DE10317812B4 - Agricultural working machine with a chassis steering - Google Patents
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Abstract
Es wird eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (1) mit einem Fahrgestell (3) und einem Fahrwerk (40), welches einen Teil des Gewichtes der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine (1) gegenüber dem Boden abstützt, wobei lenkbare Räder (4) des Fahrwerks (40) um Hochachsen in Hochlagern (34, 34') gelagert und mittels Spurstangen (18, 18), die einerseits an Lenkhebeln (17, 17') von Achszapfen (41, 41') der Räder (4) und andererseits an Lenkhebeln eines Lenkstocks (42) angreifen, und die Teil eines Koppelgetriebes einer Fahrwerkslenkung sind, lenkbar sind, wobei die Fahrwerkslenkung zur Steuerung der lenkbaren Räder (4) des Fahrwerks (40) eine Stelleinheit (38) umfasst, die es ermöglicht, dass die Beträge von Einschlagswinkel (50, 50') der lenkbaren Räder (4) zur Herbeiführung von Lenkeinschlägen wahlweise in Abhängigkeit von wenigstens einer ersten oder einer zweiten Kennlinie steuerbar sind, vorgeschlagen, die verbesserte Lenkeigenschaften bereitstellen, deren Manövrierfähigkeit die bisherigen Nachteile nicht aufweist und deren Nachlauf- und Spurverhalten in Kurvenfahrten den verschiedenen Betriebszuständen so angepasst werden kann, dass bislang konträre Forderungen ausgeglichen werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Stelleinheit (38) einen Stellantrieb (33) als Bestandteil des Koppelgetriebes zur Betätigung des Lenkstocks (42) aufweist, so dass das Übersetzungsverhältnis der Stelleinheit (38) zur Erzeugung des Lenkeinschlags der Räder (4) des Fahrgestells (3) veränderbar ist, und dass ein Gelenkpunkt (25) innerhalb der Stelleinheit (38) durch den Stellantrieb (33) relativ zu einer Stellplatte (19) beweg- und/oder verstellbar ist.There is an agricultural machine (1) with a chassis (3) and a chassis (40), which supports part of the weight of the agricultural machine (1) against the ground, with steerable wheels (4) of the chassis (40) about vertical axes stored in high bearings (34, 34 ') and by means of tie rods (18, 18), which are attached on the one hand to steering levers (17, 17') of axle journals (41, 41 ') of the wheels (4) and on the other hand to steering levers of a steering column (42) attack, and which are part of a coupling mechanism of a chassis steering system, are steerable, the chassis steering system for controlling the steerable wheels (4) of the chassis (40) comprising an adjusting unit (38) which enables the amounts of steering angles (50, 50 ') the steerable wheels (4) for bringing about steering angles are optionally controllable as a function of at least a first or a second characteristic curve, proposed that provide improved steering properties, the maneuverability of which is previously does not have its own disadvantages and its tracking and lane behavior when cornering can be adapted to the various operating conditions so that previously contrary requirements can be compensated for. This is achieved according to the invention in that the actuating unit (38) has an actuator (33) as part of the coupling gear for actuating the steering column (42), so that the transmission ratio of the actuating unit (38) for generating the steering angle of the wheels (4) of the chassis (3) can be changed, and that an articulation point (25) within the actuating unit (38) can be moved and / or adjusted relative to an actuating plate (19) by the actuating drive (33).
Description
Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einer Fahrwerkslenkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an agricultural work machine with a chassis steering system according to the preamble of
Aufgrund der ständig fortschreitenden Entwicklung zu immer größeren mobilen landwirtschaftlichen Maschinen mit größeren Arbeitsbreiten und weiteren in diesen integrierten Arbeitsprozessen als Folgeprozesse, stellen sich neue Anforderungen hinsichtlich der Lösung von besonderer Problemsituation, was die Manövrierfähigkeit hinsichtlich der Lenkung von Fahrwerken derartiger Maschinen auf engbegrenzten Flächen anbetrifft. Dabei stellt sich insbesondere bei zunehmender Länge der Maschinen in Verbindung mit Folgeprozessen das Problem, das die Anforderungen an Lenkeigenschaften im normalen Arbeitsprozess von denen der Straßentransportfahrt abweichen. Dieses kann auch gelten im Bereich von Vorgewenden am Ende von Feldern, wie dieses am Beispiel eines Großkreiselschwaders in Verbindung mit einem Schwadverleger näher verdeutlicht wird.Due to the ever-evolving trend towards ever larger mobile agricultural machines with larger working widths and more in these integrated work processes as follow-up processes, new demands are placed on the solution of particular problem situation as regards the maneuverability with respect to the steering of landing gear of such machines on narrowly defined areas. In particular, with increasing length of the machines in connection with subsequent processes, the problem arises that the requirements for steering properties in the normal working process deviate from those of road transport travel. This can also apply in the area of Vorgewenden at the end of fields, as this is illustrated using the example of a large rotary rake in conjunction with a Schwadverleger.
Es sind Heuwerbungsmaschinen als Kreiselschwader bekannt, dessen Fahrwerk als Teil des Fahrgestells gelenkte Lauf- und Stützräder aufweisen. Eine gattungsgemäße Heuwerbungsmaschine dieser Art ist in der
Dabei ist das Fahrwerk Teil eines Fahrgestells, an dem zwei Rechkreisel an schwenkbeweglichen Auslegern hochklappbar angelenkt sind. Um eine gute Manövrierfähigkeit und geringe Kurvenradien hinsichtlich des Nachlaufverhaltens zu erzielen, sind die Lauf- und Stützräder des Fahrgestells um Hochachsen verschwenk- und lenkbar derart gestaltet, dass jedes Laufrad mittels seines Laufradträgers am Fahrgestell um eine vom Achszapfen des Laufradträgers definierte Hochachse schwenkbar abgestützt ist und beide Laufräder gemeinsam mittels einer Lenkvorrichtung ausschließlich in Abhängigkeit von Ausrichtungsänderungen zwischen Zugdeichsel und Zugfahrzeug lenkbar sind.The chassis is part of a chassis, are hinged to the two rotary rake swiveling arms cantilevered. In order to achieve a good maneuverability and low curve radii with respect to the tracking behavior, the running and supporting wheels of the chassis are pivotable about pivot axes and designed such that each wheel is pivotally supported by means of its wheel carrier on the chassis about a defined by the axle journal of the wheel carrier vertical axis and both wheels are steerable together by means of a steering device exclusively in response to changes in alignment between drawbar and towing vehicle.
Das Betätigungsglied der Lenkvorrichtung ist eine Zug- und Schubstange, die gelenkig mit der Anschlussvorrichtung des Kreiselschwaders zur Ankopplung an die Unterlenker des Zugfahrzeugs derart verbunden ist, dass während des Verschwenkens des Anbauteils relativ zur Zugdeichsel als Teil des Fahrgestells, dabei Relativbewegungen zwischen Fahrgestell und Zug- und Schubstange entstehen, die über weitere Stellmittel, wie Winkelhebel und Spurstangen auf die Hebel der Achszapfen des Laufradträgers übertragen werden, wodurch die Laufräder entsprechend der vom Zugfahrzeug eingeschlagenen Richtungsänderung ebenfalls verschwenkt werden. Dadurch stellen sich die Laufräder auf einen kleinen Kurvenradius ein, welches zu einem besseren Manövrierverhalten beiträgt. Es handelt sich hierbei somit um ein Koppelgetriebe mit konstanter Übersetzung.The actuator of the steering device is a pull and push rod, which is pivotally connected to the connection device of the rotary rake for coupling to the lower link of the towing vehicle such that during pivoting of the attachment relative to the drawbar as part of the chassis, while relative movements between the chassis and train and push rod arise, which are transmitted via further adjusting means, such as angle lever and tie rods on the levers of the journals of the wheel carrier, whereby the wheels are also pivoted according to the direction taken by the towing vehicle change of direction. As a result, the wheels set to a small radius of curvature, which contributes to a better maneuverability. It is thus a coupling gear with constant translation.
Dadurch bedingt stellt sich der momentane Kurvenradius der Lauf- und Stützräder des Fahrgestells gattungsgemäßer in Kurvenfahrten in Abhängigkeit vom Einschlagwinkels zwischen Anschlussvorrichtung und Zugdeichsel des Fahrgestells zwangsgekoppelt ein und ist dadurch in der momentanen Lenksituation zwangsläufig vordefiniert.As a result, the current radius of curvature of the running and supporting wheels of the chassis generic in cornering depending on the steering angle between the connection device and drawbar of the chassis positively coupled and thus inevitably predefined in the current steering situation.
Es sind weiterhin Kreiselschwader mit endseitig angebrachten Verlagerungsvorrichtungen zum seitlichen Verlagern eines Schwads quer zur Fahrtrichtung bekannt. In der
Insbesondere bei Großschwadern stellt sich dabei in Kurvenfahrten dann das Problem, dass die Pick-up dann auch tatsächlich mittig in der Spur des zuvor abgelegten Mittelschwads bleibt, damit der gesamte Schwad auch in der Kurvenfahrt aufgenommen wird. Dabei hat sich gezeigt, dass die Forderung nach engen Kurvenradien, die durch die Fahrwerkslenkung gemäß der zuvor angesprochenen
Anderseits ist aber die enge Manövrierfähigkeit einerseits am Vorgewende und andererseits auf Straßen und Wegen während der Teilnahme am öffentlichen Verkehr absolut notwendig.On the other hand, however, close maneuverability on the headlands on the one hand and on roads and paths on the other during public transport is absolutely necessary.
Hier setzt nun die Aufgabe der Erfindung an, die sich zum Ziel setzt, diese konträren Forderungen dennoch optimal in Einklang zu bringen.This is where the object of the invention is based, which sets itself the goal of optimally reconciling these contradictory requirements.
Zudem ist aus der
Weiterhin ist aus der
Gegenstand der Erfindung ist es, eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit verbesserten Lenkeigenschaften bereitzustellen, deren Manövrierfähigkeit die zuvor beschriebenen Nachteile nicht aufweist und deren Nachlauf- und Spurverhalten in Kurvenfahrten den verschiedenen Betriebszuständen so angepasst werden kann, dass die zuvor angesprochenen konträren Forderungen ausgeglichen werden können.The object of the invention is to provide an agricultural working machine with improved steering characteristics, the maneuverability of which does not have the disadvantages described above and whose caster and cornering behavior during cornering can be adapted to the various operating conditions in such a way that the above-mentioned contradictory requirements can be compensated.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figurendarstellungen zu entnehmen.The object of the invention is achieved with the features of
Am Beispiel einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, ausgeführt als Großkreiselschwader, wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert und dargestellt. Eine erfinderische Fahrwerkslenkung weist verschiedene Vorteile auf. Aufgrund eines Stellgliedes, welches in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis innerhalb des Koppelgetriebes der Lenkerkopplung zur Lenkung der Stütz- und Laufräder des Fahrwerks zu verändern, kann der momentane Kurvenradius in Kurvenfahrten je nach Betriebszustand von diesem abhängig verändert werden.Using the example of an agricultural work machine, designed as a large rotary windrower, the invention will be explained and illustrated in more detail below. An inventive suspension steering has various advantages. Due to an actuator which is able to change the gear ratio within the linkage of the link coupling for steering the support and wheels of the chassis, the current turning radius can be changed in cornering depending on the operating state of this dependent.
Solange beispielsweise die Aufsammeleinrichtung als Beispiel eines Folgeprozesses eines Kreiselschwaders aufsammelt, d. h. sich diese am Boden befindet, ist das innere Übersetzungsverhältnis des Koppelgetriebes so bemessen, dass der Kreiselschwader als Beispiel einer Arbeitsmaschine einen dem Betriebszustand angepassten großen Kurvenradius ausführt. Dieser Betriebszustand, „abgesenktes Pick-up” ist demnach so bemessen, dass die Pick-up das zuvor vom Kreiselschwader zusammengerechte Schwad etwa mittig trifft und aufnimmt.For example, as long as the collector collects as an example of a follow-up process of a rotary rake, d. H. this is located on the ground, the internal gear ratio of the linkage is such that the rotary windrower performs as an example of a working machine adapted to the operating condition large radius of curvature. This operating state, "lowered pick-up" is therefore so dimensioned that the pick-up meets the previously assembled by the rotary windrower swath approximately centrally and absorbs.
Wird hingegen die Pick-up vom Boden abgehoben, so wird durch die Betätigung eines Stellglieds eine Veränderung des inneren Übersetzungsverhältnisses des Koppelgetriebes herbeigeführt, so dass dadurch in diesem veränderten Betriebszustand „angehobene Pick-up” ein kleiner Kurvenradien ausgeführt werden kann.If, on the other hand, the pick-up is lifted off the ground, a change in the internal transmission ratio of the linkage is brought about by the actuation of an actuator, so that a small curve radii can be carried out in this changed operating state "raised pick-up".
Umgekehrt führt ein Absenken der Pick-up dazu, dass automatisch das Lenksystem ein inneres Übersetzungsverhältnis einnimmt, welches auf großen Kurvenradius umschaltet.Conversely, a lowering of the pick-up leads to automatically the steering system assumes an internal gear ratio, which switches to a large radius of curvature.
Diese beiden Betriebszustände geben somit dem Lenksystem unterschiedliche Prioritäten vor. Der Betriebszustand „Pick-up unten” priorisiert demnach auf mittige und damit vollständige verlustfreie Aufnahme des Schwads, welcher von der Verlagerungsvorrichtung seitlich des Kreiselschwaders abgelegt wird.These two operating states thus give the steering system different priorities. The operating state "pick-up down" therefore prioritizes central and thus complete loss-free recording of the swath, which is stored by the displacement device side of the rotary rake.
Der Betriebszustand „Pick-up oben” hingegen priorisiert demnach die optimale Manövrierfähigkeit in beengten Räumen auf kleinen Flächen vornehmlich im Vorgewende.By contrast, the "pick-up on top" operating state prioritizes optimum maneuverability in confined spaces on small areas, primarily in the headland.
Die Beschreibung großer oder keiner Kurvenradius ist dabei nicht an einen bestimmten festvorgegeben Betrag gebunden, sonder sie beschreibt die Wirkung der Lenksteuerung im Sinne eines großen oder kleinen Lenkeinschlags der gelenkten Stützräder des Fahrwerks.The description of large or no radius of curvature is not tied to a specific fixed amount, but it describes the effect of the steering control in the sense of a large or small steering angle of the steered wheels of the suspension.
Dabei bleibt der Vorteil der guten Manövrierfähigkeit auch für die Transportfahrt im öffentlichen Verkehr erhalten.At the same time, the advantage of good maneuverability also remains for transport on public transport.
Der Umstellvorgang von großem auf kleinen Kurvenradius und umgekehrt kann dabei automatisch in Verbindung mit dem Betätigungsvorgang „anheben” bzw. „absenken” der Pick-up” erfolgen. Dabei kann die Betätigungseinrichtung für den Verstellvorgang „großer Kurvenradius” bzw. „kleiner Kurvenradius” innerhalb des Koppelgetriebes Lenkgestänge direkt oder indirekt in den Energiekreislauf zur Betätigung der Stellvorgänge „Pick-up anheben” bzw. Pick-up absenken” eingebunden sein. Erfindungsgemäß lässt sich das Stellglied, ausgeführt als doppeltwirkender Druckmittelzylinder, in besonders einfacher Form direkt in den Hydraulikkreislauf zur Ausführung der Stellvorgange „Pick-up anheben” bzw. Pick-up absenken” einbinden, welches eine kostensparende und besonders preiswerte Lösung des Problems liefert.The changeover process from large to small curve radius and vice versa can be done automatically in connection with the actuation process "raise" or "lower" the pick-up "done. In this case, the actuator for the adjustment "large radius of curvature" or "small radius of curvature" within the linkage steering linkage directly or indirectly in the energy cycle to actuate the actuators "pick-up lift or pick-up lower" be involved. According to the invention, the actuator, designed as a double-acting pressure cylinder, in a particularly simple form directly in the hydraulic circuit to perform the adjusting "pick-up lift" or pick-up lower "integrate, which provides a cost-effective and very inexpensive solution to the problem.
In dem folgenden Ausführungsbeispiel wird dieses näher verdeutlicht.In the following embodiment, this is illustrated in more detail.
Es zeigen:Show it:
In
Die Pick-up-Aufsammeleinrichtung
Am hinteren Teil des Fahrgestells
Das Fahrwerk
Die Stelleinheit
Auf der Umlenkplatte
Dabei ist der Gelenkpunkt
Das andere freie Ende des Steuerhebels
Die Druckstangenglieder
Die Zug- und Druckstange
Die Gelenkverbindung im Gelenkpunkt
Diese ermöglicht die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Stelleinheit
Die
Die Hebelarme sind dabei definiert durch den Radiusvektor im Koordinatenursprung des Gelenkpunktes der Hochachse
Indem durch den Stellantrieb
Dabei definiert die Grundstellung in der Geradeausfahrt gemäß
Die Fahrtrichtungsänderungen des Traktors
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht nun darin, dass die Verstellung von aggressivem auf nicht aggressivem Lenkverhalten und umgekehrt dadurch vollautomatisch in den laufenden Arbeitprozess durch eine Folgesteuerung eingreift, indem dieses an dem Prozess des Anhebens oder Absenkens der Pick-up gekoppelt ist, welches mit der Betätigung der Stellantriebe
Wenn der Ursprung des Hebelradius R identisch ist mit dem Gelenkpunkt
Analog lässt sich ein vergleichbares Lenkverhalten nach der Erfindung auch durch eine andere Beschaltungstechnik, beispielsweise durch den Einsatz von Mikroprozessor gestützten Steuerungen, herbeiführen. Alternativ kann die Folgesteuerung, oder auch die Umschaltung von aggressivem auf nicht aggressivem Lenkverhalten, auch manuell ausgelöst werden.Similarly, a comparable steering behavior according to the invention by another circuit technology, for example, by the use of microprocessor-based controls, cause. Alternatively, the sequential control, or the switch from aggressive to non-aggressive steering behavior, can also be triggered manually.
Damit ist das gewünschte aggressive Lenkverhalten im angehobenen Zustand der Pick-up gleichermaßen auch im öffentlichen Verkehr auf Straßen und Wegen herbeigeführt.Thus, the desired aggressive steering behavior in the raised state of the pick-up alike in public transport on roads and paths brought about.
Dieses Beispiel kann auch übertragen werden auf andere Maschinengattungen der Landtechnik, wenn es darum geht, unterschiedliches Lenkverhalten einerseits im laufenden Arbeitsprozess und andererseits im Straßenverkehr bzw. im Vorgewende, oder in anderen beengten Räumen zu erzeugen.This example can also be applied to other machine types of agricultural technology when it comes to generating different steering behavior on the one hand in the current work process and on the other hand in the road or on headland, or in other confined spaces.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (Kreiselschwader)Agricultural work machine (rotary swather)
- 2, 2'2, 2 '
- SchwadkreiselWindrowers
- 33
- Fahrgestellchassis
- 44
- Räderbikes
- 55
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 66
- Zugfahrzeugtowing vehicle
- 77
- QuerfördereinrichtungCross conveyor
- 88th
- Förderbandconveyor belt
- 99
- Förderbandconveyor belt
- 1010
- Förderbandconveyor belt
- 1111
- Pick up-AufnahmeeinrichtungPick up recording device
- 1212
- Schwadwindrow
- 1313
- Schwadversatzswathe
- 1414
- Querrahmencross frame
- 1515
- Hochachsevertical axis
- 16, 16'16, 16 '
- Hochachsevertical axis
- 17, 17'17, 17 '
- Lenkhebelsteering lever
- 18, 18'18, 18 '
- Spurstangetie rod
- 1919
- Umlenkplattebaffle
- 2020
- Zug- und DruckstangePull and push rod
- 2121
- Zug- und DruckstangengliedPull and push rod link
- 2222
- Zug- und DruckstangengliedPull and push rod link
- 2323
- Zug- und DruckstangengliedPull and push rod link
- 2424
- Gelenkpunktfulcrum
- 2525
- Gelenkpunktfulcrum
- 2626
- Gelenkpunktfulcrum
- 2727
- Gelenkpunktfulcrum
- 2828
- Gelenkpunktfulcrum
- 29, 29'29, 29 '
- Gelenkpunktfulcrum
- 30, 30'30, 30 '
- Gelenkpunktfulcrum
- 3131
- Gelenkpunktfulcrum
- 3232
- Gelenkpunktfulcrum
- 3333
- Stellantriebactuator
- 3434
- Hochlagerhigh camp
- 3535
- Hochachsevertical axis
- 3636
- Stellantriebactuator
- 3737
- Stellantriebactuator
- 3838
- Stelleinheitactuator
- 3939
- Verlagerungsvorrichtungdisplacing device
- 4040
- Fahrwerklanding gear
- 41, 41'41, 41 '
- Achszapfenjournal
- 4242
- Lenkstockpitman
- 4444
- LanglochLong hole
- 4545
- Wegeventilway valve
- 4646
- LanglochführungSlot guide
- 4747
- LanglochLong hole
- 4848
- Steuerhebelcontrol lever
- 4949
- Längslagerlongitudinal stockyard
- 50, 50'50, 50 '
- Einschlagwinkelsteering angle
- 5151
- EinschlagwinkeldifferenzSteering angle difference
- 5252
- Stehbolzenstuds
- 5353
- deichselbildender Längsholmdrawbar-forming longitudinal spar
- 54, 54'54, 54 '
- Hebelarmlever arm
- 5555
- Hebelarmlever arm
- FF
- Fahrtrichtungdirection of travel
- RR
- Hebelradiuslever radius
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