Результат интеллектуальной деятельности: МЕХАНИЗМ НАВЕСКИ ТРАКТОРА

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 P_Tz тягового усилия трактора Р_Т, которая в совокупности с силой веса орудия G_on, приведенной к оси О вращения дисковых рабочих органов орудия, уравновешивает вертикальную составляющую R_z силы реакции почвы R_xz. 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 P_Tz. 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 G_on и P_Tz.

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 P_Tz, 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.