RU2097246C1

RU2097246C1 - Crawler tractor suspension

Info

Publication number: RU2097246C1
Application number: RU96106017A
Authority: RU
Inventors: Б.Н. Пинигин; В.к. Каюков; А.Г. Коршунов; А.О. Кудзоев
Original assignee: Челябинский государственный технический университет
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 1997-11-27

Abstract

FIELD: transport engineering; crawler vehicle running gears. SUBSTANCE: suspension has cross rigid beam hinge connected with tractor frame. Beam is fitted with its ends in rigidity adjusters installed on each bogie. Each adjuster is made in form of two supports and two pairs of resilient members. One pair is arranged between supports, and the other, on beams of track frame, with clearance X between resilient member and support for closing the pair onto tractor frame in case of increase in load. EFFECT: increased reliability and longevity of suspension, reduced dynamic and vibration loads on tractor skeleton, improved operating conditions for driver. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области тракторостроения, в частности к конструкции подвески трактора. The invention relates to the field of tractor engineering, in particular to the design of the suspension of the tractor.

Работа промышленного трактора, агрегатированного бульдозерным оборудованием, характеризуется такими факторами, как изменяющийся сцепной вес, рабочий цикл, включающий рабочий и холостой элементы, переменную вертикальную нагрузку на трактор, возникающую в процессе копания, в которой преобладают усилия выглубления. The operation of an industrial tractor, aggregated with bulldozer equipment, is characterized by such factors as a varying grip weight, a duty cycle, including working and idle elements, a variable vertical load on the tractor that occurs during digging, in which the efforts of excavation prevail.

Стремление к улучшению планирующих качеств трактора, агрегатированного бульдозером, ведет к применению подвески с жестким замыканием поперечной балки на раму трактора. The desire to improve the planning qualities of the tractor, aggregated by a bulldozer, leads to the use of suspension with a rigid short circuit of the transverse beam to the tractor frame.

Известна подвеска транспортного средства, содержащая поперечную балансирную балку с центральным отверстием, осевой продольный шарнир, установленный в отверстие балки и связывающий балку с остовом транспортного средства, упругие прокладки, установленные посредством крышек с возможностью взаимодействия с остовом, балансир с центральным отверстием, упругими элементами, клиньями, причем балка выполнена из двух накладок и боковин с центральным отверстием овальной формы, связанных основание, при этом балансир установлен внутри боковин и связан с основанием через упругий элемент и клинья, а упругие прокладки установлены на балансире, причем осевой шарнир, связывающий балансир и боковины, установлен с возможностью вертикального перемещения по овальным отверстиям боковин (SU, авт.св. N 1729886, кл. B 62 D 55/08, 1992). A vehicle suspension is known, comprising a transverse balancing beam with a central hole, an axial longitudinal hinge installed in the hole of the beam and connecting the beam with the skeleton of the vehicle, elastic gaskets installed by means of covers with the possibility of interaction with the skeleton, the balancer with the central hole, elastic elements, wedges moreover, the beam is made of two overlays and sidewalls with a central oval-shaped hole connected to the base, while the balancer is installed inside the sidewalls and knitted with a base through an elastic element and wedges, and the elastic gaskets are mounted on the balancer, and the axial hinge connecting the balancer and the sidewalls is mounted with the possibility of vertical movement along the oval holes of the sidewalls (SU, auth. St. N 1729886, class B 62 D 55 / 08, 1992).

Эта подвеска обладает определенной энергоемкостью и надежностью в работе, здесь предусмотрено гашение обратного хода. This suspension has a certain energy intensity and reliability in operation, it provides for damping the reverse stroke.

Однако соединение гусеничных тележек и остова трактора монолитной поперечной балкой ведет к возникновению значительных динамических нагрузок в указанных местах соединения особенно при больших ходах подвески и к снижению плавности хода, так как подъем одной из гусеничных тележек ведет при больших ходах подвески к подъему корпуса транспортного средства. However, the connection of tracked bogies and the tractor frame with a monolithic transverse beam leads to significant dynamic loads in the indicated connection points, especially at large suspension travels and to reduce ride smoothness, since the lifting of one of the tracked bogies leads to the lifting of the vehicle body with large suspension moves.

Известна также (SU, авт.св. N 1796529, кл. B 62 D 55/10, 1993) подвеска гусеничной машины, повышающая эксплуатационную надежность и плавность хода, в которой поперечная балка выполнена из двух рычагов, соединенных осевым шарниром с возможностью поворота относительно его, при этом ось шарнира связана с корпусом через сайлент-блок. Also known (SU, autosw. N 1796529, class B 62 D 55/10, 1993) is the suspension of a tracked vehicle, which increases operational reliability and smoothness of movement, in which the transverse beam is made of two levers connected by an axial joint with the possibility of rotation relative to him, while the axis of the hinge is connected to the housing through the silent block.

Однако и в этой подвеске обеспечена недостаточная энергоемкость, подвеска сложнее конструктивно. However, in this suspension, insufficient energy intensity is provided, the suspension is more structurally difficult.

Известна также (SU, авт.св. N 1813670, кл. B 62 D 55/10, 1993) подвеска транспортного средства, в которой поперечная балансирная балка выполнена из двух рычагов, соединенных центральным и расположенными под ним дополнительными осевыми шарнирами, связывающими рычаги балки с балансиром с возможностью вертикального перемещения рычагов относительно друг друга. Also known (SU, autoswitch N 1813670, class B 62 D 55/10, 1993) vehicle suspension, in which the transverse balancing beam is made of two levers connected by a Central and located under it additional axial joints connecting the beam levers with a balancer with the possibility of vertical movement of the levers relative to each other.

Эта подвеска обеспечивает повышение эксплуатационной надежности и плавности хода, однако также не обеспечивает достаточной энергоемкости и сложна конструктивно. This suspension provides increased operational reliability and smoothness, but also does not provide sufficient energy consumption and is structurally difficult.

В качестве прототипа принята подвеска гусеничного трактора (RU патент N 2025377, кл. B 62 D 55/104, 1994), содержащая поперечную жесткую белку, средней частью связанную с рамой гусеничного трактора посредством упругого элемента и размещенную с зазором под поперечной рессоры с возможностью жесткого замыкания с ней под действием нагрузки на раму гусеничного трактора, при этом концы упругого элемента (рессоры) свободно размещены на жесткой балке, каждый конец которой соединен с соответствующей гусеничной тележкой. As a prototype, a caterpillar tractor suspension (RU Patent No. 2025377, class B 62 D 55/104, 1994) was adopted, containing a transverse rigid protein, middle part connected to the frame of the caterpillar tractor by means of an elastic element and placed with a gap under the transverse spring with the possibility of hard shorting with it under the load on the frame of the caterpillar tractor, while the ends of the elastic element (springs) are freely placed on a rigid beam, each end of which is connected to the corresponding caterpillar truck.

Такая подвеска обеспечивает повышение производительности трактора в режиме бульдозирования. Однако в рабочем режиме (при бульдозировании) происходит жесткое замыкание подвески, что приводит к значительным динамическим нагрузкам на остов трактора. This suspension provides increased tractor performance in the bulldozer mode. However, in the operating mode (when bulldozing), the suspension is rigidly locked, which leads to significant dynamic loads on the tractor frame.

Изобретение решает задачу уменьшения динамических нагрузок в режиме бульдозирования и устранения жестких кадров при работе подвески. The invention solves the problem of reducing dynamic loads in the bulldozing mode and eliminating rigid frames during suspension operation.

Это достигается тем, что подвеска гусеничного трактора содержит поперечную жесткую балку, средней частью шарнирно связанную с рамой гусеничного трактора, при этом концы балки свободно размещены на рамах гусеничных тележек, приспособление для изменения жесткости, выполненное в виде двух опор и двух пар упругих элементов, при этом одна опора жестко соединяется с балками рамы гусеничного тележки, а другая является промежуточной между первой и концом поперечной жесткой балки, причем одна пара упругих элементов расположена между опорами, а другая на балках рамы гусеничной тележки с возможностью замыкания этой пары на раму гусеничного трактора. This is achieved by the fact that the suspension of the caterpillar tractor contains a transverse rigid beam, the middle part pivotally connected to the frame of the caterpillar tractor, while the ends of the beam are freely placed on the frames of the caterpillar carts, a device for changing stiffness made in the form of two supports and two pairs of elastic elements, this one support is rigidly connected to the beams of the frame of the caterpillar truck, and the other is intermediate between the first and the end of the transverse rigid beam, and one pair of elastic elements is located between the supports, and berating on beams track roller frames with the possibility of the closure of the pair on the frame of a crawler tractor.

Уменьшение динамических нагрузок и устранение жестких ударов в режиме бульдозирования достигается замыкание на раму гусеничного трактора пары упругих элементов, расположенных на балках рамы гусеничной тележки. Эти упругие элементы осуществляют гашение увеличенной нагрузки, возникающей в процессе бульдозирования. Reducing dynamic loads and eliminating hard shocks in the bulldozer mode, a pair of elastic elements located on the beams of the frame of the caterpillar truck are shorted to the frame of the caterpillar tractor. These elastic elements absorb the increased load that occurs during the bulldozer process.

Пара упругих элементов, расположенных между опорами, обеспечивает снижение динамических нагрузок на остов трактора в транспортном режиме отката. В режиме бульдозирования совместная работа обеих пар упругих элементов обеспечивает требуемые планирующие способности агрегате за счет суммирования их упругих характеристик. A pair of elastic elements located between the supports, reduces dynamic loads on the skeleton of the tractor in the transport rollback mode. In the bulldozer mode, the joint work of both pairs of elastic elements provides the required planning abilities of the unit by summing their elastic characteristics.

На фиг. 1 показана схема предлагаемой подвески; на фиг. 2 вид А фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 упругая характеристика подвески. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed suspension; in FIG. 2 view A of FIG. one; in FIG. 3 section BB of FIG. one; in FIG. 4 elastic suspension characteristic.

С рамой гусеничного трактора шарнирно соединена поперечная жесткая балка 1, каждый конец опирается на гусеничную тележку 2. Балка свободно размещена на рамах гусеничных тележек. Подвеска содержит приспособление для изменения жесткости, установленное на каждой гусеничной тележке. Приспособление выполнено в виде двух опор 3 и 4 и двух пар упругих элементов 5 и 6, одна из которых 5 расположена между опорами 3 и 4, а вторая 6 на балках 7 рамы гусеничной тележки с зазором X между упругим элементом 6 и промежуточной опорой 4. Опора 3 является неподвижной относительно рамы гусеничной тележки 2 и жестко закреплена на несущих балках 7 рамы. Опора 4 состоит из пластин 8 и 9, соединенных ребрами жесткости 10. A transverse rigid beam 1 is pivotally connected to the frame of the caterpillar tractor, each end rests on the caterpillar trolley 2. The beam is freely placed on the frames of the caterpillar trolleys. The suspension comprises a stiffening device mounted on each tracked trolley. The device is made in the form of two supports 3 and 4 and two pairs of elastic elements 5 and 6, one of which 5 is located between the supports 3 and 4, and the second 6 on the beams 7 of the caterpillar frame with a gap X between the elastic element 6 and the intermediate support 4. The support 3 is stationary relative to the frame of the caterpillar trolley 2 and is rigidly fixed to the supporting beams 7 of the frame. The support 4 consists of plates 8 and 9 connected by stiffeners 10.

Для исключения сдвига опоры вдоль рамы тележки, она расположена между боковинами 11, закрепленными на гусеничной тележке 2. В боковинах 11 выполнены отверстия, а между пластинами 8 и 9 опоры 4 имеется свободный промежуток для возможности функционирования механизма натяжения и сдавания. To avoid shifting the support along the frame of the carriage, it is located between the sidewalls 11 mounted on the tracked carriage 2. Holes are made in the sidewalls 11, and there is a free gap between the plates 8 and 9 of the support 4 for the tensioning and compression mechanism to function.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При работе подвески в транспортном режиме отката отсутствует воздействие на раму трактора составляющей от веса набранной призмы грунта. При этом нагружена только пара 5 упругих элементов, расположенных между опорами 3 и 4. Расположение этой пары элементов под углом снижает жесткость подвески, так как упругие элементы 5 работают на сжатие и сдвиг одновременно. When the suspension is operating in the transport mode of the rollback, there is no effect on the tractor frame of the component of the weight of the collected soil prism. In this case, only a pair of 5 elastic elements located between the supports 3 and 4 is loaded. The location of this pair of elements at an angle reduces the stiffness of the suspension, since the elastic elements 5 work on compression and shear at the same time.

Упругие элементы 6 не подвержены нагрузке. The elastic elements 6 are not subject to load.

При работе в режиме бульдозирование под действием веса призмы грунта происходит выборка зазора X и промежуточная опора 4 садится на пару 6 упругих элементов, расположенных на балках 7 рамы гусеничной тележки. Этим осуществляются нежесткое замыкание и значительное снижение динамических нагрузок в этом режиме. When operating in the bulldozing mode under the influence of the weight of the soil prism, a clearance X is selected and the intermediate support 4 sits on a pair of 6 elastic elements located on the beams 7 of the caterpillar truck frame. This provides non-rigid closure and a significant reduction in dynamic loads in this mode.

В процессе бульдозирования нагружены обе пары упругих элементов. Упругие элементы 5 работают аналогично транспортному режиму, элементы 6 подвержены только сжатию, вследствие чего происходит некоторое увеличение жесткости подвески. During bulldozing, both pairs of elastic elements are loaded. The elastic elements 5 work similarly to the transport mode, the elements 6 are only subject to compression, as a result of which there is a slight increase in the stiffness of the suspension.

Работа подвески в транспортном и рабочем режимах представлена на фиг. 4. Работа под нагрузкой на участке A до точки P₁ соответствует транспортному режиму, а участок B режиму бульдозирования, когда происходит выбор зазора X и в работу включается дополнительная пара амортизаторов. Работу этой пары иллюстрирует кривая 2. Кривая 1 соответствует жесткому замыканию полужесткой подвески, принятой за ближайший аналог к предлагаемой.Suspension operation in transport and operating modes is shown in FIG. 4. Work under load in section A to point P ₁ corresponds to the transport mode, and section B to the bulldozing mode, when gap X is selected and an additional pair of shock absorbers is included in the operation. The work of this pair is illustrated by curve 2. Curve 1 corresponds to the rigid circuit of the semi-rigid suspension adopted for the closest analogue to the proposed one.

Преимуществами подвески являются снижение динамических нагрузок, увеличение потенциальной энергии подвески, улучшение условий труда оператора. The advantages of the suspension are reduced dynamic loads, increased potential energy of the suspension, improved working conditions for the operator.

Claims

Suspension of a caterpillar tractor containing a transverse rigid beam, middle part articulated with the frame of the caterpillar tractor, the ends of the beam freely placed on the frames of the caterpillar carts, and a device for changing stiffness, characterized in that the device for changing stiffness is made in the form of two supports and two pairs of elastic elements, while one support is rigidly connected to the beams of the frame of the caterpillar truck, and the other is intermediate between the first and the end of the transverse rigid beam, and one pair of elastic elements cops is located between the supports, and the other on the beams of the frame of the tracked truck with a gap between the intermediate support with the possibility of closing this pair under the influence of the increased load on the frame of the tracked tractor.