RU2050096C1

RU2050096C1 - Power mower

Info

Publication number: RU2050096C1
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Леонов
Original assignee: Алексей Александрович Леонов
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1992-06-11
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: power mower has front-mounted single-axle chassis with engine, wheels, hinge joint on which steering rod is secured, wheel turning and cutterbar drive shaft, and vibration damper. Power mower has ring lock and flange with drive arranged on rear end face of chassis in direction of motion. Drive has detachable shaft installed in bushing for rotation in flange and coupled by V-belt drive with engine. Drive is made in form of planetary mechanism whose sun gear is mounted on end face of chassis inside lock and planet pinions are essentially several rigidly interconnected gears installed on one axle and engaging with shaft of additional drive. One of gears is in meshing with sun gear, and carrier is secured on wheel turning and cutterbar drive shaft. EFFECT: enhanced reliability of mower, enlarged operating capabilities, reduced vibration level. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к малогабаритным моторизованным косилкам для фермерских хозяйств. The invention relates to agricultural machinery, in particular to small-sized motorized mowers for farms.

Известна косилка, содержащая раму, на которой смонтирован режущий аппарат с боковой навеской [1]
Недостатком известного устройства является возникновение большого разворачивающего момента от боковой навески и соответствующего большого усилия при ручном вождении косилки для управления ею и удержания косилки в прямолинейном положении, а также больших вибраций от работы режущего аппарата, передаваемых на рулевое управление.Known mower containing a frame on which is mounted a cutting apparatus with side hitch [1]
A disadvantage of the known device is the occurrence of a large turning moment from the side hitch and the corresponding great effort when manually driving the mower to control it and keep the mower in a straight position, as well as large vibrations from the operation of the cutting apparatus transmitted to the steering.

Известна мотокосилка, содержащая режущий аппарат, ходовую часть с двигателем, рулевую штангу и гаситель вибраций [2]
Недостатком известного устройства является возникновение и передача больших вибраций на рулевую штангу от работы коленчатого вала двигателя и инерционных сил, возникающих при работе режущего аппарата, в передаче. Это снижает надежность работы мотокосилки и повышает усилие управления ею. Установка гасителя колебаний непосредственно на рулевом управлении рулевой штанги, выполненного в виде упругих втулок, снижает управляемость мотокосилкой.Known mower containing a cutting apparatus, a chassis with an engine, a steering rod and a vibration damper [2]
A disadvantage of the known device is the occurrence and transmission of large vibrations to the steering rod from the operation of the crankshaft of the engine and the inertial forces arising from the operation of the cutting apparatus in the transmission. This reduces the reliability of the mower and increases the effort to control it. Installing the vibration damper directly on the steering rod steering, made in the form of elastic bushings, reduces the control of the mower.

Цель изобретения устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности работы косилки за счет повышения надежности работы привода и режущего аппарата, расширение технологических возможностей за счет изменения скорости движения мотокосилки и снижение вибраций за счет применения многозубчатого зацепления привода, упругих связей в приводе и конструкции мотокосилки. The purpose of the invention is the elimination of these disadvantages, namely improving the reliability of the mower by increasing the reliability of the drive and the cutting apparatus, expanding technological capabilities by changing the speed of the mower and reducing vibrations due to the use of multi-tooth gearing of the drive, elastic ties in the drive and the design of the mower.

Поставленная цель достигается тем, что:
мотокосилка содержит режущий аппарат с фронтальной навеской, одноосное шасси с двигателем, колесами и шарниром, на котором закреплена рулевая штанга; привод с валом вращения колес и режущего аппарата и гаситель вибраций;
при этом торец шасси со стороны рулевой штанги снабжен кольцевым фиксатором и фланцем с дополнительным приводом, включающим дополнительный вал, установленный во втулке с возможностью вращения во фланце, и клиноременную передачу, взаимодействующую с двигателем;
привод выполнен в виде планетарного механизма, солнечное колесо которого смонтировано на торце шасси внутри фиксатора;
сателлиты выполнены в виде нескольких жестко связанных между собой шестерен, установленных на одной оси;
причем одна из шестерен взаимосвязана с солнечным колесом;
водило закреплено на валу вращения колес и режущего аппарата;
а дополнительный вал выполнен съемным и взаимосвязан с сателлитами;
причем один из концов дополнительного вала, взаимодействующий с сателлитами, имеет зубчатую поверхность, наружный диаметр которой меньше внутреннего диаметра втулки дополнительного привода;
а другой жестко связан, например, посредством штифта с втулкой;
при этом один из шкивов клиноременной передачи смонтирован на выступающей части втулки.This goal is achieved by the fact that:
the mower contains a cutting apparatus with a front linkage, a uniaxial chassis with an engine, wheels and a hinge on which the steering rod is mounted; drive with a shaft of rotation of the wheels and the cutting apparatus and vibration damper;
while the end face of the chassis on the side of the steering rod is equipped with an annular retainer and a flange with an additional drive, including an additional shaft mounted in the sleeve with the possibility of rotation in the flange, and a V-belt transmission interacting with the engine;
the drive is made in the form of a planetary mechanism, the sun wheel of which is mounted on the end of the chassis inside the latch;
satellites are made in the form of several gears rigidly interconnected, mounted on the same axis;
moreover, one of the gears is interconnected with the sun wheel;
the carrier is fixed on the shaft of rotation of the wheels and the cutting apparatus;
and the additional shaft is made removable and interconnected with satellites;
moreover, one of the ends of the additional shaft, interacting with the satellites, has a gear surface, the outer diameter of which is less than the inner diameter of the sleeve of the additional drive;
and the other is rigidly connected, for example, by means of a pin with a sleeve;
however, one of the pulleys of the V-belt drive is mounted on the protruding part of the sleeve.

Кроме того, каждый корпус режущего аппарата выполнен в виде прямоугольного бруса со ступенчатым пазом большой и малой глубины, при этом гаситель вибраций выполнен в виде попарных упругих втулок, смонтированных в шарнирах, взаимосвязанных между собой и с нижней частью рулевой штанги. In addition, each housing of the cutting apparatus is made in the form of a rectangular beam with a stepped groove of large and shallow depth, while the vibration damper is made in the form of pairwise elastic bushings mounted in hinges interconnected with each other and with the lower part of the steering rod.

На чертеже изображена мотокосилка, вид сбоку с разрезами. The drawing shows a mower, side view with cuts.

Мотокосилка состоит из режущего аппарата 1 с фронтальной навеской, одноосного шасси 2 с двигателем 3, колесами 4 и шарниром 5, на котором закреплена рулевая штанга 6, привода 7 с валом 8 вращения колес 4 и режущего аппарата 1 и гасителя 9 вибраций. The mower consists of a cutting apparatus 1 with a front linkage, a uniaxial chassis 2 with an engine 3, wheels 4 and a hinge 5, on which the steering rod 6 is mounted, a drive 7 with a shaft 8 of rotation of the wheels 4 and the cutting apparatus 1 and the vibration damper 9.

Режущий аппарат 1 содержит два корпуса верхний 10 и нижний 11, в которых размещены два ножа верхний 12 и нижний 13, установленных в пазах большей 14 и меньшей 15 глубины. Каждый корпус выполнен в виде прямоугольного бруса. Корпуса установлены симметрично относительно друг друга и образуют общий прямоугольный брус. Фиксация брусьев относительно друг друга совместно с ножами осуществляется болтами 16 с гайками 17 через отверстия 18 в брусьях. The cutting apparatus 1 contains two upper 10 and lower 11 bodies, in which two knives upper 12 and lower 13 are placed, installed in grooves of greater 14 and less than 15 depths. Each case is made in the form of a rectangular beam. The cases are installed symmetrically relative to each other and form a common rectangular beam. Fixing the bars relative to each other together with the knives is carried out by bolts 16 with nuts 17 through the holes 18 in the bars.

На ножах 12 и 13 установлены верхняя 19 и нижняя 20 направляющие, размещенные соответственно в пазах 14 большей глубины. On the knives 12 and 13, the upper 19 and lower 20 guides are installed, respectively placed in the grooves 14 of greater depth.

Болты 16 фиксируют в заданном положении корпуса 10 и 11. Bolts 16 are fixed in a predetermined position of the housing 10 and 11.

В свою очередь направляющие 19 и 20 обеспечивают прямолинейность хода ножей. In turn, the guides 19 and 20 ensure the straightness of the movement of the knives.

Одноосное шасси 2 с двигателем 3, колесами 4 и шарниром 5 обычной конструкции. Двигатель 3 занимает верхнее положение на шасси 2. Monoaxial chassis 2 with engine 3, wheels 4 and hinge 5 of conventional design. Engine 3 is in the highest position on chassis 2.

В шарнире 5 установлена рулевая штанга 6 в упругих эластичных втулках 21. In the hinge 5 mounted steering rod 6 in the elastic elastic bushings 21.

Торец 22 шасси 2 со стороны верхней части рулевой штанги 6 снабжен кольцевым фиксатором 23 и фланцем 24 с дополнительным приводом 25, включающим дополнительный вал 26, втулку 27 и понижающую клиноременную передачу 28. The end face 22 of the chassis 2 from the side of the upper part of the steering rod 6 is equipped with an annular retainer 23 and a flange 24 with an additional drive 25, including an additional shaft 26, a sleeve 27 and a reduction V-belt drive 28.

Втулка 27 установлена внутри фланца 24 на подшипниках 29 и имеет свободно выступающую часть, на которой установлен шкив 30 клиноременной передачи 28. The sleeve 27 is installed inside the flange 24 on the bearings 29 and has a freely protruding part on which the V-belt drive pulley 30 is mounted.

Дополнительный вал 26 расположен внутри втулки 27 и жестко связан с ней посредством, например, штифта 31, болта, шпонки или какого-либо другого фиксирующего элемента. The additional shaft 26 is located inside the sleeve 27 and is rigidly connected to it by, for example, a pin 31, a bolt, a key, or some other locking element.

Дополнительный вал 26 вместе с втулкой 27 вращается во фланце 24. The additional shaft 26 together with the sleeve 27 rotates in the flange 24.

Привод 7 выполнен в виде планетарного механизма, в котором имеются солнечное колесо 32, сателлиты 33 и водило 34. The drive 7 is made in the form of a planetary mechanism in which there is a sun wheel 32, satellites 33 and a carrier 34.

Солнечное колесо 32 смонтировано на торце 22 шасси 2 со стороны верхней части рулевой штанги 6 внутри кольцевого фиксатора 23. На том же торце установлен и фланец 24 с дополнительным приводом 25. Солнечное колесо 32 и фланец 24 жестко смонтированы на торце болтами 35. The sun wheel 32 is mounted on the end face 22 of the chassis 2 from the side of the upper part of the steering rod 6 inside the ring retainer 23. At the same end there is a flange 24 with an additional drive 25. The sun wheel 32 and the flange 24 are rigidly mounted on the end face with bolts 35.

Сателлиты 33 состоят из нескольких, например двух, шестерен 36, 37, жестко связанных между собой и установленных на общей оси 38. Количество сателлитов может быть три и более. Satellites 33 consist of several, for example two, gears 36, 37, rigidly interconnected and mounted on a common axis 38. The number of satellites can be three or more.

Одна из шестерен каждого сателлита 33 взаимосвязана с солнечным колесом 32. One of the gears of each satellite 33 is interconnected with the sun wheel 32.

Оси 38 сателлитов 33 смонтированы на водиле, которое выполнено в виде двух дисков 39 и 40, охватывающих сателлиты 33. Один из дисков диск 39 водила закреплен соосно на валу 8 вращения колес 4 и режущего аппарата 1, а другой диск 40 расположен в месте прохода дополнительного вала 26 и имеет центральное отверстие, превышающее диаметр дополнительного вала 26. The axis 38 of the satellites 33 is mounted on a carrier, which is made in the form of two disks 39 and 40, covering the satellites 33. One of the disks, the drive 39, is mounted coaxially on the shaft 8 of rotation of the wheels 4 and the cutting apparatus 1, and the other disk 40 is located at the passage of the additional shaft 26 and has a Central hole larger than the diameter of the additional shaft 26.

Конец дополнительного вала 26, проходящий через диск 40 водила, взаимосвязан с сателлитами посредством зубчатой поверхности 41, нанесенной на этом конце дополнительного вала 26. The end of the additional shaft 26 passing through the carrier disk 40 is interconnected with the satellites by means of a gear surface 41 deposited on this end of the additional shaft 26.

Наружный диаметр зубчатой поверхности дополнительного вала 26 меньше внутреннего диаметра втулки 27, что обеспечивает возможность установки дополнительного вала 26 другой длины, взаимодействующего с шестернями сателлитов для изменения скорости мотокосилки. The outer diameter of the gear surface of the additional shaft 26 is less than the inner diameter of the sleeve 27, which makes it possible to install the additional shaft 26 of a different length, interacting with the gears of the satellites to change the speed of the mower.

Другой шкив 42 клиноременной передачи 28 установлен на двигателе 3. Another pulley 42 of the V-belt transmission 28 is mounted on the engine 3.

Гаситель 9 вибраций выполнен в виде упругих эластичных втулок 21, установленных в шарнирах 5. Между втулками 21 на шарнире закреплена нижняя часть рулевой штанги 6 на тяге 43. The vibration damper 9 is made in the form of elastic elastic bushings 21 installed in the hinges 5. Between the bushings 21 on the hinge is fixed the lower part of the steering rod 6 on the rod 43.

Мотокосилка работает следующим образом. The mower works as follows.

Вращение коленчатого вала двигателя 3 передается на дополнительный вал 26 посредством понижающей клиноременной передачи 28 дополнительного привода 25, с которого вращение передается на планетарный механизм привода 7 через зубчатую поверхность 41 конца дополнительного вала 26 и шестерни 36 или 37 сателлитов. При вращении сателлитов вращается водило 34, которое вращает вал 8 вращения колес и режущего аппарата 1. The rotation of the crankshaft of the engine 3 is transmitted to the additional shaft 26 by means of a reduction V-belt drive 28 of the additional drive 25, from which the rotation is transmitted to the planetary mechanism of the drive 7 through the gear surface 41 of the end of the additional shaft 26 and the gears 36 or 37 of the satellites. When the satellites rotate, the carrier 34 rotates, which rotates the shaft 8 of rotation of the wheels and the cutting apparatus 1.

При работе мотокосилки от режущего аппарата и двигателя возникают вибрации и инерционные силы, вызывающие дополнительные вибрации. Вибрации от режущего аппарата и двигателя, воздействуя на шасси, гасятся посредством упругости ходовых колес и в упругих шарнирах крепления рулевой штанги, а инерционные силы и соответствующие им дополнительные вибрации возникают в приводе и передачах мотокосилки, которые в значительной степени влияют на надежность работы вращающихся и движущихся элементов привода и передач, передаются на конструкцию машины и систему управления. Дополнительный привод 25, содержащий клиноременную передачу 28, в значительной степени снижает передаваемые коленчатым валом двигателя 3 вибрации благодаря демпфирующей способности ремня. Усилия резания при работе режущего аппарата 1 и возникающие при этом вибрации передаются на планетарный механизм через вал 8 и клиноременную передачу посредством дополнительного вала 26. Благодаря многозубчатому зацеплению дополнительного вала 26 с шестернями сателлитов и сателлитов с солнечным колесом (на одной ступени передачи) происходит равномерное распределение передаваемых усилий и инерционных сил на симметрично расположенные сателлиты относительно дополнительного вала 26 и солнечного колеса. В результате этого равномерного распределения по замкнутому кругу, определяемому параметрами солнечного колеса, происходит взаимная нейтрализация инерционных сил за счет их уравновешивания и рассредоточения передаваемых нагрузок в планетарном механизме в многозубчатом зацеплении элементов передачи. В результате чего дополнительный вал, клиноременная передача и двигатель 3 воспринимают спокойную нагрузку от работы режущего аппарата 1. Рассредоточение нагрузки в планетарном механизме по нескольким шестерням сателлитов в значительной степени снижает нагрузку в каждом зубчатом зацеплении, что повышает срок службы передачи, а как следствие, ее надежность и надежность мотокосилки в целом, а также позволяет воспринимать без ущерба работы мотокосилки большие нагрузки, возникающие при работе режущего аппарата в условиях интенсивного полеводства в фермерских хозяйствах. Благодаря этому возможно упрощение конструкции режущего аппарата в части выполнения корпусов в виде прямоугольных брусьев, что повышает его жесткость и возможность резания более прочных (и урожайных) культур как кормового, так и технического назначения. При этом возможность изменения скорости мотокосилки позволяет приспосабливаться к конкретному технологическому процессу, что в значительной степени расширяет ее технологические возможности. Например, кошение трав раннего созревания (или первого укоса) будет проводиться на большей скорости, т. е. при зацеплении шестерен сателлитов с меньшими диаметрами, а при кошении поздних трав или технических культур работа производится на меньшей скорости при зацеплении шестерен сателлитов с большим диаметром. During operation of the mower from the cutting apparatus and engine, vibrations and inertial forces occur, causing additional vibrations. Vibrations from the cutting apparatus and the engine, acting on the chassis, are damped by the elasticity of the running wheels and in the elastic hinges of the steering rod mounting, and the inertial forces and the corresponding additional vibrations occur in the drive and gears of the mower, which greatly affect the reliability of the rotating and moving drive and gear elements are transferred to the machine structure and control system. The additional drive 25, containing the V-belt drive 28, significantly reduces the vibrations transmitted by the crankshaft of the engine 3 due to the damping ability of the belt. The cutting forces during operation of the cutting apparatus 1 and the resulting vibrations are transmitted to the planetary mechanism through the shaft 8 and the V-belt drive by means of the additional shaft 26. Due to the multi-toothed gearing of the additional shaft 26 with the gears of the satellites and satellites with the sun wheel (at one gear stage) there is a uniform distribution transmitted forces and inertial forces to symmetrically located satellites relative to the additional shaft 26 and the sun wheel. As a result of this uniform distribution in a vicious circle determined by the parameters of the solar wheel, the inertial forces are mutually neutralized due to their balancing and dispersion of the transmitted loads in the planetary mechanism in the multi-gear meshing of the transmission elements. As a result, the additional shaft, V-belt drive and engine 3 perceive a quiet load from the operation of the cutting apparatus 1. The dispersion of the load in the planetary mechanism over several gears of the satellites significantly reduces the load in each gear mesh, which increases the service life of the gear, and as a result, it the reliability and reliability of the mower as a whole, and also allows you to perceive, without prejudice to the operation of the mower, the heavy loads that occur when the cutting apparatus is operated in an intensive floor Evodstva in farms. Due to this, it is possible to simplify the design of the cutting apparatus in terms of making cases in the form of rectangular bars, which increases its rigidity and the possibility of cutting more durable (and productive) crops, both fodder and technical purposes. Moreover, the possibility of changing the speed of the mower allows you to adapt to a specific process, which greatly expands its technological capabilities. For example, mowing grasses of early ripening (or first mowing) will be carried out at a higher speed, i.e., when gears of satellite gears with smaller diameters are engaged, and when mowing later grasses or industrial crops, work is performed at a lower speed when gearing satellite gears with a larger diameter.

Возможность демпфирования инерционных сил и нагрузок клиноременной передачей и планетарным механизмом позволяет перенести гаситель вибраций на шасси мотокосилки, что повышает управляемость и возможность выбора более оптимальных параметров упругих втулок гасителя колебаний. The possibility of damping inertial forces and loads by a V-belt drive and planetary gear allows you to transfer the vibration damper to the chassis of the mower, which increases the controllability and the possibility of choosing more optimal parameters of the elastic bushings of the vibration damper.

Установка на торце шасси со стороны верхней части рулевой штанги кольцевого фиксатора, фланца с дополнительным приводом, включающим клиноременную передачу, а также планетарного механизма позволяет снизить в значительной степени вибрации и равномерно распределить нагрузки, возникающие при работе режущего аппарата. The installation of an annular retainer, a flange with an additional drive including a V-belt drive, as well as a planetary mechanism at the end of the chassis from the upper part of the steering rod allows to significantly reduce vibration and evenly distribute the loads arising from the operation of the cutting apparatus.

Взаимодействие дополнительного вала с шестернями сателлитов снижает и рассредоточивает усилия в зубчатых зацеплениях. В результате чего повышаются долговечность работы зубьев, величина воспринимаемого усилия (передаваемого крутящего момента), уравновешиваются инерционные силы, повышается работоспособность режущего аппарата. The interaction of the additional shaft with the gears of the satellites reduces and disperses the forces in the gears. As a result, the durability of the teeth, the magnitude of the perceived effort (transmitted torque) are increased, the inertial forces are balanced, the efficiency of the cutting apparatus is increased.

Соединение дополнительного вала и втулки штифтом позволяет быстро заменять дополнительный вал одной длины на вал другой длины для изменения скорости мотокосилки. The connection of the additional shaft and the sleeve with a pin allows you to quickly replace the additional shaft of one length with a shaft of a different length to change the speed of the mower.

Выполнение корпусов режущего аппарата в виде прямоугольных брусьев повышает прочность режущего аппарата в целом, его надежность и расширяет технологические возможности мотокосилки за счет скашивания растительной массы различного назначения, а также упрощает его конструкцию и технологическую обработку. The execution of the cutting apparatus bodies in the form of rectangular bars increases the strength of the cutting apparatus as a whole, its reliability and expands the technological capabilities of the mower due to mowing plant mass for various purposes, and also simplifies its design and technological processing.

Установка гасителя колебаний в шарнирах на шасси снижает вибрации на рулевой штанге и улучшает управляемость мотокосилки. Installing a vibration damper in the hinges on the chassis reduces vibration on the steering rod and improves the handling of the mower.

Claims

1. MOTOR CUTTER containing a front-mounted uniaxial chassis with an engine, wheels and a hinge on which a steering rod is mounted, a drive with a shaft of rotation of the wheels and the cutting apparatus, and a vibration damper, characterized in that it is equipped with an annular retainer located on the rear end of the chassis and a flange with a drive having a removable shaft mounted in the sleeve rotatably in the flange and connected by a V-belt drive with an engine, this drive being made in the form of a planetary mechanism The gear wheel of which is mounted on the end face of the chassis inside the latch, the satellites are made in the form of several gears rigidly interconnected, mounted on the same axis and interconnected with the shaft of the auxiliary drive, one of the gears being interconnected with the sun wheel, and the carrier mounted on the shaft of the wheel rotation drive and cutting apparatus.

2. The mower according to claim 1, characterized in that one end of the additional drive shaft associated with the satellites is made with a gear surface, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the sleeve, and the other is rigidly connected, for example, by means of a pin with a sleeve, one from V-belt pulleys mounted on the protruding part of the sleeve.

3. The mower according to claim 1, characterized in that each housing of the cutting apparatus is made in the form of a rectangular beam with a stepped groove of greater and lesser depth.

4. The mower according to claim 1, characterized in that the vibration damper is made in the form of paired elastic bushings mounted in hinges, interconnected with each other and with the lower part of the steering rod.