Трактор Советский патент 1992 года по МПК B62D37/04 B62D55/84 B60K17/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, преимущественно к тракторостроению.

Существующие конструкции тракторов универсального назначения выполнены так, что центр масс трактора занимает опреде- ленное неизменное положение относительно ходовой части или применительно к гусеничному трактору относительно центра опорной поверхности гусениц.

Однако при работе трактора с различными прицепами устройствами, т.е. с различной тягой на крюке, положение центра масс трактора значительно меняется, что приводит к резкому перераспределению нагрузки на переднюю и заднюю части опорной поверхности трактора.

Известны конструкции тракторов, в которых применен догружатель с противовесом, перемещаемый гидроцилиндром в продольном направлении для перераспределении нагрузки на передние и задние подвески ходовой части.

Недостатком таких конструкций является наличие дополнительного (балластного) груза, увеличивающего массу трактора,

Прототипом изобретения является конструкция подвески гусеничной тележки, которая в принципе позволяет осуществить смещение центра масс трактора относительно центра опорной поверхности за счет рычажного механизма с гидроприводом, осуществляющего подъем верхней части трактора, включающей силовую установку, трансмиссию, капот и кабину, и перемещение ее по дуге поворота кривошипа относительно ходовой части.

VI

Јь О О

Недостатками такой конструкции являются:

1.Конструктивно не решено осуществление передачи крутящего момента от трансмиссии, которая перемещается в пространстве, на ведущие колеса ходовой части, что не позволяет создать схему трактора в целом как транспортного средства.

2. Существенно ухудшается устойчивость трактора от опрокидывания, особенно при работе на косогорах, так как вместе с перемещением центра массы трактора одновременно происходит и увеличение расстояния от грунта до центра масс трактора.

При производстве сельскохозяйственных работ, связанных с обработкой почвы, актуальным является вопрос выполнения агротехнических требований по уменьшению отрицательного воздействия на почву сельскохозяйственными машинами в частности тракторами.

Одним из основных параметров агрономических требований является обеспечение равнораспределеннога по длине опорной поверхности удельного давления трактора на грунте не выше определенного значения.

Если трактор конструктивно выполнен таким образом, что центр масс, трактора смещен относительно центра опорной поверхности гусениц вперед, то в исходном состоянии эпюра среднего удельного давления на грунт имеет вид трапеции с максимальной высотой под передними опорными катками и минимальной высотой под задними опорными катками (эпюра а на фиг.1).

При совпадении центра масс трактора с центром опорной поверхности гусениц эпюра среднего удельного давления на грунт имеет вид прямоугольника (эпюра б на фиг.1).

При смещении центра масс трактора относительно центра опорной поверхности гусениц назад эпюра среднего удельного давления на грунт имеет вид трапеции с максимальной высотой под задними опорными катками и минимальной высотой под .передними опорными катками (эпюра в на фиг.1).

С точки зрения оптимального воздействия на грунт наиболее предпочтительной является прямоугольная эпюра среднего удельного давления.

Известно, что трактора универсального назначения для компенсации.перераспределения нагрузок на ходовую часть, возникающих при появлении тяги на крюке, имеют балластный груз или увеличенную нагрузку, действующую на передние подвески ходовой части.

Это обстоятельство приводит к тому, что без нагрузки на крюке эпюра удельного давления соответствует эпюре а, при появлении нагрузки на крюке (например, при

пахоте) эпюра а имеет тенденцию перейти в эпюру б, при увеличении нагрузки на крюке эпюра б имеет тенденцию перейти в эпюру в.

Если принять, что величина среднего

0 удельного давления на грунт, эпюра которого имеет вид прямоугольника, является предельно допустимой по агротехническим требованиям, то все иные рассмотренные варианты конструктивного выполнения

5 трактора и условия его загрузки приводят к нарушению требований агротехники.

Следовательно, задача состоит в том, чтобы конструктивными мероприятиями обеспечить оптимальную эпюру удельного

0 давления на грунт при отсутствии нагрузки на крюке и при ее наличии, величина которой регламентируется только сцеплением с грунтом.

Целью изобретения является уменыие5 нию уплотняющего воздействия на грунт за счет обеспечения равномерного распределения удельного давления по всей опорной поверхности и повышения продольной устойчивости трактора при различных величи0 нах тяговой нагрузки на крюке.

Указанная цель достигается тем, что трактор состоит из двух модулей, один из которых установлен на грунт и включает задний мост трансмиссии и ходовую часть, а

5 другой, включающий силовую установку, коробку передач трансмиссии, капот и кабину, расположен на первом и имеет управляемый с места водителя механизм относительного продольного перемещения модулей.

0На фиг. 1 приведены эпюры распределения удельного давления на грунт для различных положений центра масс трактора; на фиг.2 и 3 - трактор: взаиморасположение модулей для двух режимов его работы, отли5 чающихся величиной тяговой нагрузки на крюке.

Гусеничный трактор (фиг.2) состоит из двух модулей А и Б. Модуль А включает силовую установку 1,коробку 2 передач транс0 миссии, капот 3 и кабину 4. Модуль Б состоит из ходовой части 5 и заднего моста 6 трансмиссии. Соединение коробки 2 передач с задним мостом 6 трансмиссии выполнено посредством телескопического

5 карданного вала 7 с подвижными шлицами, , Относительное перемещение модулей осуществляется с места водителя с помощью гидравлических цилиндров 8, имеющих привод от силовой установки 1, Фиксаторы 9 предназначены для обеспечения определенного относительного положения модулей на тракторе.

На фиг.З показано взаимное положение модулей А и Б на тракторе для режима работы с максимальной тяговой нагрузкой на крюке,

Предлагаемый трактор работает следующим образом.

При движении трактора без тяговой нагрузки на крюке положение центра масс трактора совпадает с центром опорной поверхности гусеницы (фиг,2).При появлении тяговой нагрузки на крюке (например, при пахоте) модуль трактора А с помощью силовых гидроцилиндров 9 смещается вперед на величину, равную X, обеспечивающую совпадение центра масс с центром опорной поверхности с последующей фиксацией положения с помощью фиксаторов 9. При этом телескопический карданный вал 7 обеспе- чивает возможность передачи крутящего момента от коробки 2 передач к заднему мосту 6 трансмиссии. Приводы системы управления трактором могут быть выполнены тросовыми гибкими, тянуще-толкающими типа морзе, позволяющими управлять трактором при любой величине смещения модулей относительно друг друга.

Величину X можно найти, рассматривая совместно управление динамического и ста- тического равновесия для условия совмеще- ния центра масс трактора с центром опорной поверхности /усениц при максимальной нагрузке на крюке 0 0макс.

Уравнение динамического равновесия

Х0 (M+m),

где Х0 - смещение общего центра масс трактора относительно центра опорной поверхности гусениц, необходимое для уравновешивания опрокидывающего мо- мента от нагрузки на крюке;

М - масс установленного на грунт, модуля трактора;

m - масса перемещаемого модуля трактора;

М+m - масса трактора;

g - ускорение свободного падения; . Q - нагрузка на крюке;

h - расстояние по высоте от крюка до грунта.

Уравнение статистического равновесия

Х0 (M+m)m (d+x)-MD,

где d - исходное смещение центра масс перемещаемого модуля трактора относительно центра опорной поверхности гусе- ниц при

X - величина смещения перемещаемого модуля трактора относительно модуля, установленного на грунт, обеспечивающая смещение общего центра масс трактора

относительно .центра опорной поверхности гусениц на величину Х0;

D - исходное смещение центра масс установленного на грунт модуля относительно центра опорной поверхности гусениц.

Приравнивая значение Х0, получим искомую величину X;

-Ј -°Учитывая возможное исходное отклонение положения центра масс М и m от принятого направления относительно центра опорной поверхности, запишем в общем виде значение X:

Y - Q h , М п н + rr7 D d

Предлагаемая конструкция трактора позволяет обеспечить равномерное распределение удельного давления по всей опорной поверхности, а также повысить продольную устойчивость трактора при различных величинах тяговой нагрузки на крюке.

Формула изобретения 1. Трактор, включающий в себя силовую установку, ходовую часть, капот, кабину и трансмиссию, состоящую из коробки передач и заднего моста, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уплотняющего воздействия на грунт за счет обеспечения равномерного распределения удельного давления по всей опорной поверхности и повышения продольной устойчивости трактора при различных величинах тяговой нагрузки на крюке, трактор выполнен из двух модулей,один из которых.установленный на грунт,включает задний мост трансмиссии и ходовую часть, а другой, включающий силовую установку, коробку передач трансмиссии, капот и кабину, расположен на первом и имеет управляемый с места водителя механизм относительного продольного перемещения модулей на величину

D-d ,

X Q h + М

g rn - m

где Q - максимальная теговая нагрузка на крюке, определяемая тяговым классом трактора;

h - расстояние по высоте от крюка до грунта;

m - масса перемещаемого модуля трактора;

g - ускорение свободного падения;

М - масса связанного с грунтом модуля трактора;

D - исходное смещение центра масс связанного с грунтом модуля трактора относительно центра опорной поверхности;

d - исходное смещение центра масс перемещаемого модуля трактора относительно центра опорной поверхности при Q-0.

2. Трактор по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, повышения унификации и сокращения номенклатуры за счет создания унифицированного модуля, обеспечивающего возможность его использования для гусеничного и колесного вариантов выполнения трактора, в трансмиссии установлен блокируемый дифференциальный механизм поворота.

0

3.Трактор по п.1, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью передачи крутящего момента от силовой установки на ведущие колеса ходовой части в различных относительных положениях модулей трактора, соединение коробки передач трансмиссии с задним мостом выполнено в виде телескопического карданного вала с подвижными шлицами в месте соединения.

4.Трактор по п.1,отличающийся тем, что модули снабжены фиксаторами, исключающими их произвольное перемещение.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, преимущественно к тракторостроению. Цель изобретения - уменьшение уплотняющего воздействия на грунт за счет обеспечения равномерного распределения удельного давления по всей опорной поверхности и повышения продольной устойчивости трактора при различных величинах тяговой нагрузки на крюке. Трактор, содержащий силовую установку 1, ходовую часть 5, капот 3, кабину 4 и трансмиссию, состоящую из коробки 2 передач и заднего моста 6, состоит из двух модулей, один из которых связан с грунтом и включает задний мост трансмиссии и ходовую часть, а другой включает силовую установку, коробку передач трансмиссии, капот и кабину. Трактор имеет управляемый с места водителя механизм относительного продольного перемещения модулей. 3 з.п.ф-лы, 3 ил. fe

8 Риг.1

1 в 2

М

Фиг.2