RU1785922C - Малогабаритный трактор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению , в частности к малогабаритным тракторам. Цель изобретени  - повышение эффективности работы путем улучшени  использовани  механической и гидрообъемной переда чВ гидроприводе колес каждого борта задней полурамы трактора установлен редуктор с ведомыми шестерн ми внутреннего и внешнего зацеплени  с соосными ос ми, посто нно св занными цепными передачами с колесами, а ведуща  шестерн  редуктора, расположенна  между ними и непосто нно с ними св занна , посто нно св зана с гидромотором и вводитс  р зацепление с одной из шестерен механизмом переключени , фиксирующим это зацепление. Ведущие звездочки конечных цепных передач механического привода колес другой полурамы снабжены предохранительными муфтами, ведомые звень  которых св заны с этими звездочками и снабжены тормозными механизмами этих колес. Механизм переключени  может быть выполнен в виде поворотного продольного рычага, на котором закреплен гидромотор с ведущей шестерней и подвижный конец которого содержит поворотный подпружиненный фиксатор дл  блокировки на полураме. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. W Ё

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, в частности к малогабаритным колесно-гусеничным тракторам, приводу их движител  и может быть использовано дл  лесохоз йственных, сельскохоз йственных и коммунальных работ при выполнении экологических требований эксплуатации .

Известные конструкции привода ведущих элементов движител  шарнирно-сочле- ненных полурам трактора как механического, так и гидрообъемного типов обладают р дом недостатков, отражающих либо непрогрессивность и ступенчатость изменени  передаточного отношени  трансмиссии, что удорожает ее, либо усложнение системы управлени  гидрообъемной

передачей при обеспечении реверса и снижение эффективности при использовании на транспортном режиме из-за снижени  объемного КПД и перегрева. Из-за различной природы изменени  т говой характеристики затруднена совместна  работа на т говом режиме указанных типов трансмиссии ,

Устройство трансмиссии по прототипу - сплоточного агрегата В-49 включает механический ступенчатый привод колес передней полурамы и гидрообъемный привод колес задней полурамы, включаемый при помощи кулачковых обгонных муфт между колесами и привод щими их гидромотора-- ми. Основной вид трансмиссии на т говом и транспортном режимах движени  - мехамиХ| 00 СП

ю ю к

ческий, гидрообъемный привод включаетс  только дл  преодолени  труднопроходимых участков пути. Как показывает эксплуатаци  и исследовани  их совместна  работа  вл етс  неэффективной, особенно на твердых 5 поверхност х (почвы с малым значением коэффициента объемного сдвига позвол ют обеспечить мгновенные выравнивани  угловых скоростей колес с различными приводами за счет их буксовани ). Механизм 10 сцеплени  механического привода не позвол ет обеспечить на режиме совместной работы приводов колес необходимое согласование за счет своей пробуксовки.

Указанные недостатки устран ютс  15 конструкцией привода колес полурам трак- -тора по изобретению, целью которого  вл етс  повышение эффективности применени  трактора путем улучшени  использовани  механической и гидрообъем- 20 и ой передач за счет того, что каждый из бортовых редукторов второй (задней) полурамы содержит размещенные соосно ведомые шестерни внешнего и внутреннего зацеплени , кинематически св занные с ве- 25 дущими колесами, ведущую шестерню, размещенную на валу гидрообъемного двигател , при этом гидрообъемный двигатель размещен с возможностью его перемещени  дл  св зи ведущей шестерни с одной 30 из ведомых и снабжён механизмом фиксации его положений, причем механический . привод колес первой полурамы выполнен в виде бортовых цепных передач, содержа- щих предохранительные муфты, ведомые 35 элементы которых снабжены тормозами, а фрикционный механизм включени  содержит подпружиненный ведомый вал с фрикционным конусом, размещенный с возможностью осевого перемещени , взаи- 40 модействи  с ведущим фрикционным кбну- сом, привод включени  этой муфты, св занный с ведомым валом и снабженный механизмом фиксации муфты, при этом ведомый вал может быть снабжен тормозным 45 диском. . За вл ема  конструкци  малогабаритного трактора имеет следующие новые (отличительные ) существенные признаки по сравнению с прототипом: 50

а) по полу раме с механическим приводом колес от двигател :

по каждому борту ведуща  звездочка конечной цепной передачи привода колес снабжена предохранительной муфтой, ве- 55 домое звено которой, св занное с этой ве- дущей звездочкой, образует компонент тормозного механизма вращени  колеса, например, тормозной барабан (или тормозной шкив) ленточного тормоза;

фрикционный механизм включени  механического привода колес полурамы от двигател  выполнен с ведомым валом, снабженном фрикционным элементом, например , в виде конуса и подпружиненно t Ј подвижным вместе с ним в осевом направлении е шлицевом соединении с ведомыми элементами передачи и снабженном приводом этого перемещени  и фиксации во включенном положении;

дл  случа  отсутстви  предохранительных муфт в приводе колес, ведомые элементы фрикционного механизма включени  механического привода колес снабжены управл емым тормозом вращени  этих элементов , например, в виде ленточного тормоза, тормозной диск которого жестко св зан с ведомыми элементами передачи.

б) по полураме с гидрообъемным приводом колес:

по каждому борту механизм передачи крут щего момента от гидромотора к колесам выполнен в виде бортового редуктора с ведомыми шестерн ми внутреннего и наружного зацеплени  при соосном расположении их осей вращени , которые посто нно соединены при помощи цепного привода (эти оси вращени  содержат ведущие звездочки этого цепного привода) с колесами борта полурамы, при этом ведуща  шестерн  редуктора посто нно св зана с гидромотором вращени  и непосто нно сцеплена с указанными ведомыми шестерн ми редуктора, наход сь между ними, причем редуктор снабжен механизмом обеспечени  рабочего зацеплени  этой ведущей шестерни с одной из ведомых шестерен редуктора в зависимости от направлени  движени  трактора;

механизм обеспечени  рабочего зацеплени  ведущей шестерни бортового редуктора с одной ..из его ведомых шестерен выполнен в виде продольного поворотного рычага, на котором закреплен гидромотор с ведущей шестерней, один конец которого шарнирно закреплен относительно неподвижной опоры (полурама или неподвижный Корпус бортового редуктора), а другой конец рычага снабжен механизмом фиксации его положени .

одна из ведомых шестерен бортового редуктора, например наружна  шестерн , обеспечивающа  движение вперед, снабжена тормозным механизмом (ленточным тормозом) вращени  колес задней полурамы .

Это позвол ет судить о соответствии изобретени  критерию новизна.

За вл емое решение малогабаритного трактора обладает следующими существенными отличи ми по сравнению с известными автору аналогами:

1) По вл етс  свойство более .рационального использовани  мощности двигател  и т говых параметров трактора при выполнении различных режимов работы, т.е. выполнение поставленной цели по расширению и улучшению параметров назначени .

Это достигаетс  за счет свойств двух- контурной схемы построени  трансмиссии трактора. Первый контур - механическа  трансмисси , полурамы с энергетической установкой (двигатель - насос гидросистемы ), содержаща  трехступенчатый клиноре- менно-цепной привод колес, имеющий посто нное передаточное отношение и включающийс  в работу за счет фрикционного механизма. Этот привод - непрогрессивного типа (изменение крут щего момента при изменении сил сопротивлени  качению колес определ етс  в незначительной степени скоростной характеристикой приводного двигател ) и используетс  только дл  выполнени  транспортной работы трактора в диапазоне скоростей 8-15 км/ч после разгона трактора на гидрообъемной передаче другой полурамы до скорости 8 км/ч.

Второй контур привода - индивидуальный гидрообъемный привод колес другой полурамы по каждому борту, обладающий свойствами прогрессивной трансмиссии, имеющей возможность автоматически измен ть передаточное отношение передачи в диапазоне 5-10 за счет изменени  скорости вращени  и крут щего момента при изменении сил сопротивлени  движению колес трактора.

Наиболее распространенный алгоритм использовани  двухконтурного привода колес трактора - последовательный, независимый . Однако, может иметь место совместное использование в переходном режиме разгона при переходе на транспортный режим движени .

У прототипа (В-49) гидрообъемный привод активного технологического полуприце- па примен етс  дл  преодолени  труднопроводимых участков в грузовом направлении , т.е., как правило,  вл етс  вспомогательным приводом дл  увеличени  т говых свойств трактора. За вл ема  комплексна  трансмисси  позвол ет реализовать все положительные свойства гидрообъемного привода на т говом (наиболее сложном) режиме применени  трактора и не использовать ее недостатки на транспортном режиме трактора за счет отключени  и перехода на механический привод .

Применение бортовых переключаемых

редукторов в составе гидрообъемного привода позвол ет решить р д эсплуатационно-конструкторских проблем и получить

новые сгойства трактора:

обеспечиваетс  реверсирование направлени  движени  трактора без примене- 0 ни  реверсивных насоса и гидромоторов привода (приводы с нереверсивными редукторами и реверсивными гидромоторами значительно дороже),

ведомые шестерни редукторов, посто- 5  нно св занные с колесами, обеспечивают их гироскопический,-- эффект, выполн   роль маховиков, компенсиру  недостаточный момент инерции (энергию вращающихс  масс колес трактора дл  преодолени  0 случайных преп тствий),

эпициклы редукторов используютс  в качестве тормозных барабанов механизма торможени  колес (также используютс  в качестве сто ночного тормоза трактора), 5 причем требуетс  значительно меньший тормозной момент, чем при размещении тормозов в колесах,

включение редукторов на разные направлени  движени  позвол ет обеспечить 0 эффективный поворот трактора за счет противоположного вращени  колес (гусиниц) 1 каждого борта этой полурамы при соответствующем размещении передней полурамы (резко уменьшаетс  радиус пово- 5 рота трактора).

2) Имеет место возможность выравнивани  угловых скоростей колес с механическим приводом в процессе поворота трактора на транспортном режиме. 0В традиционных решени х примен ют междуколесные дифференциалы, что в нашем случае отсутствует.

Применение предохранительных муфт (предельного момента) в приводе колес с 5 механическим подводом мощности от двигател  позвол ет обеспечить автоматическое отключение проскальзывающего колеса (внутреннего) в процессе поворота трактора.

0 3) По совокупности про влени  за вл емых отличительных признаков - комбинированный привод колес с балансирным типом их подвески, редуктора с реверсивным переключением направлени  враще- 5 ни  приводимых колес, фрикционный механизм, ьключенй  механического прйво- да, наличие предохранительных муфт и тормозных механизмов в приводе колес обеих полурам, малогабаритный трактор приобретает свойства простого, содержащего не

сложные агрегаты, сравнительно .небольшую трудоемкость и стоимость изготовлени , легко управл емого и переналаживающего универсального оборудовани  дл  указанных выше работ.

Система привода и подвески колес позвол ют мен ть клиренс трактора, работать на уклонах, примен ть тандемную подвеску колёс задней полурамы с гусеничной лентой (поворот за счет излома рамы), либо примен ть гусеничную ленту вдоль каждого борта (в этом случае блокируетс  механизм излома рамы и поворот осуществл етс  за счет гидрообъемного привода наружного борта в повороте приртключении борта внутреннего в повороте). ИмеюТместо два варианта поворота и два вида холостой части (колесный и гусеничный).

Наличие механизмов пробуксовки (фрикционна  конусна  муфта, предохранительные муфты и клиноременна  передача) в механическом приводе колес передней полурамы позвол ет обеспечить эффективность совместного использовани  с гидрообъёмной передачей задней полурамы в определенных режимах движени .

Таким образом, подвод  итог, можно сказать, что существенными отличи ми за вл емого трактора  вл ютс :

простота и дешевизна конструкции тракторас улучшениемт говых параметров назначени ;

возможность одновременного использовани  механического vt гидрообъемного приводов на т говом режиме при определенных режимах движени  за счет наличи  механизмов пробуксовки в механическом4 приводе,

возможность повышени  маневренности трактора при реверсировании направлени  вращени  колес бортов полурамы с гидроприводом;

применение торможени  промежуточных элементов в приводе колес, что упрощает механизм управлени  и упрощает конструкцию колес, а также снижает мощность тормозных механизмов.

два способа поворота трактора в зависимости от вида ходовой части.

По мнению автора за вл ема  конструкци  малогабаритного трактора также обладает новым свойством простоты технологического изготовлени  и ремонта по сравнению с известными конструкци ми .

Поставленна  цель упрощени  и удешевлений конструкции трактора и повышени  его параметров назначени  достигаетс  за счет того, что применен двухконтурный привод колес полурам, раздельных или совместного использовани  на соответствующих режимах применени  трактора;

Отсутствие междуколесных дифференциалов , коробок перемены передач, конечных тормозных устройств и т.д. позвол ет снизить сложность привода колес.

За счет посто нной св зи колес с ведомыми элементами их привода применены и используютс  в них накопители энергии

0 вращени  дл  увеличени  динамической устойчивости привода при преодолении внезапных преп тствий, что важно при низкой энергонасыщенности трактора (двигатель малой мощности). Указанные накопители

5 энергии вращени   вл ютс  составными элементами тормозных механизмов колес, что снижает их мощность.

На фиг. 1 изображен малогабаритный- трактор; на фиг. 2 - вид трактора в плане; на

0 фиг. 3 -узел I на фиг. 2 (предохранительна  муфта в механическом приводе колес передней полурамы); на фиг. 4 - бортовой редуктор гидрообъемного привода колес задней полурамы (крепление оси поворота рычага

5 переключени  реверса на корпусе редуктора ); на фиг. 5 -узел II на фиг. 2 (фрикционный механизм включени  механического привода колес передней полурамы): на фиг. 6-. возможные схемы к-омпоновки ходовой час0 ти малогабаритного трактора.

Малогабаритный трактор (фиг. 1 и2)со держит переднюю полураму 1, на которой установлен двигатель 2, заднюю полураму 3, сочлененную с передней полурамой 1 при

5 помощи вертикального шарнира, образованного рулевой колонкой 4, через которую пропущен рулевой вал, в нижней части которого закреплена ведуща  шестерн , вместе .с зубчатым сектором/закрепленным на пе0 редней полураме, образующие механизм поворота 5 трактора за счет излома рамы. На кронштейнах б шарнирно.закреплены балансиры 7, свободные концы которых содержат колеса 8 и св заны с полурамами

5 амортизаторами (или гидроцилиндрами) 9. .Колеса 8 вращаютс  относительно осей 10. Механический привод колес передней полурамы состоит из ведущей клиноременной передачи 11, промежуточной передачи 12

0 (клиноременной или цепной), причем ведомый шкив передачи 11 и ведущий шкив (или звездочка) передачи 12 вход т в состав фрикционного механизма 13 механического привода колес, а ведомый элемент передачи

5 12 закреплен на междубортовом приводном валу 14, по концам которого установлены предохранительные муфты, ведомые части которых содержат звездочки бортовых цепных передач 15 привода колес 8 (на ос х 10 установлены ведомые звездочки этого привода ). Балансиры колес задней полурамы шарнирно закреплены на междубортовой балансирной оси 16. Гидрообъемный привод колес задней полурамы 3 включает бортовые гидромоторы 17 одностороннего вращени  (например, шестеренные, левого или правого вращени  дл  одноименного борта), на валах которых закреплены ведущие шестерни 18, корпуса которых закреплены по каждому борту на рычагах 19, поворотных относительно неподвижных осей 20, Другой конец каждого рычага 19 снабжен фиксатором 21.

Ведущие шестерни 18 размещены между ведомыми шестерн ми наружного и внутреннего зацеплени  бортовых редукторов 22 без посто нного зацеплени  с одной из них, корпуса которых закреплены на полураме . Ведомые шестерни 23 (эпициклы) с внутренним зацеплением и ведомые шестерни 24 с наружным зацеплением (цент- ральные)закреплены на общих ос х (кажда  шестерн  может иметь свою ось, расположенные соосно с другой), на наружных концах которых размещены ведущие звездочки 25 промежуточных цепных передач 26, а на концах балансирной оси 16 шарнирно установлены блоки промежуточных шестерен 27 привода конечных цепных передач колес задней полурамы, которые могут быть охвачены по каждому борту гусеничной лентой 28, как в пределах только задней полурамы, так и вдоль всего трактора.

Шестерни 23 бортовых редукторов 22 снабжены тормозными барабанами тормозных ленточных механизмов 29 колес. Двигатель 2 приводит зо вращение насос 30 с запиткой от гидробака 31. Гидромоторы 17 имеют дроссельное регулирование за смет дросселей 32 в напорной линии насоса 30, управл емых педал ми 33 (за.их счет измен етс  скорость движени  трактора при работе гидрообьемной передачи). Сливные линии гидромоторов 17 соединены через радиатор охлаждени  рабочей жидкости 34 с гидробаком 31. Управление ленточными тормозами 29 осуществл етс  педалью 35.

Р дом с гидробаком 31 установлен топливный бак 36. Ведущие звездочки конечных бортовых передач 15 передней полурамы 1 установлены на ведомых част х предохранительных муфт 37 на междубортовом приводном валу 14, На задней полураме установлены шарнирное ограничители поворта 38, а к балансирам 7 задней полурамы дл  образовани  тандем- ной ходовой части может быть присоединены дополнительные балансиры 39,

Выносной узел II фиг. 2 раскрывает конструкцию фрикционного механизма 13

включени  механического привода колес передней полурамы 1, содержащий ведомый шкив 40 передачи 11, к которому прикреплен ведущий конус 41 (может быть и

5 другой фрикционный механизм) с радиатором 42, шарнирно установленные на сквозном ведСмом валу с фрикционным конусом 43 с радиатором охлаждени  44, подвижном в осевом направлении. Со стороны управле0 ни  ведомый вал 43 содержит шлицы, которые сопр жены с ведущим элементом 45 (звездочка или шкив) промежуточной передачи 12 и тормозным диском 46, которые зафиксированы от осевого смещени .

5 Нажимной рычаг включени  фрикционного механизма 13 поворачиваетс  относительно неподвижной оси 47 и на своем подвижном конце содержит шарнир излома 48 рычага дл  вывода его из фиксирующего

0 паза 49 в процессе выключени  механизма. По торцам ведомого вала 43, установленного в бугельных опорах 50, размещены нажимной шарик 51 (со стороны нажимного рычага) и подпружиненный отжимной пру5 жиной 52 упорный шарик 53.

На фиг. 6 приведены возможные схемы компоновки ходовой части малогабаритного трактора.

6а - колесна  формула с удлиненной

0 базой (стрелками указаны возможные места приложени  технологических сил от навесных и прицепных орудий);

66 - колесна  формула 4л 4 с укороченной базой (увеличиваетс  маневренность

5 трактора и нагруженность задней оси);

6в - колесна  формула 6А6 (с дополнительными балансирами 39), с гусеничной лентой на колесах задней полурамы (возможно применение гусеничной ленты вдоль

0 всего борта, поворот за счет гидрообьемной передачи);

6г - регулирование дорожного просвета (клиренса) трактора за счет установки гидроцилиндров вместо амортизаторов.

5 Управление малогабаритным трактором осуществл етс  следующим образом.

Движение трактора начинают за счёт включени  гидрообьемного привода колес задней полурамы. Дл  этого фиксаторы 21

0 наклон ютс  вперед, подаютс  вниз дл  поворота рычагов 19 относительно осей 20 и зацеплени  шестерен 18 и 23 (если надо двигатьс  вперед) или вверх дл  зацеплени  шестерен 18 и 24 (движение назад) с после5 дующей фиксации выбранного режима включени .

Педалью 33 управл ют дроссел ми 32 (увеличивают их гидросопротивление) и начинают движение, Дл  прекращени  движени  уменьшают давление на педаль 33

(дроссели 32 открываютс  и весь поток гидрожидкости от насоса 30 уходит в слив), дл  торможени  через педали 35 воздействуют на тормоза 29 вокруг эпициклов 23. В случае колесного движени  поворот осуществл ют за счет излома рамы, в случае применени  гусеничной ленты вдоль каждого борта (полностью гусеничный ход) механизм поворота 5 блокируют и тормоз т эпицикл бортового редуктора 22 тормозом 29 борта, наход щегос  внутри радиуса поворота. Весь поток жидкости от насоса 30 реализуетс  в гидромоторе привода борта забегающего в повороте .

Дл  перехода на транспортный режим движени  трактор разгон етс  на гидрорбъ- емной передаче, затем поворачивают рычаг управлени  фрикционного механизма 13 до ввода его в фиксирующий паз 49, При этом ведомый вал 43 смещаетс  влево, фрикционные элементы замыкаютс , осуществл   передачу крут щего момента через механический привод к колесам передней полурамы . Возможна совместна  работа приводов передней и задней полурам в пределах возможной пробуксовки фрикционных элементов механического привода (на определенном скоростном режиме движени ). После разгона или совместного движени  сбрасывают жидкость от насоса 30 через открытые дроссел  32 и выключают бортовые редуктора 22.

При отключении механического привода конец рычага выталкиваетс  из фиксирующего паза 49, пружина 52 смещает ведомый вал 43 вправо, разобща  фрикционные конусы 41 и ведомого вала 43.

Предохранительные муфты (предельного момента) 37 обеспечивают пробуксовку цепной передачи; 15 привода колес передней полурамы, наход щихс  внутри радиуса поворота в процессе излома полурам трактора из-за роста сопротивлени  их качению в повороте. При движении трактора в транспортном режиме эпициклы 23 и солнечные шестерни 24 бортовых редукторов

22, имеющие постр нную св зь с вращающимис  колесами задней полурамы, накапливают энергию вращающихс  масс и служат своеобразными маховиками, стаби- лизиру  динамику движени  трактора.

Claims (3)

1. Малогабаритный трактор, содержащий две сочлененные полурамы, перва  из которых снабжена механическим приводом колес от двигател  с фрикционным механизмом включени  этого привода, а втора  полурама снабжена гидрообъемными

двигател ми, св занными с ведущими колесами посредством бортовых редукторов, отличаю щийс  тем, что, с целью повышени  эффективности путем улучшени  использовани механической и

гидрообъемной передач, каждый из бортовых редукторов второй полурамы содержит размещенные соосно ведомые шестерни внешнего и внутреннего зацеплени , кинематически св занные с ведущими колесами.

ведущую шестерню, размещенную на валу гидрообъемного двигател , .при этом гидрообъемный двигатель размещен с возможностью его перемещени  дл  св зи ведущей шестерни с одной, из ведомых и снабжен

механизмом фиксации его положений.

2. Трактор поп. 1,отличаю щийс  тем, что механический привод первой полурамы выполнен в виде бортовых цепных передач, содержащих предохранительные муфты, ведомые элементы которых снабжены тормозами.

3. Трактор поп. 1,отличаю щийс  тем, что фрикционный механизм включени  содержит подпружиненный ведомый вал с

фрикционным конусом, размещенный с возможностью осевого перемещени  и взаимодействи  с ведущим фрикционным конусом, привод включени  муфты, св занный с ведомым валом и снабженный механизмом

фиксации муфты, при этом ведомый вал может быть-снабжен тормозным диском.

/

ff-ff

21 25 24 23

ft 7 6 29 37 Я37 M 29

фм.З

2f

.

6} Ц,