Механизм навески трактора
Владельцы патента RU 2547769:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)
Изобретение относится к лесохозяйственному и сельскохозяйственному машиностроению, а именно к навесным устройствам для навешивания на трактор, преимущественно лесных дисковых орудий. Механизм включает шарнирно закрепленные на тракторе нижние тяги, верхнюю тягу, закрепленный на тракторе вертикально кронштейн с отверстиями, приводные рычаги, вал и гидропривод. Нижние тяги соединены раскосами с подъемными рычагами. Верхняя тяга имеет регулировочную муфту и амортизатор. Передний конец верхней тяги установлен шарнирно в отверстие кронштейна так, что продолжение проекции верхней и нижних тяг на продольно-вертикальную плоскость пересекаются позади оси подвеса орудия. Такое конструктивное выполнение позволит повысить заглубляющую способность и стабильность хода на заданной глубине обработки рабочих органов, особенно дисковых лесохозяйственных орудий. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к лесохозяйственному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к механизмам навески почвообрабатывающих орудий на трактор.
Известен механизм навески сельскохозяйственных тракторов, содержащий нижние и верхнюю тяги, подъемные и приводные рычаги, а также гидропривод (Кальбус Г.Л. Гидропривод и навесные устройства тракторов: в вопросах и ответах. - 2-е изд. Доп. и перераб. - К.: Урожай, 1982. - 200 с. - С. 150-197).
Недостатком известного механизма навески для сельскохозяйственных тракторов является его неспособность обеспечить надежное заглубление дисковых рабочих органов лесохозяйственных орудий в условиях нераскорчеванных вырубок, так как мгновенный центр вращения (МЦВ) у этого навесного механизма расположен перед осью подвеса орудия.
Известно трехточечное навесное устройство трактора, содержащее две нижние продольные тяги и верхнюю тягу, выполненную в виде гидроцилиндра, обеспечивающего при переводе орудия в транспортное положение удлинение верхней тяги за счет поворота орудия вокруг оси подвеса орудия (SU а.с. №897132, МПК А01В 59/04. Трехточечное навесное устройство трактора / М.П. Баландин, А.А. Дергунов, А.С.Дурманов, С.А. Илигорский, Н.С.Кабакон (СССР). - Заявка №2777337/30-15; заявл. 01.06.79; опубл. 15.01.82. Бюл. №2).
Это навесное устройство не обеспечивает дисковым рабочим органам необходимое качество обработки почвы, так как его конструкция исключает возможность путем регулирования установки благоприятного положения МЦВ звеньев навесного устройства в рабочем положении при агрегатировании трактора с навесными безопорными дисковыми орудиями.
Известна навеска трактора, содержащая две нижние тяги и верхнюю тягу, выполненную в виде стабилизирующего гидроцилиндра, шарнирно смонтированные на остове трактора, поперечный брус, демпфирующий гидроцилиндр и пневмогидроаккумулятор, при этом полости демпфирующего и стабилизирующего гидроцилиндров соединены с пневмогидроаккумулятором и с гидросистемой трактора, а их штоковые полости между собой (Патент RU №2000041, МПК А01В 59/04, 63/112. Навеска трактора / Н.Г. Кузнецов, Р.А. Григорьянц, А.Г. Жутов. - Заявка №4927050/15; заявл. 16.04.91; опубл. 07.09.93. Бюл. №33-36).
Недостатками этой навески трактора являются повышенная сложность конструкции и низкая надежность из-за большого числа в ней деталей и гидроэлементов, а также вследствие повышенного давления в стабилизирующем гидроцилиндре, увеличивающемся при переводе орудия в транспортное положение.
Известен механизм навески плуга на трактор, включающий шарнирно закрепленные на тракторе звенья для присоединения оси подвеса орудия, подъемные рычаги, шарнирно связанные раскосами с рамой плуга, причем проекции продолжений звеньев и раскосов на продольно-вертикальную плоскость пересекаются позади оси подвеса плуга (SU а.с. №540587, МПК А01В 59/04. Механизм навески плуга на трактор / В.И. Лазунов, Б.М. Варламов (СССР). - Заявка №1614870/15; заявл. 22.01.71; опубл. 30.12.76. Бюл. №48).
Недостаток такого механизма навески заключается в повышенной сложности конструкции и недостаточной надежности вследствие использования вместо традиционной верхней тяги рычагов и раскосов. Кроме этого, обеспечение заданного местоположения точки МЦВ при работе плуга возможно лишь при фиксированном состоянии гидроцилиндра механизма навески в положении «Нейтральное», вследствие чего ухудшается стабильность хода плуга на заданной глубине обработки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является механизм навески почвообрабатывающего орудия на трактор, включающий шарнирно закрепленные на тракторе нижние тяги, соединенные раскосами с подъемными рычагами, верхнюю тягу с регулировочной муфтой и амортизатором, закрепленный на тракторе вертикально кронштейн с отверстиями, приводные рычаги, вал и гидропривод (US 6443236 В1, 03.09.2002, кол-во с. - 11, формула, реферат, фиг. 1).
Недостаток такого механизма заключается в неспособности установки его верхней и нижних тяг таким образом, чтобы продолжение их проекций на продольно-вертикальную плоскость в точке пересечения - мгновенного центра вращения (МЦВ), располагалось позади оси подвеса орудия. Вследствие этого существенно снижается заглубляющая способность дисковых рабочих органов почвообрабатывающих орудий и соответственно ухудшается качество обработки почвы.
Сущность заявленного изобретения заключается в обеспечении звеньями механизма навески почвообрабатывающего орудия на трактор принудительного заглубления дисковых рабочих органов за счет образования продолжения проекций верхней и нижних тяг на продольно-вертикальную плоскость точки МЦВ позади оси подвеса орудия. Этот эффект достигается благодаря направленной вниз на заглубление вертикальной составляющей PTz тягового усилия трактора РТ, которая в совокупности с силой веса орудия Gon, приведенной к оси О вращения дисковых рабочих органов орудия, уравновешивает вертикальную составляющую Rz силы реакции почвы Rxz. В отличие от традиционного расположения МЦВ перед осью подвеса орудия предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить необходимую заглубляемость и устойчивый ход дисковых рабочих органов на заданной глубине обработки почвы без применения значительного по величине бесполезно возимого балластного груза.
Технический результат - обеспечение заглубляющей способности и стабильности хода на заданной глубине обработки дисковых рабочих органов лесохозяйственных и сельскохозяйственных орудий и достижение таким образом необходимого качества обработки почвы.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной конструкции механизма навески почвообрабатывающего орудия на трактор, включающей шарнирно закрепленные на тракторе нижние тяги, соединенные раскосами с подъемными рычагами, верхнюю тягу с регулировочной муфтой и амортизатором, закрепленный на тракторе вертикально кронштейн с отверстиями, приводные рычаги, вал и гидропривод, передний конец верхней тяги установлен шарнирно на тракторе так, что продолжения проекций верхней и нижних тяг на продольно-вертикальную плоскость пересекаются позади оси подвеса орудия.
На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый механизм навески почвообрабатывающего орудия на трактор с дисковым орудием в рабочем и транспортном положениях, вид сбоку; на фиг. 2 показана схема варианта исполнения верхней тяги механизма навески в виде гидроцилиндра и гидроаккумулятора, соединенных посредством гибких шлангов и гидрораспределителя с напорной магистралью гидросистемы трактора.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем.
Механизм навески почвообрабатывающего орудия на трактор состоит из двух нижних тяг 1, шарнирно соединенных с корпусом трактора 2, верхней тяги 3, вала 4, приводных 5, связанных шарнирно со штоком гидроцилиндра 6 и подъемных рычагов 7, связанных шарнирно с нижними тягами посредством раскосов 8. Рама 9 почвообрабатывающего орудия с дисковыми рабочими органами 10 соединена с нижними тягами 1 и верхней тягой 3, снабженной регулировочной муфты 11 и амортизатором 12. Передний конец верхней тяги 3 соединен с одним из отверстий кронштейна 13, закрепленного на тракторе 2 вертикально таким образом, что продолжения проекций верхней 3 и нижних 1 тяг на продольно-вертикальную плоскость пересекаются позади оси подвеса орудия в точке МЦВ.
В другом варианте механизма навески почвообрабатывающего орудия на трактор верхняя тяга может быть выполнена в виде гидроцилиндра 14 и гидроаккумулятора 15, рабочие полости которых посредством гибких шлангов 16 и гидрораспределителя соединены с напорной магистралью гидросистемы трактора.
Механизм навески почвообрабатывающего орудия на трактор работает следующим образом. Перед началом движения агрегата, в зависимости от твердости и состояния обрабатываемой почвы, передний конец верхней тяги 3 устанавливают в соответствующее регулировочное отверстие кронштейна 13, а необходимую длину тяги 3 обеспечивают с помощью регулировочной муфты 11. При этом перестановка переднего конца тяги 3 в направлении от нижнего отверстия кронштейна 13 к верхнему приводит к перемещению МЦВ в направлении к оси подвеса орудия и соответствующему увеличению величины условного угла тяги А, а следовательно, и к увеличению заглубляющего усилия PTz. Затем с помощью гидроцилиндра 6 механизм навески опускает почвообрабатывающее орудие 9 в рабочее положение.
Аналогично выполняют регулировку в варианте исполнения верхней тяги 3 в виде гидроцилиндра 14. Отличие заключается лишь в том, что в этом случае вместо регулировочной муфты 11 необходимая длина тяги регулируется ходом штока гидроцилиндра 14 путем подключения рабочих полостей его и гидроаккумулятора 15 с помощью гибких шлангов 16 и гидрораспределителя к напорной линии гидросистемы трактора. По окончании регулировки фиксация установленной длины штока гидроцилиндра 14 осуществляется переводом секции гидрораспределителя в положение «нейтральное».
При движении агрегата на лесных и сельскохозяйственных объектах рабочие органы 10 вначале заглубляются на заданную глубину обработки, а затем удерживаются на ней механизмом навески почвообрабатывающего орудия на трактор, благодаря совместному воздействию на рабочие органы сил Gon и PTz.
На сельскохозяйственных и особенно на лесных объектах твердость почвы часто изменяется в широких пределах, что отрицательно сказывается на стабильности хода рабочих органов на заданной глубине обработки. Этот недостаток устраняется предлагаемым механизмом навески почвообрабатывающего орудия на трактор следующим образом. В случае, например, частичного выглубления рабочих органов из-за местного повышения твердости почвы, усилие в верхней тяге 3 соответственно возрастает, вследствие чего пружина амортизатора 12 сжимается и длина тяги уменьшается. Это приводит к смещению МЦВ в сторону механизма навески и увеличению усилия PTz, благодаря чему рабочие органы возвращаются на заданную глубину обработки. Аналогично, роль амортизатора выполняет гидроаккумулятор 15, при использовании в механизме навески почвообрабатывающего орудия на трактор в качестве верхней тяги гидроцилиндра 14. Таким образом автоматически компенсируются колебания усилий на рабочих органах в тяжелых условиях работы дисковых орудий и повышается качество обработки почвы.
Перевод орудия из рабочего в транспортное положение осуществляется нижними тягами 1 с помощью гидроцилиндра 6 механизма навески почвообрабатывающего орудия на трактор, посредством приводных 5 и подъемных рычагов 7, а также раскосов 8.
Предложенная конструкция механизма навески почвообрабатывающего орудия на трактор позволяет повысить качество обработки почвы лесохозяйственных и сельскохозяйственных почвообрабатывающих орудий с дисковыми рабочими органами за счет повышения заглубляющей способности и стабильности хода последних на заданной глубине обработки. Кроме этого, в отличие от традиционных механизмов навески, МЦВ которых расположен перед осью подвеса орудия, предлагаемое техническое решение обеспечивает надежную работу дисковых орудий без использования бесполезно возимого значительного по массе балласта.
1. Механизм навески почвообрабатывающего орудия на трактор, включающий шарнирно закрепленные на тракторе нижние тяги, соединенные раскосами с подъемными рычагами, верхнюю тягу с регулировочной муфтой и амортизатором, закрепленный на тракторе вертикально кронштейн с отверстиями, приводные рычаги, вал и гидропривод, отличающийся тем, что передний конец верхней тяги установлен шарнирно в отверстие кронштейна так, что продолжение проекции верхней и нижних тяг на продольно-вертикальную плоскость пересекаются позади оси подвеса орудия.
2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что верхняя тяга выполнена в виде гидроцилиндра и гидроаккумулятора, рабочие полости которых соединены посредством гибких шлангов и гидрораспределителя с напорной магистралью гидросистемы.
