Система управления поворотом гусеничного трактора Советский патент 1993 года по МПК B62D11/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гусеничным тракторам, предназначенным для работы на рисовых чеках ив аналогичных им условиях.

Рис-специфическая культура, возделывание которой ведется в нашей стране на специальных инженерных системах-чеках, площадь которых составляет в среднем 3-6 га. Это, как правило, прямоугольники с размерами 200x300 м или меньше.

Почва рисовых полей, вследствие этого, что в течение вегетационного периода растений поверхность чеков покрыта слоем воды, имеет повышенную влажность, что обусловливает применение на операциях по возделыванию и уборке риса гусеничных машин, имеющих лучшую в сравнении с колесными проходимость и маневренность.

При работе на столь коротких гонах, производительность машинно-тракторных агрегатов значительно ниже, чем при работе на богарных полях. Из-за частых поворотов

резко увеличивается нагруженность фрикционных элементов тормозов гусеничных тракторов и они быстро выходят из строя. Ресурс работы тормозных лент остановочных тормозов тракторов различных марок составляет в среднем

ДТ-75 - 60 моточасов

Т-4А - 50 моточа х в

Т-150-95 моточасов

Наибольший удельный вес от общего количества отказов за период выполнения работ выпадает на долю механизмов поворота, на отказы тормозных механизмов тракторов Волгоградского тракторного завода (которые составляют более 40% от всего состава тракторного парка рисосеющих хозяйств Краснодарского края) приходится 64% от общего количества отказов всех агрегатов и систем тракторов.

Тракторы при работе на рисовых чеках делают за смену только по краям гонов на поворотных полосах 300 - 400 поворотов.

Ј

VI 00

м

00

ел

о

Следовательно, через 1-1,5 мин трактор совершает резкий поворот на 30 или 180°. За короткий промежуток времени тормозные барабаны и ленты не успевают охладиться, при этом создаются благоприятные условия для интенсивного износа накладок и рабочих поверхностей тормозных барабанов ос- тановочных тормозов.

; . .. .:;..Операции по замене накладок тормозных лент тракторов Волгоградского и Алтай- ского тракторных заводов связаны с большими затратами труДа на демонтаж и составляет в среднем на устранение отказа в хозяйственных условиях 40 человекоча- сов.

Вследствие интенсивного износа накладок лент остановочных тормозов требуются частые регулировки (через 60-95 моточасов). Замена накладок происходит при наработке не более 450-500 моточасов у новых тракторов и через 60-100 моточасов для тракторов, у которых были установлены реставрированные тормозные ленты.. Таким образом существующие конструкции остановочных тормозов гусеничных тракторов не отвечают требованиям для работы на ри- сОвых чеках.

Известен ряд технических решений, имеющих целью изменение системы управления поворотом гусеничных машин. .Однако они, как правило, не направлены на решение вопроса увеличения надежности работы механизма поворота гусеничных машин в столь напряженных условиях, какими являются условия работы на рисовых чеках.

Известна конструкция механизма управления гусеничным трактором, включающая колесо, связанное с золотниками, рычагами управления гидроподжимными муфтами, и педали остановочных тормозов - аналог.

Управление поворотом осуществляется путем подвода к ведущим колесам крутящего момента с различной частотой вращения приводных валов. В результате чего скорость перематывания левой и правой гусениц различная и трактор поворачивает в сторону отстающей гусеницы. Чем больше рассогласование скоростей ведущих колес/ которое обеспечивается гидроподжимными муфтами и шестернями постоянного зацепления в коробке перемены передачи, тем меньше радиус поворота. Для обеспечения крутого поворота (с минимальными радиусами) отключается подвод крутящего момента к ведущему колесу той гусеницы, в сторону которой осуществляется поворот, и одновременно осуществляется торможение приводного вала.

Недостатками такой системы управления поворотом является большие нагрузки на фрикционные элементы гидроподжим- ных муфт и остановочных тормозов, что при

работе в условиях ограниченных площадей, т.е. на рисовых чеках и в аналогичных условиях приводит к частым отказам и простоям машинно-тракторных агрегатов из-за необходимости частой регулировки и за.мены

0 .вышедших из строя элементов гидропод- жимных муфт и остановочных тормозов.

Наиболее близким техническим решением является система управления поворотом, применяемая на большинстве

5 отечественных гусеничных сельскохозяйственных тракторов, принятая за прототип.

Система управления включает рычаги и педали управления поворотом и механизм поворота, кинематически связанный с дви0 жителями. Поворот трактора осуществляется за счет отключения подвода крутящего момента к одной из гусениц, в сторону которой осуществляется поворот и для обеспечения поворота с малым радиусом

5 применяется дополнительное торможение гусеницы остановочным (как правило ленточным) тормозом.

Недостатками такой системы управления поворотом являются большие нагрузки

0 нэ остановочные тормоза, быстрый износ элементов остановочных тормозов при работе тракторов на полях с малыми площадями (работа на рисовых полях и т.п. условиях) и связанные с. этим значительные простои

с МТА из-за необходимости частой регулировки и замены вышедших из строя элементов остановочных тормозов.

Цель изобретения - повышение эффективности путем повышения срока службы

л остановочных тормозов механизма поворота трактора, работающего на рисовых чеках и в аналогичных условиях.

Эта цель достигается тем, что предлага- , ёмая конструкция системы управления пос воротом гусеничного трактора, преимущественно для работы на рисовых чеках, содержащая рычаги, педали управления, механизм поворота с гидроуправлением, кинематически связанный с движителями, снабжена закрепленными в направляющих, связанных с рамой трактора, штоками, кинематически соединенными с гидроцилиндрами, а также гидравлической системой управления, включающей че- т ы р е х п о з и ц и о н н ы и ч е т ы р е х л и н е и н ы и распределитель, два трехпозиционных четырехлинейных распределителя, следящие устройства, установленные между рычагами управления и управляющими полостями трехпозиционных распределителей, при

0

5

этом первая и вторая линии четырехпозици- онного распределителя сообщены с источником давления и со сливом, третья и четвертая линии сообщены через трехпози- ционные распределители с соответствующими полостями гидроцилиндров.

На фиг. 1 дан общий вид гусеничного трактора с установленной на нем системой управления поворотом; на фиг. 2 - крепящиеся к раме трактора элементы системы управления поворотом; на фиг. 3 - гидравлическая схема предлагаемой системы управления поворотом; на фиг. 4 - следящие устройства и их подсоединение к управляющим полостям трехпозиционных распределителей и рычагам управления поворотом.

Система управления -поворотом гусеничного трактора, работающего на рисовых чеках устанавливается на трактор (фиг.1). К остову (раме) трактора в ее средней части крепится (фиг. 1, 2) балка 1 (для тракторов Волгоградского и Алтайского, Харьковского, Челябинского тракторных заводов она может крепиться к кронштейнам, привариваемым на раме трактора для крепления балки при агрегатировании с бульдозером). По краям балки 1 устанавливаются в специальных направляющих 2 штоки 3 кинематически соединенные с помощью рычагов 4 и упоров 5 с гидроцилиндрами б,. Все перечисленные детали, (кроме балки 1, крепящейся к раме трактора с помощью стремянок, устанавливаются соответственно с левой и правой стороны на концах балки 1.

Фрикционально-гмдравлическая схема предлагаемой системы управления поворотом (фиг.З). включающая четырехпозицион- ный четырехлинейный распределитель 10, два трехпозиционных четырехлинейных распределителя 7, следящие устройства 11, установленные между рычагами управления 12 и управляющими полостями трехпозиционных распределителей 7, при этом первая и вторая линии четырехпозиционно- го распределителя 10 сообщены с источником давления 9 и со сливом, третья и четвертая линии сообщены через трехпози- ционные распределителя 7 с соответствующими полостями гидроцилиндров 6.

Если заводом-изготовителем не устанавливаются гидроусилители 13, давление для срабатывания которых создает шесте- ренча1ъ1й насос 14, то они (гидроусилители и насос) желательно чтобы были установлены для уменьшения требуемого от механизатора усилия при перемещении рычагов 12, где как показывают выполненные расчеты, прирост в усилии, необходимом для перемещения рычагов 12 в данном тексте

решений незначителен и возможно не будет необходимости на ряде тракторов в их установке.

На фиг. 4 показано соединение с

рычагами 12 следящих устройств 11 и трехпозиционных распределителей 7. Трехпозиционные распределители 7 позаимствованы от гидросистемы комбайнов (зерноуборочных и др.) это одна секция их

0 распределителя.

Следящее устройство 11 (фиг.4) включает в себя корпус 14, упор 15, фиксатор 16с пружинами 17, шток 18.

Следящее устройство устанавливается

5 (для трактора ДТ-75МВ и др.) в кабине, трех- позиционный распределитель 7 за пределами передней части кабины трактора по ту сторону от следящего устройства 11, т.е. в моторном отсеке.

0 Работа системы управление поворотом происходит следующим образом.

Установленная на сельскохозяйственный гусеничный трактор (обычный серийный любой марки отечественного

5 производства, кроме трактора Т-150) система управления поворотом, когда трактор начинает работать на рисовых чеках и т.п. условиях подключается к гидросистеме трактора путем перевода рукоятки той секQ ции четырехпозиционного распределителя 10 трактора (фиг. 3) из нейтрального поло-, жения в положение подьем, которая обеспечивает подвод давления к . трехпозиционным распределителям 7.

5 . Заканчивая движение по прямой при выполнении технологической операции в конце чека, агрегат въезжает на поворотную полосу чека, тракторист, как обычно, перемещает рычаг 12 (фиг.З, фиг.4) тормозом

Q солнечной шестерни (для тракторов Волгоградского, Алтайского, Павлодарского тракторных заводов) или такой же рычаг 12 управления многодисковой муфтой фрикционов механизма поворота (для тракторов

с Челябинского, Кишиневского, Харьковского . (Т-7А) тракторных заводов). При движении . одного рычага 12, правого или левого, в за-.

висймости от стороны, куда необходимо осуществить поворот, обеспечивается рас0 тормаживание тормоза (соответственно левого или правого) солнечной шестерни или ; разьединение (выключен) многодисковой муфты фрикциона. При этом рычаг Т2, перемещаясь, увлекает за собой корпус 14 .(фиг. 4) следящего устройства 11 с установленными в нем ползунами 1 б, выступ которого под действием пружин 17 прижат к упору 15. Когда ползун 16 под действием пружин 17 начинает опускаться вниз по наклонной по- . верхности упора 15, выступ ползуна 16 вхо5

дит в зацепление с выступом штока 18 и перемещает его. При этом под действием штока 18 происходит перемещение золотника трехпозиционного распределителя 7, соответственно той стороны, куда осуществляется, поворот и масло под давлением подводится к верхней полости гидроцилйн дра 6 той Стороны, куда осуществляется поворот. Под действием гидроцилиндра 6 шток 3 (фиг.1), опускаясь, заглубляется в почву и создает сопротивление движению той гусеницы, куда осуществляется поворот. Так как ведущее колесо вследСтвйи отключения тормоза солнечной шестерни (или муфты фрикционов) не получает крутящий момент от двигателя, то происходит замедление движения данной гусеницы, а вторая движется с прежней скоростью и начинается поворот. Чем дольше находится рычаг 12 в положении, когда золотник трехпозицион- ного распределителя 7 (фиг.З) обеспечивает подвод масла под давлением, создаваемым насосом 9 гидросистемы трактора, к верх- Мей полости гидроцилиндра 6, тем больше заглубляется шток 3 в почву, тем более крутой поворот осуществляет трактор.

Для того, чтобы трактор совершал поворот с постоянным радиусом, необходимо, чтобы была неизменная глубина внедрения штока 3 в почву. Для этого необходимо, что-: бы прекратился подвод масла под-давлением к гидроцилиндру 6, т.е. чтобы золотник трехпозиционного распределителя 7 вернулся в нейтральное положение. Для этого трактористу необходимо возвратить на определенную величину рычаг 12 назад. При перемещении рычага 12 назад ползун 16, толкаемый корпусом 14 следящего устройства 11, перемещается по скосу упора 15, выходит из зацепления со штоком 18 и золотник распределителя 7 под действием возвратной пружины, установленной внутри корпуса, возвращается в нейтральное положение. Это происходит при перемещении рычага 12 от (наиболее смещенного от исходного положения рычага 12) до наступления момента включения в работу тормоза солнечной шестерни (муфты фрикционов). Необходимая при этом регулировка, выполняется с помощью вилок 20, вворачивая ее в одном или обратном направлениях.

После совершения трактором поворота, тракторист, отпуская дальше рычаг 12, обеспечивает движение штока 18 под действием корпуса 14 следящего устройства 11, который переводит золотник трехпозиционного распределителя 7 из нейтрального положения в положение, при котором масло подводится к нижней полости цилиндра б, что обеспечивает перевод штока 3 в исходное

(верхнее) положение. Для возврата золотника в нейтральное положение тракторист должен сделать небольшое (в пределах свободного хода) движение рычагом 12 (движение на себя), что даст возможность возвратной пружине 21 вернуть золотник в исходное (нейтральное) положение.

Таким образом при работе гусеничного трактора на рисовых чеках и т.п. условиях с

.установленной на нем системой управления поворотом для изменения направления его движения тракторист воздействует только на рычаги 12, но включая в работу остановочные тормоза, управляемые, как правило

с помощью педалей, хотя они (остановочные тормоза) в случае острой необходимости могут быть задействованы. Это будет происходить при переезде тракторов из одного чека в другой, при движении по дорогам и др.

условиях, когда заглубление штоков недопустимо.

Использование разработанной конструкции системы управления поворотом гусеничного трактора, работающего на

рисовых чеках и т.п. условиях обеспечит существенное уменьшение простоев машин- . но-тракторных агрегатов, связанных с регулировками и заменой элементов остановочных тормозов трактора,что естественно повысить сменйую производительность и сезонную выработку.

Предлагаемоётехническое решение может быть установлено на любой имеющейся в рисоводческих хозяйствах гусеничный

трактор, с минимальными затратами, а также оснащать ею рисоводческие модификации гусеничных тракторов, которые предполагается выпускать.

.

Ф о; рмула изобретения Система управления поворотом гусеничного трактора преимущественно для работы на рисовых чеках, содержащая рычаги, педали управления, механизм поворота с

гидроуправлением, кинематически связанный с движителями, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем повышения срока службы остановочных тормозов механизма поворота, она

снабжена закрепленными в направляющих, связанных с рамой трактора, штоками, кинематически соединенными с гидроцилинд- рамй, а также гидравлической системой управления, включающей четырехпозици- онный четырехлинейный распределитель, два трехпозиционных четырехлинейных распределителя, следящие устройства, установленные между рычагами управления и управляющими полостями трехпозиционных распределителей, при этом первая и

вторая линии четырехпозиционного рас-сообщены через трех- и двухпозиционные пределителя сообщены с источником давле-распределители с соответствующими полония и со сливом, третья и четвертая линиистями гидроцилиндров.

Использование: в машиностроении, а именно в гусеничных тракторах, предназначенных для работы на рисовых чеках. Сущность изобретения: система управления поворотом гусеничного трактора, работающего на рисовых чеках, включающая рычаги, педали управления поворотом и механизм поворота, кинематически связанный с движителями, снабжена дополнительным устройством в виде жестко закрепленных на раме трактора штоков, связанных с гидроцилиндрами, подключенными к гидросистеме трактора, а также следящими элементами и золотниками, кинематически связанными с рычагами управления поворотом посредством данных элементов, а гидравлически - с гидроцилиндрами штоков и гидросистемой трактора. 4 ил.

Фиг. 2.