EA031751B1 - Оборотный плуг с трехточечной навеской - Google Patents

Abstract

Предложен оборотный плуг (1) с трехточечной навеской, содержащий узел (2) опорных колес, у которого два концентрических опорных колеса (21, 22) прикреплены к колесному рычагу (24), соединяющему среднюю часть (231) колесной оси (23) с колесным креплением (25).

Description

Изобретение относится к оборотному плугу с трехточечной навеской, в котором узел опорных колес содержит два концентрических опорных колеса с зазором между ними.

В настоящее время плуги с трехточечной навеской комплектуются единственным опорным колесом. Как правило, это обеспечивает достаточную несущую способность, позволяя поддерживать рабочее заглубление задней части плуга на нужном уровне. В случае необходимости увеличения несущей способности опорного колеса возникает проблема, связанная с ограничениями диаметра опорного колеса, обусловленными требованиями к клиренсу при развороте оборотного плуга с трехточечной навеской.

С другой стороны, на полунавесном плуге устанавливают два опорных колеса, собранных в единый узел с относительно большим удалением друг от друга, с учетом того факта, что эти колеса будут также использоваться для транспортировки плуга.

По существу, единственное опорное колесо создает ряд проблем, в частности, связанных с определением параметров подвески колеса, так как подвеску колеса приходится устанавливать асимметрично по отношению к центральной плоскости колеса, соединяя с выступающей колесной осью. В результате подвеска колеса подвергается воздействию крутящего момента вокруг центральной оси колесного рычага.

Альтернативно, единственное опорное колесо может быть посажено на вилку, но это затруднит адаптацию подвески колеса к различным размерам колес. Кроме того, вилка в значительной степени склонна собирать землю, растительный материал и иные подобные вещества, налипающие на опорное колесо.

Использование единственного опорного колеса в оборотном плуге с трехточечной навеской имеет еще один недостаток, а именно попеременное обращение колесного рычага вовнутрь и наружу. Когда рычаг обращен наружу, то есть в направлении невспаханной почвы, колесный рычаг может легко зацепиться за забор, изгородь и тому подобное при распахивании кромки поля.

Целью изобретения является устранение или уменьшение по меньшей мере одного из недостатков, присущих уровню техники, или, по меньшей мере, создание полезной альтернативы уровню техники.

Эта цель достигается благодаря признакам, раскрытым в приведенном ниже описании и в приложенной формуле изобретения.

Целью настоящего изобретения является усовершенствование узла опорных колес для оборотного плуга с трехточечной навеской, причем узел поддерживающих колес должен иметь достаточную несущую способность при умеренном размере колеса, демонстрировать высокую стабильность во время вспашки и транспортировки, причем узел опорных колес может использоваться в качестве поддерживающего/транспортировочного колеса, прилагать осевую нагрузку к колесной подвеске с созданием минимальных крутильных сил, иметь чистые наружные боковые поверхности и легко адаптироваться к различным регулировочным устройствам.

Предложен оборотный плуг с трехточечной навеской, содержащий узел опорных колес, в котором два опорных колеса расположены концентрично бок о бок, с осевым зазором, достаточно большим для размещения части колесного рычага, проходящей от колесной оси к колесному креплению.

Высота колесного рычага предпочтительно значительно превышает ширину колесного рычага, поскольку симметричное расположение колес вызывает небольшие скручивающие нагрузки на колесный рычаг вокруг его центральной оси.

Колесный рычаг может быть поворотно соединен с колесным креплением вокруг горизонтального шарнирного соединения, расположенного перпендикулярно рабочему направлению оборотного плуга. Шарнирное соединение может быть прикреплено к втулке, способной поворачиваться вокруг горизонтальной оси вращения вала, ориентированного в рабочем направлении оборотного плуга. Поворотный вал может быть жестко присоединен к монтажному кронштейну. На поворотной втулке может быть установлен монтажный кронштейн для устройства регулировки заглубления, расположенного между монтажным кронштейном и колесным рычагом предпочтительно диаметрально противоположно указанному шарнирному соединению. Устройство регулировки заглубления может представлять собой кривошип, регулируемый стержень, гидравлический или электрический исполнительный элемент или иное подобное устройство.

Поворотная втулка может содержать одно или более подпружиненных фиксирующих устройств, предназначенных для дополнительного повышения стабильности узла опорных колес. Фиксирующее устройство содержит один или более фиксирующих шариков или стержней, помещенных в соответствующие вырезы, расположенные в осевом направлении в поворотной втулке или на ней, и упирающихся в пружину сжатия, также расположенную в вырезе. Поверхность, из которой выступает поворотный вал, содержит соответственно одну или более соответствующих выемок, в которые с возможностью разъемного зацепления входит часть фиксирующего шарика или стержня. Таким образом, узел опорных колес может быть зафиксирован в одном или более положениях, например в двух рабочих положениях, причем замок раскрывается, когда на опорные колеса воздействуют достаточно большие боковые силы, например, обусловленные силой тяжести при повороте оборотного плуга в направлении, противоположном направлению вспашки. Специалисту в данной области техники известен способ определения отпускающей силы путем выбора характеристик пружины сжатия, выбора вида выемок или вырезов для ограни

- 1 031751 чения осевого перемещения фиксирующего шарика/стержня в вырезе.

Альтернативно, фиксирующий шарик/стержень может быть расположен в радиальном вырезе в поворотной втулке, причем поворотный вал содержит одну или более групп соответствующих выемок, предназначенных для приема части фиксирующего шарика или стержня для установления разъемного фиксирующего зацепления. Пружина сжатия может быть расположена в корпусе, выступающем из периферийной области поворотной втулки.

Транспортировочный фиксатор, предназначенный для фиксации опорных колес в промежуточном положении, например, для поддержки задней части оборотного плуга во время транспортировки, когда оборотный плуг повернут в промежуточное положение, связан с поворотной втулкой. Стопорный болт расположен в осевой направляющей в периферийной области поворотной втулки и предназначен для взаимодействия с вырезом или выемкой в поверхности, из которой выступает поворотный вал.

Альтернативно, стопорный болт может быть радиально установлен на поворотной втулке, причем болт выполнен с возможностью взаимодействия с выемкой на поворотном валу.

В частности, изобретение относится к узлу опорных колес для оборотного плуга, содержащему два концентрических опорных колеса, прикрепленных к колесному рычагу, соединяющему среднюю часть колесной оси с колесным креплением. Преимущество этого заключается в том, что, в основном, колесный рычаг подвергается осевой нагрузке без какого-либо значительного крутящего момента.

Высота колесного рычага может значительно превышать ширину колесного рычага. Преимущество этого заключается в том, что узел опорных колес может обладать достаточной прочностью при отсутствии расстояния между опорными колесами, что позволяет исключить непрактичное увеличение ширины узла опорных колес.

Соотношение высоты/ширины колесного рычага может составлять 3:1-10:1, предпочтительно 4:19:1, наиболее предпочтительно 4:1-8:1. Таким образом, прочность колесного рычага в значительной степени может быть обеспечена за счет адаптации высоты колесного рычага. Таким образом, колесный рычаг может отличаться более высокой степенью гибкости вдоль своей поперечной оси и даже может быть изготовлен из пружинной стали или другого материала с высоким пределом текучести.

Передняя часть колесного рычага, расположенная вне периферийной области опорных колес, может заметно расширяться. Преимущество этого заключается в том, что колесному рычагу можно придать большую жесткость в области крепления колесного рычага и устройства регулировки заглубления.

Колесный рычаг может быть прикреплен к горизонтальному шарнирному соединению, расположенному на поворотной втулке на колесном креплении, причем шарнирное соединение расположено перпендикулярно рабочему направлению оборотного плуга, а поворотная втулка поворотно закреплена на горизонтальном поворотном валу, жестко закрепленном в колесном кронштейне при осевом направлении, совпадающем с рабочим направлением оборотного плуга. Преимущество этого заключается в надежной защите механизма регулировки от воздействия земли и растительных остатков, налипших на колесное крепление.

Колесное крепление может содержать фиксирующее устройство, предназначенное для удержания поворотной втулки с блокировкой вращения и съемным образом закрепленное на поворотном валу.

На поворотной втулке или в ней может быть выполнен один или более осевых вырезов, каждый из которых предназначен для приема корпуса фиксатора, а колесный кронштейн может содержать несколько соответствующих выемок, причем фиксирующее зацепление поворотной втулки с колесным кронштейном может размыкаться при приложении осевой составляющей силы к опорным колесам. Альтернативно, в поворотной втулке может быть выполнен один или более радиальных вырезов, в каждый из которых входит подпружиненный корпус фиксатора, а поворотный вал может содержать несколько соответствующих выемок. Преимущество этого заключается в увеличении боковой устойчивости узла опорных колес в своих рабочих положениях без нарушения регулировки между различными положениями.

Выемка может содержать уклон, предназначенный для направления корпуса фиксатора в выемку или из нее. Это позволяет предотвратить проворачивание узла опорных колес после достижения его рабочего положения при реверсировании направления вспашки оборотного плуга.

Колесное крепление может содержать устройство регулировки заглубления, расположенное между крепежным рычагом, установленным на поворотной втулке, закрепленной на колесном креплении, и передней частью колесного рычага. Устройство регулировки заглубления, таким образом, следует за узлом опорных колес при его вращении во время поворота плуга, причем будет достаточно одного устройства регулировки заглубления.

Устройство регулировки заглубления может быть выбрано из группы, содержащей кривошип, регулировочный стержень, электрический или гидравлический исполнительный элемент. Таким образом, обеспечено несколько альтернатив для регулировки заглубления, от ручных устройств до дистанционного управления гидравлическим или электрическим приводом.

Стопорный болт, расположенный в направляющей на поворотной втулке, может быть выполнен с возможностью осевого перемещения во взаимодействие с вырезом, выполненным в колесном кронштейне или поворотном валу. Это позволяет получить стабильную фиксацию узла опорных колес в транспортном положении без функции, влияющей на оперативную переналадку опорных колес при повороте

- 2 031751 плуга.

Ниже будет рассмотрен пример предпочтительного варианта исполнения, представленного на прилагаемых чертежах, на которых на фиг. 1 представлен вид в аксонометрии, под углом спереди, на заднюю часть оборотного плуга с узлом опорных колес в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 2 представлен вид в аксонометрии узла опорных колес в увеличенном масштабе, под углом сзади и слева;

на фиг. 3 представлен вид в аксонометрии узла опорных колес под углом сзади и справа;

на фиг. 4 представлен вид сбоку на узел опорных колес;

на фиг. 5 представлен вид сзади на узел опорных колес;

на фиг. 6 представлен продольный разрез фиксирующего устройства в увеличенном масштабе.

Сначала рассмотрим фиг. 1, на которой изображен оборотный плуг 1, оснащенный узлом 2 опорных колес согласно изобретению. Детали раскрыты на фиг. 2-6.

Узел 2 опорных колес содержит первое и второе опорное колесо 21, 22, причем колеса идентичны друг другу и расположены концентрично на колесной оси 23. Зазор между опорными колесами 21, 22 оставляет место для колесного рычага 24, устанавливаемого на среднюю часть 231 колесной оси 23, причем колесный рычаг 24 прикреплен к колесной оси 23. Высота колесного рычага 24 имеет обозначение Н, а ширина колесного рычага 24 - обозначение W (см. фиг. 2). В данном случае изображенный колесный рычаг 24 выполнен из пластин, свинченных болтами. Передняя часть 241 колесного рычага расширяется и соединяется с поворотной втулкой 251 посредством поперечного шарнирного соединения 252.

Большая высота Н колесного рычага 24 по отношению к его ширине W обеспечивает достаточное сопротивление изгибу в вертикальном направлении, при этом одновременно относительно малая ширина W колесного рычага позволяет использовать небольшой зазор между опорными колесами 21, 22. Таким образом, расположение колесного рычага 24 по центру относительно опорных колес 21, 22 уменьшает крутильные напряжения на колесном рычаге 24 при воздействии несбалансированных нагрузок на узел 2 опорных колес. В случае изготовления колесного рычага 24 из материала с высоким пределом текучести, например из пружинной стали, колесный рычаг 24 будет также отличаться высокой боковой гибкостью.

В представленном варианте исполнения отношение высоты к ширине (H:W) составляет примерно 4:1.

Поворотная втулка 251 установлена с возможностью вращения на поворотном валу 2561, выступающем из колесного кронштейна 256, предназначенного для установки на оборотный плуг 1 (см. фиг. 1).

Поворотная втулка 251 содержит фиксирующее устройство 255, в представленном варианте расположенное в осевом направлении поворотной втулки 251 (см. фиг. 3). Теперь рассмотрим фиг. 6, на которой показаны детали фиксирующего устройства 255. В вырез 254 входит корпус 2551 фиксатора, в представленном варианте представляющий собой фиксирующий шарик, утопленный в гнездо 2554, частично выступающий из выреза 254 и предназначенный для зацепления с выемкой 2562, в представленном варианте расположенной на задней поверхности колесного кронштейна 256. Корпус 2551 фиксатора подпружинен пружиной 2552 сжатия, расположенной между гнездом 2554 и регулируемой опорой 2555 пружины, находящейся в концевой части корпуса 2553 пружины.

Выемка 2562 имеет уклон 2563, предназначенный для направления корпуса 2551 фиксатора в выемку 2562 и из нее (см. фиг. 2 и 5). В диаметрально противоположном направлении от уклона 2563 выемка 2562 содержит относительно крутую наклонную плоскость. При этом узел 2 опорных колес не может пройти мимо своего рабочего положения при реверсировании направления вспашки оборотного плуга 1.

Специалисту в данной области техники очевидно, что фиксирующее устройство может быть реализовано другим способом, например путем расположения в радиальном направлении поворотной втулки 251, причем выемка 2562 будет расположена в периферийной области поворотного вала 2561.

Кроме того, поворотная втулка 251 содержит стопорный болт 258 (в частности, см. фиг. 2 и 3), установленный в направляющей 259, расположенной в периферийной области поворотной втулки 251 в осевом направлении поворотной втулки 251. Стопорный болт 258 выполнен с возможностью зацепления с вырезом 257, расположенным в колесном кронштейне 256, когда оборотный плуг 1 находится в среднем положении (не показанном на фиг.), предназначенном для транспортировки.

От поворотной втулки 251 в заднем направлении выступают два крепежных рычага 253. Устройство 26 регулировки заглубления образует регулируемое соединение между задними концевыми участками крепежных рычагов 253 и передней частью 241 колесного рычага, что позволяет закрепить кривошип 261 в коренном подшипнике 262, зафиксированном на крепежных рычагах 253, и коренной гайке 263, зафиксированной на передней части 241 колесного рычага.

Claims (12)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Оборотный плуг (1) с трехточечной навеской, в котором узел (2) опорных колес содержит два концентрических опорных колеса (21, 22), прикрепленных к колесному рычагу (24), соединяющему

   - 3 031751 среднюю часть (231) колесной оси (23) с колесным креплением (25), прикрепленным к задней части указанного плуга (1), при этом указанный узел (2) опорных колес выполнен с возможностью поддержки задней части плуга (1) во время транспортировки, отличающийся тем, что указанные опорные колеса (21, 22) расположены с зазором в осевом направлении, величина которого достаточна для размещения в нем части колесного рычага (24);

   колесный рычаг (24) установлен с возможностью поворота вокруг горизонтального поворотного вала (2561), осевое направление которого совпадает с рабочим направлением оборотного плуга (1); и колесное крепление (25) содержит устройство (26) регулировки заглубления, проходящее между крепежным рычагом (253), установленным на поворотной втулке (251), которая с возможностью поворота закреплена на горизонтальном поворотном валу (2561), жестко прикрепленном к колесному кронштейну (256) колесного крепления (25), и передней частью (241) колесного рычага.
2. 2. Плуг по п.1, в котором высота (Н) колесного рычага (24) значительно превышает ширину (W) колесного рычага (24).
3. 3. Плуг по п.1, в котором соотношение (H:W) высота/ширина колесного рычага (24) составляет 3:ΙΙΟ:!, предпочтительно 4:1-9:1, наиболее предпочтительно 4:1-8:1.
4. 4. Плуг по п.1, в котором колесный рычаг (24) изготовлен из пружинной стали.
5. 5. Плуг по п.1, в котором передняя часть (241) колесного рычага, расположенная вне периферийной области опорных колес (21, 22), расширена.
6. 6. Плуг по п.1, в котором колесный рычаг (24) прикреплен к горизонтальному шарнирному соединению (252), расположенному на поворотной втулке (251) на колесном креплении (25), причем шарнирное соединение (252) расположено перпендикулярно рабочему направлению плуга (1).
7. 7. Плуг по п.1, в котором колесное крепление (25) содержит фиксирующее устройство (255), предназначенное для удержания поворотной втулки (251) с блокировкой ее вращения и съемным образом закрепленное на поворотном валу (2561).
8. 8. Плуг по п.7, в котором на поворотной втулке (251) или в ней выполнен один или более осевых вырезов (254), каждый из которых предназначен для приема подпружиненного корпуса (2551) фиксатора, а колесный кронштейн (256) содержит несколько соответствующих выемок (2562), причем фиксирующее зацепление поворотной втулки (251) с колесным кронштейном (256) является размыкаемым при приложении осевой составляющей силы к опорным колесам (21, 22).
9. 9. Плуг по п.7, в котором в поворотной втулке (251) выполнен один или более радиальных вырезов (254), каждый из которых предназначен для приема подпружиненного корпуса (2551) фиксатора, а поворотный вал (2561) содержит несколько соответствующих выемок (2562), причем фиксирующее зацепление поворотной втулки (251) с поворотным валом (2561) является размыкаемым при приложении осевой составляющей силы к опорным колесам (21, 22).
10. 10. Плуг по п.7 или 8, в котором выемка (2562) содержит уклон (2563), предназначенный для направления корпуса (2551) фиксатора в выемку (2562) или из нее.
11. 11. Плуг по π. 1, в котором устройство (26) регулировки заглубления содержит кривошип, регулировочный стержень или электрический или гидравлический исполнительный элемент.
12. 12. Плуг по п.1, в котором стопорный болт (258), расположенный в направляющей (259) на поворотной втулке (251), выполнен с возможностью осевого перемещения во взаимодействие с вырезом (257), выполненным в колесном кронштейне (256) или в поворотном валу (2561).