RU2732143C2

RU2732143C2 - Wheeled compact tractor

Info

Publication number: RU2732143C2
Application number: RU2018135352A
Authority: RU
Inventors: Василий Леонидович Дождиков; Алексей Иванович Софронов; Валерий Анатольевич Рыбаков; Валерий Алексеевич Виногоров; Владимир Иванович Чугунов
Original assignee: Василий Леонидович Дождиков; Алексей Иванович Софронов
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2020-09-11
Also published as: RU2018135352A3; RU2018135352A

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the field of machine building. Wheel small-size tractor comprises articulated-frame and two bridges with all driving wheels of same standard size. Tractor is modular. Front traction-energy module comprises front half-frame, radiator unit, power plant with clutch, gearboxes, adapter, transfer box. Rear transport-traction module comprises rear half-frame, box of synchronous power take-off shaft, hydraulic independent power take-off shaft, hydraulic winch, hydraulic cylinder with hoisting device of technological equipment hanging, rear driving axle, horizontal longitudinal hinge. Drive axles of the front and rear modules have a sliding structure. Transmission units of front semi-frame are connected with rear semi-frame transmission units. Third module comprises 180-degree control post on the axis and consists of seat, steering column, hydraulic steering mechanism, instrument panel.EFFECT: higher running and technological characteristics of tractor.1 cl, 5 dwg

Description

Колесный малогабаритный тракторWheeled compact tractor

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно малогабаритного тракторостроения.The invention relates to the field of mechanical engineering, mainly small-sized tractor construction.

Существуют колесные малогабаритные тракторы от 0,2 до 0,6 тонны: МТЗ-132, МТ8-132 (TZ-4K-14), Goldoni BASE - 20, AGT-830, AGT-850, AGT-860, Valpadana-2026 4PR, PIERRIP-796V/ (см. "Малогабаритные тракторы из Италии" 2000-2018, ООО «РИА «Р.О.С.С.БИЗНЕС», журнал «Основные средства»). Они имеют ведущие колеса одинакового размера и шарнирно-сочлененную раму с двумя степенями свободы. Однако трансмиссия у них выполнена по моноблочной схеме, где двигатель, коробки, мосты, шарниры, объединены в единый моноблок, отсутствуют несущие секции (рама), что затрудняет замену агрегатов, ремонт и создание новых модификаций. Ведущие мосты имеют строго фиксированную колею, имеют принудительную блокировку, недостаточное число передач, отсутствуют синхронные валы отбора мощностей (ВОМ), нет реверсивных постов управления, нет синхронизированного переключения передач (кроме AGT-830, AGT-850), нет колесных редукторов, независимый ВОМ не имеет плавного включения и привязан только к одному месту.There are small-sized wheeled tractors from 0.2 to 0.6 tons: MTZ-132, MT8-132 (TZ-4K-14), Goldoni BASE - 20, AGT-830, AGT-850, AGT-860, Valpadana-2026 4PR , PIERRIP-796V / (see "Small-sized tractors from Italy" 2000-2018, LLC "RIA" ROSC.BUSINESS ", magazine" Fixed assets "). They have drive wheels of the same size and an articulated frame with two degrees of freedom. However, their transmission is made according to a monoblock scheme, where the engine, gearboxes, bridges, hinges are combined into a single monoblock, there are no supporting sections (frame), which makes it difficult to replace units, repair and create new modifications. The drive axles have a strictly fixed track, have a forced blocking, insufficient number of gears, there are no synchronous power take-off shafts (PTO), no reversible control posts, no synchronized gear shifting (except AGT-830, AGT-850), no wheel gears, independent PTO does not have a smooth start and is tied to only one place.

Частично указанные недостатки устранены в известном колесном тракторе (RU 2303546 С2, 27.07.2007), принятом за прототип. Известный трактор имеет ведущие колеса одного типоразмера, шарнирно-сочлененную раму с одной степенью свободы, два моста, силовую установку, трансмиссионный блок с раздаточным устройством на ведущие мосты, продольный горизонтальный шарнир между мостами, позволяющий им качаться относительно друг друга в вертикальной поперечной плоскости и два модуля: передний - тягово-энергетический и задний - тягово-технологический. Здесь по сравнению с вышеуказанными аналогами есть несущие секции (две полурамы) и уже проще с рамы снять отдельно крупный агрегатный блок (двигатель плюс коробки) и отдельно мосты.Partially these disadvantages are eliminated in the known wheeled tractor (RU 2303546 C2, 27.07.2007), taken as a prototype. The known tractor has driving wheels of one standard size, an articulated frame with one degree of freedom, two axles, a power plant, a transmission unit with a dispenser for driving axles, a longitudinal horizontal hinge between the axles, allowing them to swing relative to each other in a vertical transverse plane and two modules: front - traction and power and rear - traction and technological. Here, in comparison with the above analogs, there are load-bearing sections (two half-frames) and it is already easier to remove a large aggregate unit (engine plus boxes) and bridges separately from the frame.

Тем не менее, у вышеописанного колесного трактора по-прежнему ограничены функциональные возможности, сложная конструкция, технология монтажа и демонтажа, коробка передач и раздаточная коробка и двигатель объединены и снимаются единым блоком, имеется всего один горизонтальный шарнир и для поворота трактора используются передние поворотные колеса, что существенно снижает проходимость, маневренность и эффективное тяговое усилие, нет реверсивного управления - это существенно снижает количество выполняемых функциональных задач.However, the above described wheeled tractor is still limited in functionality, complex structure, assembly and disassembly technology, gearbox and transfer case and engine are combined and removed as a single unit, there is only one horizontal joint and front swivel wheels are used to turn the tractor. which significantly reduces cross-country ability, maneuverability and effective tractive effort, there is no reverse control - this significantly reduces the number of functional tasks performed.

Задачей изобретения является: создание малогабаритного трактора с наивысшим уровнем модульности, когда все агрегаты разбиты на отдельные модули, многофункциональности с наибольшим объемом выполняемых работ и функций, упрощение конструкции, создание эффективного малогабаритного колесного трактора с улучшенными ходовыми и технологическими возможностями.The objective of the invention is: creation of a small-sized tractor with the highest level of modularity, when all units are divided into separate modules, multifunctionality with the greatest volume of work and functions, simplification of the design, creation of an effective small-sized wheeled tractor with improved running and technological capabilities.

Поставленная задача решается колесным малогабаритным трактором с шарнирно-сочлененной рамой с двумя степенями свободы и с двумя мостами со всеми ведущими колесами одного типоразмера. Трактор имеет между мостами продольный горизонтальный шарнир, позволяющий мостам качаться относительно друг друга в вертикальной поперечной плоскости, передний тягово-энергетический модуль с передней полурамой, на которой смонтирована силовая установка, агрегаты трансмиссии с раздаточным устройством и передний ведущий мост, задний транспортно-тяговый модуль с задней полурамой, на которой закреплен задний ведущий мост с технологическим оборудованием.The task is solved by a small wheeled tractor with an articulated frame with two degrees of freedom and two axles with all driving wheels of the same size. The tractor has a longitudinal horizontal hinge between the axles, which allows the axles to swing relative to each other in a vertical transverse plane, a front traction and energy module with a front half-frame on which the power plant is mounted, transmission units with a dispenser and a front drive axle, a rear transport and traction module with the rear semi-frame, on which the rear driving axle with technological equipment is fixed.

Новизной предлагаемого колесного малогабаритного трактора является то, что:The novelty of the proposed wheeled small-sized tractor is that:

- он имеет модульное исполнение, при этом передний тягово-энергетический модуль содержит переднюю полураму, с расположенным на ней модулем, который включает блок радиаторов, силовую установку со сцеплением, первую коробку передач, переходник, вторую коробку передач, раздаточную коробку, связанную с передним ведущим мостом через передний карданный вал. Задний транспортно-тяговый модуль содержит заднюю полураму, с расположенным на ней модулем, который включает коробку синхронного вала отбора мощностей, связанную задним карданным валом с задним ведущим мостом и имеющую выходной вал для привода технологического оборудования, гидравлический независимый вал отбора мощностей, имеющий переменное быстросъемное закрепление на переднем и заднем тягово-энергетическом модуле в различных положениях, гидравлическую лебедку, гидроцилиндр с подъемно-сцепным устройством навешивания технологического оборудования, задний ведущий мост, горизонтальный продольный шарнир, связывает задний ведущий мост с задней полурамой, причем, ведущие мосты переднего и заднего модуля имеют раздвижную конструкцию, позволяющую установить любую колею (F), а передняя и задняя полурамы шарнирно-сочленены посредством вертикального шарнира и имеют силовой привод поворота в виде силового гидроцилиндра, что позволяет им поворачиваться относительно друг друга в горизонтальной плоскости для изменения движения трактора, кроме того, ведущие мосты имеют колесные редукторы и самоблокирующиеся дифференциалы в виде автоматически-расцепляющихся муфт, а агрегаты трансмиссии передней полурамы связаны с агрегатами трансмиссии задней полурамы центральным карданным шарниром, проходящим через центр вертикального шарнира; третий модуль содержит поворотный на 180 градусов пост управления на оси, с закреплением при помощи фиксаторов и рамки переходной к той полураме, в сторону которой производятся работы, и состоит из сидения, рулевой колонки, гидравлического рулевого механизма, приборной панели, связанных между собой поворотной рамкой и имеющих универсальное закрепление как к переднему, так и к заднему модулям; модули имеют легкосъемные независимо-отделяемые от полурам агрегаты: блок радиаторов, двигатель со сцеплением, коробка передач первая, переходник, коробка передач вторая, раздаточная коробка, передний ведущий мост, задний ведущий мост, коробка синхронного отбора мощностей, гидравлическая лебедка, при этом трансмиссия имеет четырехступенчатые синхронизированные или несинхронизированные две одинаковые коробки передач, синхронизированную или несинхронизированную двухступенчатую раздаточную коробку с возможностью индивидуального или совместного подключения мостов с жесткой или дифференциальной связью. Задний транспортно-тяговый модуль со стандартной базой (Lmin) может быть заменен на модуль с удлиненной базой (Lmax).- it has a modular design, while the front traction and energy module contains a front half-frame, with a module located on it, which includes a radiator block, a power plant with a clutch, a first gearbox, an adapter, a second gearbox, a transfer case connected to the front drive bridge through the front propeller shaft. The rear transport and traction module contains a rear half-frame, with a module located on it, which includes a synchronous power take-off shaft box connected by the rear propeller shaft to the rear drive axle and having an output shaft for driving technological equipment, a hydraulic independent power take-off shaft having a variable quick-release fastening on the front and rear traction and energy module in various positions, a hydraulic winch, a hydraulic cylinder with a lifting and hitching device for attaching technological equipment, a rear drive axle, a horizontal longitudinal hinge, connects the rear drive axle with the rear semi-frame, moreover, the drive axles of the front and rear modules have a sliding design that allows you to install any track (F), and the front and rear half-frames are articulated by means of a vertical hinge and have a power swing drive in the form of a power hydraulic cylinder, which allows them to rotate relative to each other in a horizontal plane bones for changing the movement of the tractor, in addition, the drive axles have wheel reducers and self-locking differentials in the form of automatically-disengaging clutches, and the transmission units of the front half-frame are connected to the transmission units of the rear half-frame by a central cardan joint passing through the center of the vertical hinge; the third module contains a 180-degree rotary control post on the axle, secured by means of latches and a transition frame to the half-frame in the direction of which the work is being performed, and consists of a seat, a steering column, a hydraulic steering mechanism, a dashboard, interconnected by a rotary frame and having universal fastening to both the front and rear modules; modules have easily removable, independently-detachable units from the semi-frames: radiator block, engine with clutch, first gearbox, adapter, second gearbox, transfer case, front drive axle, rear drive axle, synchronous power take-off, hydraulic winch, while the transmission has four-speed synchronized or unsynchronized two identical gearboxes, synchronized or unsynchronized two-speed transfer case with the possibility of individual or joint connection of bridges with rigid or differential coupling. The rear transport and traction module with a standard base (Lmin) can be replaced with a module with an extended base (Lmax).

На фиг. 1 изображен главный вид малогабаритного трактора с расположением агрегатов и при положении реверсивного поста управления при движении вперед.FIG. 1 shows the main view of a small-sized tractor with the arrangement of the units and with the position of the reversible control station when moving forward.

На фиг. 2 - главный вид малогабаритного трактора с расположением агрегатов и при положении реверсивного поста управления при движении назад.FIG. 2 - the main view of a small-sized tractor with the arrangement of the units and with the position of the reversible control post when moving backward.

На фиг. 3 - вид сверху на малогабаритный трактор с расположением агрегатов.FIG. 3 is a top view of a small-sized tractor with the arrangement of the units.

На фиг. 4 - схема деления малогабаритного трактора на модули.FIG. 4 is a diagram of dividing a small-sized tractor into modules.

На фиг. 5 - главный вид малогабаритного трактора с удлиненным транспортно-технологическим модулем (удлиненной рамой).FIG. 5 - the main view of a small tractor with an elongated transport and technological module (elongated frame).

Колесный малогабаритный трактор содержит ведущие колеса 1, передний мост 2, задний мост 3, продольный горизонтальный шарнир 4, передний тягово-энергетический модуль 5, переднюю полураму 6, блок радиаторов 7, силовую установку 8, сцепление 9, первую коробку передач 10, переходник 11, вторую коробку передач 12, раздаточное устройство (или раздаточную коробку) 13, передний карданный вал 14, задний транспортно-тяговый модуль 15, заднюю полураму 16, коробку синхронного вала отбора мощностей 17, задний карданный вал 18, специальный выходной вал для привода сельхозагрегатов 19, гидравлический независимый вал отбора мощностей 20, гидравлическую лебедку 21, гидроцилиндр с подъемно-сцепным устройством 22, вертикальный шарнир 23, силовой гидроцилиндр 24, колесные редукторы 25, дифференциалы с автоматически-расцепляющимися муфтами 26, центральный карданный шарнир 27, поворотный (реверсивный) пост управления 28, ось поворота поста управления 29, фиксатор передний 30, фиксатор задний 31, рамка переходная 32, сидение 33, рулевая колонка 34, гидравлический рулевой механизм 35, приборная панель 36, поворотная рамка 37, задний модуль с удлиненной рамой 38.A small-sized wheeled tractor contains driving wheels 1, front axle 2, rear axle 3, longitudinal horizontal hinge 4, front traction and energy module 5, front half-frame 6, radiator block 7, power plant 8, clutch 9, first gearbox 10, adapter 11 , a second gearbox 12, a dispenser (or a transfer case) 13, a front propeller shaft 14, a rear transport and traction module 15, a rear semi-frame 16, a synchronous power take-off shaft 17, a rear propeller shaft 18, a special output shaft for driving agricultural units 19 , hydraulic independent power take-off shaft 20, hydraulic winch 21, hydraulic cylinder with lifting and coupling device 22, vertical hinge 23, hydraulic power cylinder 24, wheel reducers 25, differentials with automatically-disengaged clutches 26, central cardan joint 27, rotary (reversible) post control 28, steering axis pivot 29, front retainer 30, rear retainer 31, transition frame one 32, seat 33, steering column 34, hydraulic steering 35, instrument panel 36, swing frame 37, extended frame rear module 38.

При работе малогабаритного трактора в связи с тем, что с статическом состоянии центр тяжести трактора расположен таким образом, что на передний мост передается 60%, а на задний мост - 40% от веса трактора, то при нагружении различными орудиями, навешенными на заднюю полураму, развесовка по мостам становится 50% на 50%, поэтому схема с шарнирно-ломающейся рамой и с развесовкой в статическом состоянии 60% на 40% имеет самую высокую тяговую способность по сравнению с классическими схемами с передними поворотными и ведущими колесами. Навеска спереди трактора балластных грузов при этом исключается.When operating a small tractor, due to the fact that in a static state, the center of gravity of the tractor is located in such a way that 60% of the weight of the tractor is transferred to the front axle, and 40% of the tractor weight to the rear axle, then when loaded with various implements mounted on the rear half-frame, weight distribution on bridges becomes 50% to 50%, therefore the scheme with an articulated frame and with a weight distribution in a static state of 60% to 40% has the highest traction capacity compared to classical schemes with front swivel and drive wheels. In this case, the attachment of ballast weights to the front of the tractor is excluded.

Полное реверсирование данного малогабаритного трактора осуществляется как сочетанием двух коробок передач и выбором любого режима работы трансмиссии в обратном направлении и высоким количеством диапазонов скоростей, так и поворотом поста управления на 180°. Отсутствие реверсивных постов управления на тракторах с шарнирно-сочлененной рамой обусловлено конструктивными сложностями и особенностями плотной компоновки агрегатов и углов излома рамы. Причем для большего удобства работы оператора, чтобы всегда находится под прямым углом к навешенному агрегату, реверсивный пост в рассматриваемом малогабаритном тракторе за счет специальных фиксаторов 30 и 31 и переходной рамки 32 после поворота фиксируется к той полураме, в сторону которой ведутся работы.Full reversal of this compact tractor is carried out both by a combination of two gearboxes and by choosing any transmission mode in the opposite direction and by a high number of speed ranges, as well as by turning the control station by 180 °. The absence of reversible control stations on tractors with an articulated frame is due to structural difficulties and features of the dense arrangement of the units and the angles of the frame fracture. Moreover, for greater convenience of the operator's work, so that it is always at a right angle to the mounted unit, the reversing post in the small-sized tractor under consideration is fixed to the half-frame in the direction of which the work is being carried out due to the special clamps 30 and 31 and the transition frame 32 after turning.

Выполнение значительного количества операций более удобно, вследствие лучшего обзора и вследствие широких возможностей задней полурамы 16, специально предназначенной для навески технологического оборудования, вести в обратном направлении при развернутом посту управления 28.A significant number of operations are more convenient, due to better visibility and due to the wide capabilities of the rear half-frame 16, specially designed for hitching technological equipment, to lead in the opposite direction with the control station 28 deployed.

Настоящие раздвижные мосты имеются только у тракторов классической схемы, с передними ведущими и поворотными колесами и большего тягового класса - Т25, Т40. У всех остальных малогабаритных тракторов изменение колеи осуществляется либо только перестановкой колес и дисков, что очень трудоемко и не имеет плавного регулирования и перегружает подшипники редукторов, либо на крупных промышленных тракторах передвижением колес по длинной оси, что перегружает как оси, так и подшипники редукторов.Real sliding axles are available only for tractors of the classical scheme, with front driving and swivel wheels and a larger traction class - T25, T40. For all other small-sized tractors, the track change is carried out either only by rearranging the wheels and disks, which is very laborious and does not have smooth control and overloads the gearbox bearings, or on large industrial tractors by moving the wheels along a long axis, which overloads both the axles and the gearbox bearings.

У рассматриваемого малогабаритного трактора есть полноценное плавное и одновременно простое в обслуживании раздвижение именно балок мостов в широком диапазоне, наиболее востребованном для обработки наиболее распространенных размеров междурядий посевных культур.The small tractor under consideration has a full-fledged smooth and at the same time easy-to-maintain extension of the bridge beams in a wide range, which is most in demand for processing the most common row spacing of crops.

Весь трактор разбит на модули и каждый агрегат во время ремонта трактора имеет простое, независимое крепление и быстрый независимый съем с рам, либо сами полурамы-модули могут легко сочетаться с другими, например, удлиненными полурамами.The whole tractor is divided into modules and each unit during the repair of the tractor has a simple, independent fastening and quick independent removal from the frames, or the half-frame modules themselves can be easily combined with others, for example, extended half frames.

Малогабаритные тракторы имеют в основном только один вал отбора мощности (ВОМ). Синхронный ВОМ применяют только на больших тракторах. Здесь же мы имеем оба ВОМ - и синхронный 17 и независимый 20, причем последний выполнен как гидравлический ВОМ с плавным включением, плавным изменением любых оборотов и еще независимым закреплением в любых точках малогабаритного трактора.Small tractors generally have only one power take-off (PTO) shaft. Synchronous PTO is used only on large tractors. Here we have both PTOs - both synchronous 17 and independent 20, and the latter is made as a hydraulic PTO with smooth engagement, smooth change of any speed and independent fastening at any points of the small tractor.

Таким образом, целью изобретения является создание колесного малогабаритного трактора с явными отличительными признаками, направленными на применение самых передовых направлений - модульного принципа построения, удобства создания новых модификаций на основе созданной базовой модели, максимального пользовательского набора функций (многофункциональности) работы трансмиссии, мостов, универсальности машины за счет полноценного реверсного исполнения.Thus, the purpose of the invention is to create a small-sized wheeled tractor with obvious distinctive features aimed at using the most advanced directions - the modular principle of construction, the convenience of creating new modifications based on the created base model, the maximum user-defined set of functions (multifunctionality) of the transmission, axles, machine versatility due to the full-fledged reverse design.

Claims

1. A small-sized wheeled tractor containing an articulated frame with two degrees of freedom and with two axles with all driving wheels of the same size, while the tractor has a horizontal longitudinal hinge between the axles, which allows the axles to swing relative to each other in the vertical transverse plane, the front traction an energy module with a front half-frame, on which the power plant is mounted, transmission units with a dispenser and a front drive axle, a rear transport and traction module with a rear half-frame, on which a rear drive axle with technological equipment is fixed, characterized in that the tractor has a modular design, in this case, the front traction and energy module contains a front half-frame, with a module located on it, which includes a radiator block, a power plant with a clutch, a first gearbox, an adapter, a second gearbox, a transfer case connected to the front drive axle through the front cardan shaft, and the rear transport and traction module contains a rear semi-frame, with a module located on it, which includes a box of a synchronous power take-off shaft connected by a rear propeller shaft with a rear drive axle and having an output shaft for driving technological equipment, a hydraulic independent power take-off shaft having variable quick-release fastening on the front and rear traction and energy module in various positions, hydraulic winch, hydraulic cylinder with a lifting and hitching device for hanging technological equipment, rear drive axle, horizontal longitudinal hinge connects the rear drive axle with the rear semi-frame, and the drive axles of the front and rear module have a sliding design that allows you to set any track (F), and the front and rear half-frames are articulated by means of a vertical hinge and have a power swing drive in the form of a power hydraulic cylinder, which allows them to rotate relative to each other horizontally plane to change the movement of the tractor, in addition, the drive axles have wheel reducers and self-locking differentials in the form of automatically-disengaging clutches, and the transmission units of the front half-frame are connected to the transmission units of the rear half-frame by a central cardan joint passing through the center of the vertical hinge; the third module contains a 180-degree rotary control post on the axle, secured by means of clamps and a frame, transitional to the half-frame in the direction of which the work is being performed, and consists of a seat, a steering column, a hydraulic steering mechanism, a dashboard, interconnected by a rotary frame and having universal fastening to both the front and rear modules; modules have easily removable, independently-detachable units from the semi-frames: radiator block, engine with clutch, first gearbox, adapter, second gearbox, transfer case, front drive axle, rear drive axle, synchronous power take-off, hydraulic winch, while the transmission has four-speed synchronized or unsynchronized two identical gearboxes, synchronized or unsynchronized two-speed transfer case with the possibility of individual or joint connection of bridges with rigid or differential coupling.

2. A tractor according to claim 1, characterized in that the rear transport and traction module with a standard base (Lmin) can be replaced by a module with an extended base (Lmax).