Результат интеллектуальной деятельности: Тележка гусеничная сменная для трактора

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к универсальным тракторам, применяемым в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве.

Известно транспортное средство со сменным гусеничным движителем. Транспортное средство содержит корпус, конечные передачи, связанные с ведущими колесами гусеничного движителя, натяжные колеса с натяжными устройствами, опорные катки, установленные на рамах, связанные между собой поперечной балкой, гусеничные ленты, сменные бортовые редукторы с установленными в корпусе ведущим и ведомым валами с закрепленными в них ведущими и ведомыми шестернями. Фрикционная муфта соединяет конечную передачу и ведущую шестерню. Каждый гусеничный движитель снабжен двумя поддерживающими роликами, установленными в верхней части корпуса редуктора и контактирующими с верхней ветвью гусеничной ленты. Упругий элемент и двухзвенная шарнирная связь шарнирно соединяет проушину с рамой катков. Для обеспечения возможности смены гусеничного движителя на колесный, внутренние диски фрикционной муфты закреплены на выходном валу, а наружные связаны с ведущей шестерней, подвижно установленной на нем (SU 1750994, кл. В60К 17/32, В62 D 55/04, 1992 г.).

Недостатком известного устройства является высокая трудоемкость при его монтаже и демонтаже, из-за того, что каждый движитель устанавливается на тракторе отдельно.

Известен ход полугусеничный сменный (RU 2342278, кл. В62D 55/04, 2008 г.), содержащий два гусеничных движителя, расположенных параллельно. Каждый гусеничный движитель включает ведущую звездочку, раму с установленными на ней опорными катками, направляющими колесами с механизмом натяжения, охватываемые бесконечной гусеничной, преимущественно резиноармированной, лентой, наружную и внутреннюю траверсы, установленные по обе стороны ведущей звездочки. Внутренняя траверса снабжена роликами, способными вращаться. Между основаниями наружной, внутренней траверс и рамой установлен упругий элемент в виде пружины, который закреплен специальным винтом с возможностью регулировки его длины. На основаниях наружной, внутренней траверс и верхней плоскости рамы могут быть соосно приварены направляющие втулки с возможностью установки на них упругого элемента в виде пружины.

К недостаткам известного устройства относится его высокая стоимость, сложность и ненадежность, а также трудоемкость при смене колесного хода на гусеничный ход и обратно. Конструкция устройства с гусеничным ходом ненадежна при эксплуатации из-за того, что левый и правый гусеничные движители закреплены на тракторе отдельно и только в одном месте - на рукавах ведущего моста с каждой стороны. В условиях тяжелого бездорожья, такое крепление при повышенных нагрузках может быть сорвано.

Известна тележка гусеничная сменная для транспортного средства (RU 2446974, кл. B62D 55/04, B62D 55/084, 2012 г.), включающая гусеницу, охватывающую закрепленную на ступице звездочку, сдвоенные передний и задний опорно-натяжные катки, которые посредством переднего и заднего балансиров соединены с пружиной и связаны шарнирно с балансирной балкой. Балансирная балка выполнена с направляющей для пружины, и ось ее качания крепится посредством коромысла к рукаву трактора. Опорно-натяжные катки выполнены с возможностью перемещения в продольно-вертикальной плоскости и с возможностью регулирования угла их наклона к балансирной балке при помощи винта-упора переднего балансира и винта-упора заднего балансира.

Известное устройство имеет следующие недостатки, а именно:

- высокие трудозатраты и стоимость при изготовлении оригинальных деталей (переднего и заднего балансиров, пружины, балансирной балки, направляющей для пружины, коромысла);

- ненадежность устройства при эксплуатации из-за малого диаметра опорно-натяжных катков гусеничного движителя, который вызывает излом траков при повороте через каток, повышенный износ самих катков и вредную циркуляцию мощности в местах перегиба гусеничной цепи;

- длительность проведения смены ходовой части транспортного средства с гусеничного хода на колесный ход и обратно;

- невысокая прочность и надежность всей конструкции транспортного средства при его оснащении дополнительным навесным оборудованием, которые создают высокие нагрузки на раму трактора.

Прототипом изобретения является универсальный трактор (RU 2045465, кл. В66С 23/36, B62D 55/04, 1995 г.), содержащий остов из жестко соединенных друг с другом полурам с местами для крепления гусеничной ходовой системы, сельскохозяйственных машин и другого рабочего оборудования, двигателя, корпусов трансмиссии, включающей муфту сцепления, коробку передач, задний мост с фрикционными механизмами поворота и тормозами, конечные передачи с закрепленными на их выходных валах ведущими колесами, установленные на остове кабину с рабочим местом тракториста и гусеничную ходовую систему из тележек с опорными катками, направляющими колесами и гусеничными цепями. Трактор также снабжен платформой с устанавливаемым на ней набором сменных подъемно-транспортных, погрузо-разгрузочных и землеройных орудий. Гусеничная ходовая система выполнена съемной с возможностью замены ее колесным движителем в виде ведущих пневматических колес, устанавливаемых на выходных валах конечных передач, и переднего балансирного колесного моста с самоустанавливающимися пневматическими колесами. Балансирный колесный мост и платформа выполнены с возможностью прикрепления их к остову трактора с использованием мест крепления на остове гусеничной ходовой системы и сельскохозяйственных орудий. Балансирный колесный мост выполнен с механизмом блокировки его балансирности относительно остова, в виде гидроцилиндров, установленных на остове трактора и связанных с корпусом балансирного колесного моста. Балансирный колесный мост выполнен с возможностью установки на его корпусе балансирных грузов.

Ходовая система трактора крепится на его остове, повышая тем самым на него нагрузку, что может привести трактор к поломке, а следовательно, снижается надежность устройства при эксплуатации. Для снятия части нагрузок с остова трактора все навесное оборудование, а также кабина, балансирный груз, устанавливают на кронштейнах и подвесной платформе (раме), что усложняет конструкцию, и приводит также к частым поломкам. Кроме того, процесс переоборудования трактора с колесного хода на гусеничный ход и обратно является трудоемким. Для такого устройства требуются оригинальные детали, что также влияет на стоимость и повышает сложность оборудования.

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка сменной гусеничной тележки, обеспечивающей снятия с остова трактора повышенных тяговых нагрузок при использовании им сменного навесного оборудования.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности устройства при эксплуатации, снижение трудозатрат в процессе переоборудования с колесного хода на гусеничный ход с использованием стандартных унифицированных деталей.

Техническая проблема решается тем, что тележка гусеничная сменная для трактора включает навесную раму и гусеничный движитель. Согласно изобретению навесная рама состоит из несущей рамы для жесткого ее присоединения к остову трактора, с продольными направляющими и подвижной рамы с полозьями, сопрягаемыми с продольными направляющими несущей рамы, а гусеничные движители закреплены с правой и левой стороны подвижной рамы в виде отдельной сборочной единицы гусеничной тележки.

Сопряжение продольных направляющих несущей рамы с полозьями подвижной рамы выполнены в виде телескопического сочленения.

Несущая рама выполнена длиной, равной от 0, 1 до 1,0 длины остова трактора, Н-образной формы, продольные элементы которой являются направляющими коробчатой формы для сопряжения их с поверхностями полозьев подвижной рамы и связаны между собой траверсой, на которой расположены крепежные отверстия для болтового соединения рамы с остовом трактора.

Продольные элементы несущей рамы снабжены площадками для крепления их к остову трактора и кронштейнами для фиксации подвижной рамы.

Несущая рама может быть выполнена составной с возможностью ее разъема по траверсе, при этом составные элементы несущей рамы должны быть связаны между собой болтовым соединением.

Несущая рама снабжена ребрами жесткости.

Для обеспечения доступа к агрегатам трактора при его ремонте, траверса несущей рамы ориентирована на остове трактора по месту стыка крепления двигателя и трансмиссии.

Подвижная рама может быть выполнена из труб профильного сечения и включает продольные элементы, которые выполняют функцию полозьев для их сопряжения с направляющими несущей рамы и поперечные элементы, закрепленные на продольных элементах для обеспечения жесткости конструкции.

Кроме того, продольные элементы подвижной рамы снабжены стойками и ребрами жесткости для крепления балансирной тележки гусеничного движителя.

В продольных элементах и стойках подвижной рамы смонтированы стаканы для крепления в них осей натяжного и опорного колес и балансирной каретки гусеничного движителя, а поперечные элементы подвижной рамы снабжены площадками с отверстиями под крепежные болтовые элементы для крепления на них сменного буксирного, строительно-дорожного или сельскохозяйственного оборудования.

Выполнение рамы сменной гусеничной тележки составной, включающей несущую раму для жесткого ее присоединения к остову транспортного средства и снабженную продольными направляющими, позволяет быстро менять колесный ход на гусеничный с помощью направляющих, в которые вставляют полозья подвижной рамы с гусеничным ходом в виде отдельной сборочной единицы гусеничной тележки. Одновременно, несущая рама, прикрепленная к остову трактора, повышает прочность и жесткость всей конструкции трактора в целом, которая при использовании сменного гусеничного хода испытывает повышенные нагрузки при его эксплуатации.

Расположение гусеничных движителей по обе стороны подвижной рамы, справа и слева позволяет ее использовать в виде отдельной сборочной единицы - гусеничной тележки, что обеспечивает быструю переустановку колесного хода на гусеничный ход.

Выполнение несущей рама длиной, равной от 0,1 до 1,0 длины остова трактора, обосновывается тем, что ее размер выбирается в зависимости от модификации трактора и вида навесного оборудования, которым предполагают оснащать трактор. Например, для трактора МТЗ-82, полноприводного с передним ведущим мостом, несущая рама может быть от 0,1 до 0,3 длины остова трактора, а для трактора ТМ3-80, заднеприводного, несущую раму целесообразно выполнять от 0,6 до 1,0 длины остова.

Во время работы трактора с навесным оборудованием на его остов воздействуют повышенные нагрузки, которые приводят к быстрому разрушению остова. Поэтому, если несущая рама будет меньше 0,1 длины остова, затрудняется установка и фиксация в ней подвижной рамы, а превышение рамы свыше длины остова нецелесообразно, т.к. это повышает металлоемкость конструкции.

Выполнение несущей рамы составной с возможностью ее разъема по месту установки траверсы создает условия для обеспечения доступа к двигателю трактора во время его ремонта, тем самым облегчает его эксплуатацию и делает ремонтопригодной. Соединение между собой элементов несущей рамы болтовым соединением укрепляет конструкцию и позволяет производить быстрый ее монтаж и демонтаж.

Выполнение несущей и подвижной рам из труб профильного сечения делает всю конструкцию прочной и обеспечивает надежность при эксплуатации. Кроме того, использование труб профильного сечения является недорогим и доступным, позволяющим изготовление тележки с использованием стандартного оборудования и по известным технологиям, что значительно упрощает и удешевляет производство.

Тележка гусеничная сменная для трактора поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен трактор с установленной на нем сменной гусеничной тележкой, общий вид; на фиг. 2 - трактор с тележкой, вид сверху; на фиг. 3 - гусеничная тележка в собранном виде, вид сверху; на фиг. 4 - гусеничная тележка в собранном виде, вид сбоку; на фиг. 5 - несущая рама для трактора МТ3-80, вид сверху; на фиг. 6 - подвижная рама гусеничной тележки, вид сверху; на фиг. 7 - несущая рама для трактора МТ3-82, вид сверху; на фиг. 8 - несущая рама для трактора МТ3-82, вид сзади.

Тележка 1 гусеничная сменная для трактора 2 включает навесную раму и гусеничный движитель 3. Навесная рама состоит из несущей рамы 4 для жесткого ее присоединения к остову 5 трактора 2. Несущая рама 4 выполнена Н-образной формы, длина которой равна от 0,1 до 1,0 длины остова 5 трактора 2. Продольные элементы 6 несущей рамы 4 являются направляющими, которые выполнены из труб профильного сечения, коробчатой формы. Продольные элементы 6 несущей рамы 4 снабжены площадками 7 для крепления их к остову 5 трактора 2 и кронштейнами 8 для фиксации подвижной рамы 9. Несущая рама 4 выполнена составной с возможностью ее разъема по линии 10 - место расположения траверсы 11. Составные элементы несущей рамы 4 связаны между собой болтовым соединением 12. Несущая рама 4 снабжена ребрами жесткости 13. Для обеспечения доступа к агрегатам трактора 2 при его ремонте, траверса 11 несущей рамы 4 ориентирована на остове 5 трактора 2 по плоскости 14 стыка крепления двигателя и трансмиссии. Подвижная рама 9 выполнена из труб профильного сечения и включает полозья в виде продольных элементов 15, для их сопряжения с направляющими 6 несущей рамы 4 и поперечные элементы 16, закрепленные на продольных элементах 15 для обеспечения жесткости конструкции. Продольные элементы 15 подвижной рамы 9 снабжены стойками 17 и ребрами 18 жесткости для крепления балансирной каретки гусеничного движителя 3.

В продольных элементах 15 и стойках 17 подвижной рамы 9 смонтированы стаканы 19 для крепления в них осей натяжного и опорного колес и балансирной каретки гусеничного движителя 3. Поперечные элементы 16 подвижной рамы 9 снабжены площадками 20 с отверстиями под крепежные болтовые элементы для крепления на них сменного буксирного, строительно-дорожного или сельскохозяйственного оборудования.

Для улучшения управляемости трактора при повышенных тяговых нагрузках, на остове 5 трактора 2 установлен съемный балансный груз 21.

Тележку гусеничную сменную устанавливают на трактор следующим образом.

На остов 5 трактора 2 устанавливают несущую раму 4 и крепят ее с помощью болтовых соединений. Она значительно усиливает остов 5 трактора 2 и ее не снимают при работе трактора 2 на колесном ходу. Для доступа к агрегатам при ремонте трактора 2 несущую раму 4 устанавливают на остов 5, так, чтобы разъем несущей рамы 4 совпадал с плоскостью 14 разъема двигателя и трансмиссии. Для установки гусеничного хода требуется предварительно снять ведущие колеса 22, на полуоси ведущего моста закрепить переходные муфты и ведущие звездочки (не показано), подкатить сзади трактора 2 подвижную раму 9 с закрепленными на ней справа и слева направляющим и опорными колесами и балансирной кареткой, но со снятой гусеничной цепью и вставить продольные элементы 15 (полозья) подвижной рамы 9 в продольные направляющие 6 несущей рамы 4. Подвижная рама 9 имеет крепежные отверстия (не показано), а несущая рама 4 - кронштейны 8 для быстроразъемного болтового соединения рам 4 и 9. Далее располагают гусеничную цепь под опорное колесо, катки балансирной каретки и натяжное колесо с одной из сторон гусеничной тележки, надевают гусеничную цепь на ведущую звездочку, застегивают ее и регулируют натяжение. Так же надевают гусеничную цепь и с противоположной стороны гусеничной тележки. К площадкам 20 поперечных элементов 16 подвижной рамы 9 прикрепляют сменное оборудование (буксирного, строительно-дорожного или сельскохозяйственного назначения).

Переоборудование трактора с гусеничного хода на колесный осуществляется в обратном порядке.

Дорожный просвет между нижними площадками (точками) подвижной рамы 9 и грунтом составляет от 440 до 460 мм, что соответствует клиренсу трактора на колесном ходу. Расчеты показывают, что тяговое усилие колесного трактора, переоборудованного на гусеничный ход, увеличится примерно в два раза и составит 3 т.е. вместо 1,4 т.е. за счет увеличения сцепления с грунтом.

Переоборудование колесного хода трактора на гусеничный и обратно происходит значительно быстрее, чем у известных устройств, за счет того, что подвижная рама выполнена в виде отдельной сборочной единицы с правым и левым гусеничными движителями, а сам монтаж осуществляется с помощью телескопического соединения. Кроме того, установка несущей рамы на остове трактора значительно усиливает его прочность, а следовательно, и надежность при эксплуатации. Другим немаловажным достоинством заявленной сменной гусеничной тележки является использование стандартных деталей, позволяющих в зависимости от требуемых условий эксплуатации трактора и его модификации корректировать в пределах заявленной формулы изобретения размеры тележки.

В настоящее время опытный образец тележки сменной гусеничной прошел испытания и показал отличные результаты характеристик при эксплуатации, высокую надежность и простоту изготовления на стандартном оборудовании и по известным технологиям.