UA133616U

UA133616U - METHOD OF MECHANIZED CONTROL OF LOAD DISTRIBUTION BETWEEN THE AXIS OF A TRACTOR

Info

Publication number: UA133616U
Application number: UAU201812007U
Authority: UA
Inventors: Марат Леонідович Мінц
Original assignee: Марат Леонідович Мінц
Priority date: 2018-12-04
Filing date: 2018-12-04
Publication date: 2019-04-10

Abstract

Спосіб механізованого регулювання розподілу навантажень між осями трактора з використанням противаги. За допомогою телескопічного механізму змінюють величину вильоту передньої або задньої противаги відповідно в повздовжньому напрямку та зміщують центр маси трактора.Method for mechanically adjusting load distribution between tractor axles using counterweight. With the help of a telescopic mechanism, the amount of departure of the front or rear counterbalance is respectively adjusted in the longitudinal direction and the center of mass of the tractor is shifted.

Description

Корисна модель належить до сільськогосподарських знарядь, зокрема до способів стабілізації становища транспортного засобу, і може бути використана у тракторі під час його руху.The useful model belongs to agricultural implements, in particular to methods of stabilizing the position of the vehicle, and can be used in the tractor during its movement.

Відомо спосіб навантаження сільськогосподарських транспортних засобів (надалі - СТ3З) додатковим "вантажем", що прикріплюється до дисків задніх коліс і до передньої навіски СТЗ, або у разі її відсутності безпосередньо до рами СТЗ за передньою віссю. Цей спосіб дозволяє покращити зчеплення коліс з грунтом, що призводить до відсутності пробуксовування коліс та кращої керованості при високих навантаженнях стЗ (пре: /арупот.сопт/ раде іпю.рир?іа-13319628саї-тоїо, пйрз //арупот.сот/раде іпю.рир?іа-11975566;саї-тоїо)|.There is a known method of loading agricultural vehicles (hereinafter referred to as СТ3З) with an additional "load" that is attached to the discs of the rear wheels and to the front hitch of the STZ, or in its absence directly to the frame of the STZ behind the front axle. This method makes it possible to improve the grip of the wheels with the ground, which leads to the absence of wheel slippage and better controllability at high loads of road traffic (pre: /arupot.sopt/ rade ipyu.ryr?ia-13319628sai-toio, pyrz //arupot.sot/rade ipyu .ryr?ia-11975566;sai-toio)|.

Недоліком цього способу є те, що він допомагає СТЗ лише на прямих ділянках полів, але значно перенавантажує механізм в цілому, проте коли з'являються схили з нахилом понад 5-7 градусів (пагорби), то значно збільшується вірогідність пробуксовування коліс, що у свою чергу тягне за собою погіршення керованості СТ3. Це зумовлено земним тяжінням, а точніше фізичними силами, що виникають внаслідок роботи СТЗ та його руху вгору.The disadvantage of this method is that it helps STZ only on straight sections of fields, but significantly overloads the mechanism as a whole, however, when there are slopes with an inclination of more than 5-7 degrees (hills), the probability of wheel slippage increases significantly, which in its turn entails a deterioration of controllability of ST3. This is caused by Earth's gravity, or rather physical forces arising from the operation of the STZ and its upward motion.

Відомо спосіб стабілізації положення рухомого колісного транспортного засобу на похилій опорній поверхні, при якому відбувається регулювання нормальних навантажень на провідних колесах, у якому з метою підвищення його курсової стійкості, переміщення в автоматичному режимі розташованих в передній і задній частині додаткових вантажів відбувається уздовж осей мостів відносно поздовжньої площини для створення адекватних нормальних реакцій на колесах пропорційно дестабілізуючим моментам (КО Мо 2399538 С2, В620 37/04, 20.09.2010.There is a known method of stabilizing the position of a moving wheeled vehicle on an inclined support surface, in which normal loads on the leading wheels are adjusted, in which, in order to increase its directional stability, the movement of additional loads located in the front and rear parts in automatic mode takes place along the axles of the bridges relative to the longitudinal plane to create adequate normal reactions on the wheels in proportion to the destabilizing moments (KO Mo 2399538 C2, B620 37/04, 20.09.2010.

Недоліком цього способу є те, що він використовується лише на ділянках при русі вздовж схилів.The disadvantage of this method is that it is used only in sections when moving along slopes.

Найближчим аналогом є спосіб регулювання навантаження за допомогою фронтальних вантажів для будь-яких тракторів, при якому можливе правильне балансування трактора і рівномірне навантаження на осі трактора при виконанні різних сільськогосподарських робіт (пере: //Лмимли.сіаав.ги/5егмів/деїаїї і рііпадіеє2пповійтопіаіпує агигу/хепіоп|.The closest analogue is the method of adjusting the load with the help of frontal loads for any tractors, which allows for correct balancing of the tractor and uniform load on the axles of the tractor when performing various agricultural works (per: //Lmymly.siaav.gy/5egmiv/deiyaii i riipadiee2ppovijtopiaipuye ahygu /hepiop|.

Недоліком цього способу, знову ж таки, є те, що він забезпечує балансування трактора лише при русі вгору або із збільшеним навантаженням, натомість, якщо трактор рухається рівниною, то така система призводить до зайвого навантаження на передню вісь, що, у своюThe disadvantage of this method, again, is that it provides balancing of the tractor only when moving uphill or with an increased load, on the other hand, if the tractor moves on the plain, then such a system leads to an excessive load on the front axle, which, in its

Зо чергу, призводить до перевитрати палива трактором, а також погіршення керованості через перенавантаження при русі на спусках.This, in turn, leads to excessive consumption of fuel by the tractor, as well as deterioration of controllability due to overloading when driving on slopes.

В основу корисної моделі поставлено задачу покращення експлуатаційних показників та технологічних можливостей трактора.The useful model is based on the task of improving operational performance and technological capabilities of the tractor.

Поставлену задачу вирішують тим, що в способі механізованого регулювання розподілу навантажень між осями трактора з використанням противаги, згідно із корисною моделлю, за допомогою телескопічного механізму змінюють величину вильоту передньої противаги в повздовжньому напрямку та зміщують центр маси трактора.The problem is solved by the fact that in the method of mechanized adjustment of the distribution of loads between the tractor axles using a counterweight, according to a useful model, with the help of a telescopic mechanism, the amount of departure of the front counterweight is changed in the longitudinal direction and the center of mass of the tractor is shifted.

Спосіб, що заявляється, дозволяє, збільшивши величину вильоту передньої противаги, компенсувати втрату навантаження на передню вісь.The proposed method makes it possible to compensate for the loss of load on the front axle by increasing the amount of departure of the front counterweight.

Перевагою корисної моделі є використання оптимальної, мінімально достатньої ваги передньої чи задньої противаги відповідно, фактично лише із зміною вильоту від передньої чи задньої осі - з оптимізацією розподілу навантажень між осями за потреби в залежності від конкретної робочої ситуації.The advantage of a useful model is the use of the optimal, minimally sufficient weight of the front or rear counterweight, respectively, in fact only with a change in departure from the front or rear axle - with optimization of the distribution of loads between the axles as needed, depending on the specific working situation.

Корисна модель пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 представлена схема навантажень та нормальних реакцій в точках контакту шин з грунтом при русі трактора по горизонтально-рівній поверхні; на Фіг. 2 - приведено схему руху трактора вгору під кутом О до горизонту.A useful model is explained by the drawings, where: in Fig. 1 shows the diagram of loads and normal reactions at the points of contact of tires with the ground when the tractor moves on a horizontal and flat surface; in Fig. 2 - shows the diagram of the tractor moving upwards at an angle О to the horizon.

Спосіб механізованого регулювання розподілу навантажень між осями трактора здійснюють наступним чином.The method of mechanized adjustment of load distribution between tractor axles is carried out as follows.

На схемі (Фіг. 1) символом т позначено умовний центр маси трактора з вертикальною Пп та горизонтальною а координатами, що символічно має місце в будь-якому сільськогосподарському транспортному засобі. Його геометрично-конструктивне розташування в машині впливає на загальну стійкість конструкції до перевертання, розподілення навантаження між ведучими осями, до здатності працювати з тими чи іншими навісними агрегатами. Даний центр маси залежить від завантаження паливних баків, типу навісних чи напівпричіпних робочих знарядь, від рельєфу місцевості, по якій відбувається пересування, а також наявності чи відсутності передніх та задніх додаткових навантажень - противаги. Тобто, згідно з цими факторами, можна керувати лише вагою та місцем розташування противаги. Але даний вид оптимізації навантаження призводить до збільшення витрат палива, швидшого зносу бо шин та механічних деталей трансмісії, а також потребує витрат часу на встановлення-зняття і корегування ваги, що інколи навіть потребує додаткових підйомних механізмів у господарстві.In the diagram (Fig. 1), the symbol t denotes the conventional center of mass of the tractor with vertical Пп and horizontal а coordinates, which symbolically takes place in any agricultural vehicle. Its geometric and structural location in the machine affects the overall resistance of the structure to overturning, load distribution between the driving axles, and the ability to work with certain attachments. This center of mass depends on the loading of fuel tanks, the type of mounted or semi-trailer implements, the topography of the area on which movement takes place, as well as the presence or absence of front and rear additional loads - counterweights. That is, according to these factors, only the weight and the location of the counterweight can be controlled. But this type of load optimization leads to increased fuel consumption, faster wear of tires and mechanical parts of the transmission, and also requires time spent on installation-removal and weight adjustment, which sometimes even requires additional lifting mechanisms in the farm.

На схемі символом 9 позначено передню противагу, з відстанню прикладання ваги 4 від центру умовного обертання всього механізму в точці контакту задніх шин з грунтом. І-колісна база трактора, яка, як правило, є незмінною величиною, а також вага всього механізму Р умовно сконцентрована в центрі ваги, яка теж в певних незначних межах є незмінною величиною та реакції тиску на грунт в точках контакту шин У задньої та у передньої осей відповідно. На рівній ділянці шляху дані реакції в точках контакту пропорційні відношенню колісної бази Ї до координати а умовного центра ваги механізму. Дана пропорція закладена в конструкцію певного трактора, в залежності від основної спеціалізації даної моделі. Перерозподіл навантажень відбувається лише за рахунок зміни ваги передніх чи задніх противаг, що дозволяє змінювати навантаження і відповідно стійкість від перевертання та покращення керованості чи тягового зусилля передньої чи задньої осей - в залежності від конкретної задачі поставленої перед трактором.In the diagram, symbol 9 indicates the front counterweight, with a weight application distance of 4 from the center of conditional rotation of the entire mechanism at the point of contact of the rear tires with the ground. The I-wheelbase of the tractor, which, as a rule, is a constant value, as well as the weight of the entire mechanism P is conditionally concentrated in the center of gravity, which is also, within certain insignificant limits, a constant value and the reaction of the pressure on the ground at the points of contact of the rear and front tires axes respectively. On a flat section of the path, the given reactions at the contact points are proportional to the ratio of the wheel base Y to the coordinate a of the conventional center of gravity of the mechanism. This proportion is embedded in the design of a certain tractor, depending on the main specialization of this model. The redistribution of loads occurs only by changing the weight of the front or rear counterweights, which allows changing the load and, accordingly, stability against overturning and improving the controllability or traction force of the front or rear axles - depending on the specific task set before the tractor.

Запропонований спосіб дозволяє за допомогою телескопічного механізму збільшувати виліт а противаги, що приведе до вимушеного збільшення умовної відстані а горизонтальної координати центра ваги трактора, що змінить розподіл сили навантаження на передню вісь, або у випадку кріплення на задній навісці в оберненому порядку довантажить передню вісь.The proposed method allows using a telescopic mechanism to increase the reach of the counterweight, which will lead to a forced increase in the conditional distance and the horizontal coordinate of the center of gravity of the tractor, which will change the distribution of the load force on the front axle, or in the case of mounting on the rear hitch, in the reverse order, it will load the front axle.

Виходячи з технічних параметрів більшості тракторів, що серійно випускаються кут підйому при їзді вгору становить 20-40 градусів нахилу, але при їзді на спуск безпечний кут досягає до 60 градусів. З цього випливає, що при русі вгору значно обмежуються можливості використання тракторів на горбистих місцевостях.Based on the technical parameters of most serially produced tractors, the angle of elevation when driving uphill is 20-40 degrees, but when driving downhill, the safe angle reaches up to 60 degrees. From this it follows that when moving up, the possibilities of using tractors in hilly areas are significantly limited.

На схемі (Фіг. 2) представлений рух трактора вгору під кутом ОО до горизонту викликає відоме з курсу теорії машин та механізмів розкладання проекції сили ваги Р на горизонтальну Рі та вертикальну Ру складові відповідно. З даної схеми зрозуміло, що мало того що сила притискання до поверхні від ваги трактора стає рівною РуУ-Р"со50О), так як кути СО та 4 рівні, то відповідно чим більший буде кут підйому, тим менше навантаження на передню вісь, аж впритул до пробуксовування, втрати керованості та перевертання трактора навколо осі контакту задніх коліс з грунтом.The diagram (Fig. 2) shows the upward movement of the tractor at an angle OO to the horizon, which is known from the course of the theory of machines and mechanisms of the decomposition of the projection of the force of weight P into horizontal Ri and vertical Ru components, respectively. From this scheme it is clear that not only is the force of pressing against the surface due to the weight of the tractor equal to RuU-Р"со50О), since the angles СО and 4 are equal, then, accordingly, the greater the angle of elevation, the less the load on the front axle, up to and including to skidding, loss of controllability and overturning of the tractor around the axis of contact of the rear wheels with the ground.

Коо)Coo)

Claims

USEFUL MODEL FORMULA A method of mechanized adjustment of the distribution of loads between tractor axles using a counterweight, which differs in that, with the help of a telescopic mechanism, the amount of departure of the front or rear counterweight is changed, respectively, in the longitudinal direction and the center of mass of the tractor is shifted. DE and и | ts Kyiv and u g y it Man shi shi Shi also: KE, | I NK NN now VV ih kn A shi y k What! yo sha u yi

Fig. 1