HU206541B

HU206541B - Force detector system for pull forces

Info

Publication number: HU206541B
Application number: HU913543A
Authority: HU
Inventors: Gerpen Harlan Welbert Van
Original assignee: Deere & Co
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1992-11-30
Also published as: HUT59487A; US5101909A; ES2040142T3; FI102013B; DE59100065D1; CA2052120A1; JP3179155B2; AR246150A1; BR9104857A; MX173760B; FI102013B1; FI915317A; ATE87171T1; CA2052120C; JPH04278002A; PL166896B1; PL292359A1; FI915317A0; EP0485870A1; HU913543D0

Description

A találmány egy pár, egymáshoz képest bizonyos távolságban elhelyezkedő vonótagra ható erő megállapítására szolgáló erőérzékelő rendszene vonatkozik, különösképpen mezőgazdasági vontatók munkaeszközeinek rögzítésénél. A vonótagok keresztben álló meghajtó rúd két végét fogják meg. A meghajtó rúd keresztben, egymástól bizonyos távolságban lévő tartórészekre támaszkodik. Középső részén a meghajtó rúd meghajlásának érzékelésére szolgáló eszköz van.

A mezőgazdasági vontatók vonóerejének szabályozására a vonóerő mérésére szolgáló eszközök szükségesek.

A US 2 864295 számú, a US 2 974733 számú és a US 3 022 831 számú szabadalmi leírásokban vontatók vonóerő szabályzásához vannak erőmérő rendszerek leírva. Ezeknél az ismert megoldásoknál a vonóerő olyan meghajtó rúd ellentétes végeire hat, amelyet keresztben, egymástól bizonyos távolságban lévő tartórészek tartanak. A meghajtó rúd középső részénél jelentkező kihajlást rudazat adja át a vontató munkaeszköz részére a szabályzó rendszer szervo mechanizmusának. A US 4266616 számú szabadalmi leírás olyan hasonló vonóerőmérő berendezést ír le, amelynél a meghajtó rúd meghajlását a Hali-effektuson alapuló érzékelő állapítja meg, amely a meghajtó rúd középső szakaszán van elhelyezve. Ennél a berendezésnél azonban a mérés érzékenységét a meghajtó rúd merevsége és a meghajlás ebből adódó kis mértéke korlátozza.

A találmány alapját jelentő feladat az, hogy egyszerű. csekély költségű és érzékeny erőérzékelő rendszert hozzunk létre a bevezetésben ismertetett elrendezésnél, mely alkalmas elektronikus vonóerő szabályzó rendszer vezérlő jeleinek az előállítására. A meghajtó rúd meghajlásának érzékelése ez esetben legyen valamilyen készen kapható érzékelővel lehetséges.

Ez a feladat oly módon oldható meg, hogy a meghajtó rúdra egy keresztben nyúló heveder végei vannak rárögzítve, ez a heveder lényegesen hajlékonyabb, mint a meghajtó rúd és a meghajtó rúd hajlása esetén az alakját megváltoztatja úgy, hogy ilyenkor a középső része a meghajtó rúdhoz közeledik vagy attól eltávolodik. E meghajtó rúd és a heveder középső része között elmozdulás érzékelő van a meghajtó rúd és a heveder közötti távolság változásának a mérésére.

A vonóérzékelő rendszer olyan meghajtó rúdból áll, amely egymástól térközzel elválasztott két tartórész között nyúlik végig és amelyet ezek tartanak. A meghajtó rúd mindkét végére egy-egy vonótag van csuklósán rögzítve. A két tartórész között hajlékony heveder van elhelyezve. Ennek a két vége a tartórészek közelében a meghajtó rúdra van rögzítve. Terhelés nélküli állapotban a heveder meggörbült alakú és a meghajtó rúd irányából nézve konkáv. A meghajtó rúd és a heveder középső része között van egy elmozduiásérzékelő elhelyezve, például egy lineáris potenciométer, egy vonal mentén változtatható feszültségváltó, vagy olyan más elektromos berendezés, amely a távolság változását érzékeli. Az elmozdulásérzékelő a meghajtó rúd és a heveder íve közötti távolság változásait érzékeli és olyan elektromos jelet állít elő, amely a vonótagra gyakorolt erőre jellemző. Ha a meghajtó rúd végén terhelés lép fel, akkor ez meghajlik. Ilyenkor a heveder ellentétes irányba görbül meg. Ilyen módon a meghajtó rúd és a heveder mechanikus erősítőként működik.

A találmány szerinti erőérzékelő rendszer mind a húzó-, mind a nyomóerők érzékelésére alkalmas. Viszonylag egyszerű és kedvező költséggel állítható elő, továbbá nagy érzékenysége van. Olyan elmozdulásérzékelő alkalmazása, amely meglévő gyártmányú lehet, lehetővé teszi az elektronikus vonóerőszabályzó rendszerhez az egyszerű illesztést.

A találmányt, valamint a találmány további előnyeit, előnyös továbbfejlesztéseit és megoldásait olyan rajzok alapján írjuk le és ismertetjük közelebbről, amelyek a találmány egyik kiviteli példáját mutatják be.

A rajzok a következők: la és lb ábra: a találmány szerinti erőérzékelő rendszer jobb és bal oldali részének vízszintes metszete, amely egy vontató vonóerőszabályzó rendszere részére alkalmas meghajtó rudat tartalmaz,

2. ábra: az lb ábra 2-2 jelű vonala mentén vett részmetszet,

3. ábra: a találmány szerinti hevedertartó részére egy előnyös megoldás perspektivikus ábrázolása,

4. ábra: a találmány szerinti hevedertartó részére egy további előnyös megoldás perspektivikus ábrázolása.

A (10) erőérzékelő rendszer olyan (12) meghajtó rudat tartalmaz, amely keresztülnyúlik a (14) és (16) tartórészeken. A (14) és (16) tartórészt egy mezőgazdasági vontató közelebbről nem ábrázolt hátsó tengelyborításának a hátsó oldalán lévő keret vagy házrész képezi. Két (18) és (20) vonótag első vége, például a követő kormányrudazat, a (12) meghajtó rúd azon ellentétes végeire csatlakozik, amelyek a (14) és (16) tartórészeken keresztül nyúlva áthaladnak ezeken. A (14) tartórész a (22) gömbcsapágy vagy gömbhüvely segítségével, melyet a (14) tartórészben a (23) tartó rögzít, a (12) meghajtó rúd megnövelt átmérőjű (21) szakaszát tartja. A (22) gömbhüvely a meghajtó rúd szöghelyzetének a megváltozását teszi lehetővé, ha a (12) meghajtó rúd a (18) és (20) vonótagokra ható vonóerő következtében meghajlik.

A (16) tartórész a (12) meghajtó rúd megnövelt átmérőjű (24) szakaszát lazán veszi körül és ezt tartja. A megnövelt átmérőjű (24) szakasznak két olyan legömbölyített (26) és (27) hengeres felülete van, amelyek között egy felső- és egy alsó vízszintes (28) és (29) síkfelület található (2. ábra). A megnövelt átmérőjű (24) szakaszon függőlegesen a (32) furaton keresztül a (30) keresztcsap nyúlik át. A (30) keresztcsap végeit (34) és (36) hüvelyek tartják, amelyek kis súrlódású anyaggal, például teflonnal vannak kibélelve, ennek következtében a kenésük elmaradhat. A (30) keresztcsap végeinél lévő (34) és (36) hüvelyek a (16) tartórészben lévő furatokba vannak belepréselve. A (22) gömbhüvely és a (34) hüvely mindkét oldalára (38) gyűrűtömítés van erősítve, hogy a (22) és (34) hüvelyek a szennyeződéstől védve legyenek.

.31

HU

A (40) heveder ellentétes végein olyan (42) hevedertartók vannak rögzítve, amelyek a (14) és (16) tartórészek közelében, mégpedig ezek között vannak a (12) meghajló rúdhoz erősítve. A (40) heveder lényegesen vékonyabb és így egyben lényegesen hajlékonyabb, mint a (12) meghajló rúd. Ha erő nem hat, akkor a (40) heveder meghajló és a (12) meghajló rúd felől nézve konkáv alakot vesz fel.

Mindegyik (42) hevedertartónak olyan (46) réssel ellátott (45) teste van, amelybe a (40) heveder egyik vége van belehelyezve és rögzítve. Mindegyik (45) testből két (50) szár indul ki és ezek a (12) meghajló rudat körbefogják. Amint leginkább az 1. és a 3. ábrából kitűnik, az (50) száraknak olyan átlyukasztott (54) végződése van, amely a (12) meghajló rúddal (55) csap vagy csavar segítségével van oly módon összekötve, hogy az a (12) meghajló rúdban lévő (56) rögzítőfuraton nyúlik keresztül. Egy másféle 42’ hevedertartó esetében, amint az a 4. ábrán látható, behajlított 54’ végződésű vagy tartólábú olyan 50’ szárak vannak, amelyek a (12) meghajló rúdban lévő 56’ zsákfuratokba illeszkednek be. Mindegyik (42, 42’) hevedertartó megoldásnál a (45) testen keresztül olyan (58) menetes furat halad keresztül, amely az (50) szárak középvonalán áthaladó síkkal hegyes szöget zár be. Mindegyik (58) menetes furatba (60) beállító vagy fejescsavar van belehajtva és ez a szabad végével úgy támaszkodik a (12) meghajló rúdra, hogy a (45) test helyzete és ezzel a (40) heveder végződése a (60) beállítócsavar elfordításával állítható be.

A kedvező árú és kereskedelmi forgalomban lévő (70) elmozdulásérzékelő a (12) meghajló rúd és a (40) heveder középső része között helyezkedik el. A (70) elmozdulásérzékelő egy lineáris útérzékelő, például lineáris potenciométer, lineárisan változtatható feszültségátalakító, vagy. más elektromos szerkezet lehet, mely a távolság megváltozását jelzi. A (18) és (20) vonótagon keresztül a (12) meghajló rúd végeire ható vonóerő meghajlítja a (12) meghajló rudat. Ilyenkor a hajlékony (40) heveder mechanikus erősítőként működik. A gyártási tűrés azt eredményezheti, hogy a (70) elmozdulásérzékelő nem a helyes kezdeti feszültséget szolgáltatja, ha nem hat vonóerő. Ezért, miután a (70) elmozdulásérzékelőt rögzítettük, a 60 beállítócsavart addig állítjuk, amíg a (70) elmozdulásérzékelő nem szolgáltatja az elektromos kezdeti nulla jelet.

Ha a (18) és (20) vonótagokra vonóerő hat, ami a (12) meghajló rúd végeit az 1. ábrának megfelelően lefelé húzza, akkor a (12) meghajló rúd középső része felfelé hajlik meg. A (42) hevedertartók és a (40) heveder végei egymástól távolodnak úgy, hogy a (40) heveder közepe a (12) meghajtó rúd középső szakasza felé közeledik. Ezáltal a (70) elmozdulásérzékelő kezdeti feszültsége megváltozik. Ez a feszültségjel a jármű vontató szerkezetének, vagy a járműre akasztott berendezés elektronikus szabályzó rendszerének a bemenetére kerül.

A (30) keresztcsap függőleges irányítása lehetővé teszi a (12) meghajtó rúd központi meghajlását a vízszintes síkban. A (12) meghajtó rúdnak a tengelye

541 B 2 körüli elfordulását a (30) keresztcsap megakadályozza abban az esetben, ha a (18) és (20) vonótagok felemelkednek vagy lesüllyednek. Ezenkívül ez megakadályozza a (12) meghajtó rúd tengelyirányú elmozdulását is, és azt, hogy a (12) meghajtó rúd valamelyik vége a (14) vagy (16) tartórészből kicsússzon. A (30) keresztcsap emellett felfogja azokat az oldalirányú erőket, amelyek a (18) és (20) vonótagok oldalirányú terhelése esetén a (12) meghajtó rúdnak adódnak át.

A (30) keresztcsap a (32) furatban lazán illeszkedik. Amikor a (12) meghajló rúd meghajlik, a (34) és (36) hüvelyeken belül a (30) keresztcsap elfordul. Ez az elmozdulás azért lehetséges, mert a (34) és (36) hüvelyek terhelt felülete és a (30) keresztcsap végei között a súrlódás sokkal kisebb, mint a 30 keresztcsap és a (32) furat belső felülete között az acél-acélon érintkezés súrlódása. Az a játék, ami a (30) keresztcsap elfordulását lehetővé teszi, a (30) keresztcsapnak azt is megengedi, hogy a függőleges terhelés elől is megfelelően kitérjen anélkül, hogy a (30) keresztcsap felszoruljon addig, amíg túl nagy eltérés nem lép fel.

Ha a találmány csupán egyetlen kiviteli példa kapcsán is van csak leírva, a szakemberek részére iránymutatást ad a közölt leírás számos különböző változat, módosulat és variáció részére, melyek a jelen találmány körébe tartoznak.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Erőérzékelő rendszer egy pár vonótagra (18, 20) ható húzóerő megállapítására, különösképpen mezőgazdasági vontatók munkaeszközeinek rögzítésénél, amelynél a vonótagok (18,20) keresztben álló meghajtó rúd (12) két végét fogják meg, ez pedig keresztben, egymástól térközzel elválasztott tartórészekre (14, 16) támaszkodik és a középső részén meghajlás érzékelésére szolgáló eszköz (elmozdulásérzékelő) (70) van elrendezve, azzal jellemezve, hogy a meghajtó rúdra (12) a tartórészek (14, 16) között egy keresztbe nyúló heveder (40) végei vannak ráerősítve, ez a heveder (40) rugalmasabb, mint a meghajló rúd (12), a meghajtó rúd (12) és a heveder (40) középső része között pedig a meghajtó rúd (12) és a heveder (40) közötti távolság változásának mérésére szolgáló elmozdulásérzékelő (70) van elhelyezve.
2. Az 1. igénypont szerinti erőérzékelő rendszer, azzal jellemezve, hogy az egyik tartórészben (14) a meghajtó rúd (12) részére a meghajlásának megfelelő elmozdulást biztosító gömbhüvely (22) van rögzítve.
3. Az i. vagy a 2. igénypont szerinti erőérzékelő rendszer, azzaljellemezve, hogy a meghajtó rúd (12) másik végét a másik tartórésszel (16) a meghajtó rúdnak (12) a tartórészekből (14, 16) történő kihúzódását megakadályozó keresztcsap (30) köti össze.
4. A 3. igénypont szerinti erőérzékelő rendszer, azzal jellemezve, hogy a keresztcsap (30) tengelye a meghajtó rúd (12) meghajlásának síkjához képest lényegében függőlegesen áll.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti erőérzé3

HU 206 541 Β kelő rendszer, azzal jellemezve, hogy a heveder (40) a meghajtó rúd (12) irányából nézve konkáv ívű és a végei közelebb vannak a meghajtó rúdhoz (12), mint a középső része.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti erőérzékelő rendszer, azzal jellemezve, hogy a hevedernek (40) legalább az egyik vége a meghajtó rúdra (12) rögzített hevedertartóba (42) van beleerősítve.
7. A 6. igénypont szerinti erőérzékelő rendszer, azzal jellemezve, hogy a hevedertartónak (42) réssel (46) ellátott teste (45) van a heveder (40) végének befogadására.
8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti erőérzékelő rendszer, azzal jellemezve, hogy a hevedertartónak (42) két olyan szára van, amely két oldalon a meghajtó rúdhoz (12) nyúlik és oly módon van a meghajtó rúddal (12) összekötve, hogy a hevedertartó (42) elbillenése lehetséges a meghajtó rúd tengelyére merőleges tengely körül.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti erőérzé5 kelő rendszer, azzal jellemezve, hogy a heveder (40) végződése helyzetének a beállítására a meghajtó rúdhoz (12) képest beállítóeszköz (beállító csavar,) (60) van alkalmazva.
10. A 9. igénypont szerinti erőérzékelő rendszer, az10 zal jellemezve, hogy beállító eszközként olyan beállító csavar (60) szolgál, amely a meghajtó rúdra (12) elmozdulásképesen felerősített hevedertartóba (42) van becsavarva, és amely a végével a meghajtó rúdra (12) támaszkodik.