Способ изменения тяговых характеристик гусеничного трактора и гусеничный трактор для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B62D55/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к конструкциям ходовой части гусеничных машин.

Цель изобретения - регулирование положения центра давления гусениц на грунт для улучшения тягово-сцепных характеристик.

На фиг. 1 представлена расчетная схема определения величины смещения от середины опорной поверхности (СОП) центра масс гусеничного трактора в зависимости от нагрузки на направляющее колесо; на фиг. 2 - общий вид элементов подвески гусеничного трактора с устройством для подъема направляющего колеса; на фиг. 3 гидроцилиндр привода направляющего колеса со встроенным следящим устройством.

Теоретические предпосылка возможности реализации изменения тяговых характеристик гусеничного трактора путем изменения положения центра давления относительно центра масс поясняются фиг. 1.

У гусеничного трактора с опущенным на грунт и подрессоренным направляющим колесом на опорную поверхность гусеницы (расстояние L между опорными катками) относительно середины опорной поверхности (СОП) действуют моменты сил, сумма которых и определяет величину смещения центра давления (Ху) и выражается уравнением

Ст1-Як1к-РкрИкР Јj(±Xg),(1)

где GT - вес трактора;

сл

L - величина смещения центра масс трактора относительно СОП;

RK - реакция со стороны грунта на направляющее колесо;

1К - расстояние от СОП до линии действия реакции на направляющем колесе;

Ркр - усилие на крюке;

Ькр - плечо действия усилия на крюке относительно СОП;

gi - удельные давления на опорных катках;

2gi -сумма реакций от удельных давлений на грунт под опорной поверхностью гусениц.

Анализ выражения (1) показывает, что величину смещения центра давления при изменении Ркр можно регулировать либо изменением момента GTi (что и делается известным способом посредством навешивания дополнительных грузов), либо изменением величины момента - предлагаемый способ.

У гусеничного трактора с подрессоренным, опущенным на грунт направляющим колесом и центром тяжести, размещенным на расстоянии f от СОП гусеницы без нагрузки на крюке ( 0), эпюра распределения массы по длине опорной поверхности имеет вид а (показана штрихпунктирной линией).

При работе трактора с сельскохозяйственными орудиями тяговое сопротивление Ркр изменяется в довольно широких пределах и оказывает большое влияние на эпюры распределения массы трактора по длине опорной поверхности гусениц. В зависимости от величины тягового сопротивления РКр эпюры распределения массы могут иметь вид b и с (показаны сплошными линиями). Причем в случае b тяговое сопротивление Ркр меньше, чем в случае с. При этом изменяются тяговые характеристики трактора, которые в большинстве случаев ухудшаются из-за неравномерного распределения давлений трактора на грунт по длине опорной поверхности гусениц: из-за увеличения максимальных значений давлений на грунт (рмакс) увеличиваются потери на самопередвижение, ухудшается сцепление гусениц с грунтом и возрастает буксование.

Улучшение тяговых характеристик трактора предложенным способом осуществляется посредством изменения величины давления, передаваемого на грунт направляющим колесом.

При уменьшении тягового сопротивления орудий Ркр давление направляющего колеса на грунт увеличивают путем приложения к нему усилия по стрелке А, а при увеличении тягового сопротивления уменьшают приложением усилия по стрелке Б

При этом эпюры распределения массы примут вид, показанный в обоих случаях пунктирными линиями.

В случае с (тяговое сопротивление возрастает по сравнению со случаем Ь) при уменьшении давления, передаваемого через направляющее колесо на грунт, величина нагрузки от массы трактора, снятая с направляющего колеса, распределится по

0 опорным каткам трактора, причем в соот- ветствиис выражением(1) можно подобрать такую величину давления1 под направляющим колесом, при котором смещение центра давления будет одинаковым, а

5 максимальное давление дмакс значительно меньшим на величину Л рмакс, чем до применения предлагаемого способа. Как видно по эпюре (показана штриховой линией) давление под передними опорными катками воз0 растает, а под задними, особенно под последним с максимальным значением давления на грунт, снизится. В случае b (тяговое сопротивление уменьшается по сравнению со случаем с) увеличение давления, переда5 ваемого через направляющее колесо на грунт до необходимой величины RK вновь обеспечивает равномерное распределение нагрузки по всем опорным каткам и снижение рмакс по сравнению с эпюрой Ь.

0 Сущность изобретения по устройству для изменения тяговых характеристик гусеничного трактора поясняется фиг. 2 и 3.

На раме трактора 1 (фиг. 2) посредством шарнира 2, рычага 3 упругого элемента (пру5 жины) 4, двуплечего рычага 5 и следящего гидропривода 6установлено направляющее колесо 7.

Механизм присоединения орудий (в данном случае навесное устройство) оборуQ дован датчиком изменения тягового усилия, состоящим из измерительного (тарированная пружина 8) и исполнительного( коромысло 9J элементов. Коромысло 9 своей средней частью шарнирно установлено на

5 остове трактора, нижний конец коромысла связан с остовом через пружину 8 и к этому же концу коромысла шарнирно закреплены продольные тяги 10 механизма навески. Верхний конец коромысла тягой 11 связан с

Q ведущим элементом механизма слежения гидропривода 6.

На фиг. 3 показан пример конструктивного исполнения следящего гидропривода 6. Корпус цилиндра 12 неподвижно закреп5 лен на остове 1 трактора. Следящий золотник 13 расположен внутри рабочего поршня 14 и тягой 11 (фиг. 2) связан с исполнительным элементом сигнализатора тягового усилия. Левый шток 15 поршня 14 тягой 16 связан с двуплечим рычагом 5 (на фиг. 2).

Трактор работает следующим образом.

При работе трактора с навесным прицепным орудием на продольные тяги 10 навесного устройства действует некоторое усилие Ркр, которое через пружинный датчик 8 замыкается на остов трактора. В зависимости от величины тягового усилия пружина 8 растягивается на большую или меньшую величину, при этом коромысло 9 поворачивается вокруг своего центрального шарнира и посредством тяги 11 передвигает вперед или назад следящий золотник 13 (на фиг. 3). При перемещении золотника вперед масло мз кольцевой выточки 17 поршня 14 через канал 18, кольцевую выточку 19 в золотнике 13 и канэл 10 поступает в правую полость цилиндра и перемещает поршень 14 вперед. Из левой полости цилиндра масло уходит на слив через канал 21, правую кольцевую аыточку 22, радиальные и осевые отверстия в золотнике.

При перемещении поршня вперед двуплечий рычаг 5 (фиг. 2) поворачивается по часовой стрелке, уменьшая на некоторую величину сжатие пружины 4, тем самым уменьшая давление, передаваемое направляющим колесом на грунт.

Дальнейшее перемещение золотника, а следом за ним поршня вперед (пропорционально возрастанию тягового усилия) приводит к полной разгрузке пружины 4 от усилий сжатия (в этот момент давление под направляющим колесом определяется только его собственной массой) и затем постепенным нагружением ее растягивающим усилием вплоть до отрыва направляющего колеса от грунта.

При уменьшении тягового усилия золотник 13 перемещается назад (вправо на фиг. 3), открывая путь маслу от насоса в левую полость цилиндра через канал 21, а из правой полости на слив через канал 20. При этом поршень также перемещается назад, сжатие пружины 4 увеличивается и давление под направляющим колесом возрастает.

Таким образом за счет оперативного изменения тягово-сцепных свойств гусеничного трактора обеспечивается увеличение производительности труда, увеличение долговечности работы навесного оборудования и элементов ходовой части.

Формула изобретения 1. Способ изменения тяговых характеристик гусеничного трактора, заключающийся в регулировании положения центра давления и перераспределении массы трактора по длине опорной поверхности его гусениц, отличающийся тем, что, с целью

обеспечения изменения тяговых характеристик непосредственно в процессе бухсиров- ки сельхозмашин, перераспределение массы трактора по длине опорной поверхности гусениц осуществляют путем введения в контакт с грунтом направляющего колеса вместе с охватывающим его участком гусеницы и регулирования степени прижатия направляющего колеса к грунту в зависимости от величины тягового усилия,

причем по мере увеличения тягового усилия степень прижатия уменьшают, а при умень- шении - увеличивают.

2. Гусеничный трактор для изменения его тяговых характеристик, содержащий раму, опорные катки и балансир, закрепленный одним концом на раме трактора и несущий на другом конце направляющее колесо, связанное через пружину с силовым гидроприводом его подъема и опускания, отличающийся тем, что,с целью регулирования положения центра давления гусениц на грунт для улучшения тягово-сцепных характеристик, он снабжен механизмом присоединения сельскохозяйственных орудий, включающем коромысло, датчик тягового усилия в виде тарированной пружины, и механизмом слежения, включающим Е себя гидропривод, содержащий поршень со штоком, во внутренней полости

которого размещен золотник, жестко связанный с одним из плеч коромысла, другое плечо которого через тарированную пружину связано с рамой, при этом в золотнике .выполнен осевой канал, одна наружная

кольцевая проточка, три радиальных канала, сообщенные с осевым каналом золотника, при этом два осевых канала размещены по обе стороны наружной кольцевой проточки, а третий радиальный канал сообщен

с цилиндрической полостью, образованной внешней поверхностью золотника и внутренней поверхностью штока, имеющей возможность сообщения со сливом, при это каждая из полостей, образованных корпусом, выполненным с отверстием подвода рабочей жидкости, и штоком, выполненным с кольцевой проточкой и радиальными каналами, попеременно соединяющимися с радиальными каналами золотника, расположенными по обе стороны его кольцевой проточки.

(О

со оо ю ю

(О

10

/

«

л

и

Ч

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к гусеничным машинам. Цель изобретения - обеспечение изменения тяговых характеристик непосредственно в процессе буксировки сельскохозмашин. На остове трактора 1 (фиг. 2) посредством шарнирз 2, рыччга 3, упругого элемента 4, двуплечего рычага 5 и следящего гидропривода 5 установлено с возможностью вертикального перемещения направляющее колесо 7. При работе трактора с навесными или прицепными орудиями на продольные тяги 10 навесного устройства действует некоторое усилие, которое через пружинный датчик 8 замыкается на остов трактора. В зависимости от величины тягового усилия коромысло 9 поворачивается, в результате чего масло в цилиндре поступает в правую полость и перемещает поршень вперед. При этом двуплечий рычаг 5 поворачивается по часовой стрелке, уменьшая на некоторую величину сжатие пружины 4, тем самым уменьшая давление, передаваемое направляющим колесом на грунт . 2с.п. ф-лы, 3 ил|