прицепных машин путем уравновешивания отклоняющего момента, возникающего от асимметричной части прицепной машины. Устройство для стабилизации содержит тяговый рычаг 1, имеющий заднюю часть, неподвижно соединенную с рамой прицепной асимметричной машины, и переднюю часть, связанную с трактором 4 через шарнирное крепление, выполненное в виде крестообразного шарнира, снабженного крестовиной. Крестовина образована шкворнем 5 и горизонтальной осью 6, расположенными взаимно перпендикулярно между собой, при этом шкворень 5 крестовины расположен вертикально в вертикальной продольной плоскости, пересекающей середины осей ходовых колес трактора 4, и соединен посредством поворотной в вертикальной поперечной плоскости вилки-фланца 7, с задней частью трактора 4, а горизонтальная ось 6 крестовины соединена с тяговым рычагом 1 посредством вилки 8, жестко закрепленной на переднем конце тягового рычага 1. Устройство для стабилизации снабжено размещенными на тракторе 4 гидросистемой с источником давления гидравлической жидкости и двухпозиционным распределителем с золотником, кинематически связанным с системой рулевого управления трактора 4. На верхнем конце шкворня 5 неподвижно закреплен маятниковый рычаг 12, расположенный в стороне, противоположной асимметричной части прицепной машины. Свободный конец маятникового рычага 12 связан со штоком гидроцилиндра 13 одностороннего действия, управляемого золотником двухпозиционного распределителя, через шип-ползун 14 и кулису 15, закрепленную на штоке гидроцилиндра 13. Корпус гидроцилиндра 13 закреплен на вилке-фланце 7 посредством шарнира 16, расположенного впереди шкворня 5 по ходу трактора 4. Паз кулисы 15 выполнен соосно гидроцилиндру 13 с возможностью перемещения шипа-ползуна 14 вдоль этого паза. Устройство для стабилизации обеспечивает стабилизацию прямолинейного движения прицепной машины. 4 ил.

Устройство для стабилизации прямолинейного движения прицепной асимметричной машины, содержащее тяговый рычаг, имеющий заднюю часть для неподвижного соединения с рамой прицепной асимметричной машины, опирающейся через ходовые колеса на опорную поверхность движения, а переднюю часть – для связи с трактором через шарнирное крепление, выполненное в виде крестообразного шарнира, снабженного крестовиной, образованной из шкворня и горизонтальной оси, расположенных взаимно перпендикулярно между собой, при этом шкворень соединен посредством поворотной в вертикальной поперечной плоскости вилки-фланца с задней частью трактора, а горизонтальная ось крестовины соединена с тяговым рычагом посредством вилки, жестко закрепленной на переднем конце тягового рычага, отличающееся тем, что устройство снабжено размещенными на тракторе гидросистемой с источником давления гидравлической жидкости и двухпозиционным распределителем с золотником, кинематически связанным с системой рулевого управления трактора, при этом шкворень крестовины расположен вертикально в вертикальной продольной плоскости, пересекающей середины ходовых осей трактора, при этом на верхнем конце шкворня неподвижно закреплен маятниковый рычаг, расположенный в стороне, противоположной асимметричной части прицепной машины, свободный конец которого связан со штоком гидроцилиндра, управляемого золотником двухпозиционного распределителя, через шип-ползун и кулису, закрепленную на штоке гидроцилиндра, при этом корпус гидроцилиндра закреплен на вилке-фланце посредством шарнира, расположенного впереди шкворня по ходу трактора, а паз кулисы выполнен соосно гидроцилиндру с возможностью перемещения шипа-ползуна вдоль этого паза.