Малогабаритный трактор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 85922 СПУБЛИК 7(34, 23/08 яз В ЗОБРЕ САНИЕ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО ными цепными передачами с колесами, а ведущая шестерня редуктора, расположенная между ними и непостоянно с ними связанная, постоянно связана с гйдромотором и вводится Р зацепление с одной из шесте- . рен механизмом переключения, фиксирующим это зацепление. Ведущие звездочки конечных цепных передач механического привода колес другой полурамы снабжены предохранительными муфтами, ведомые звенья которых связаны с этими звездочками и снабжены тормозными механизмами этих колес, Механизм переключения может быть выполнен в аиде поворотного продольного рычага, на котором закреплен гидромотор с ведущей шестерней и подвижный конец которого содержит поворотный подпружиненный фиксатор для блокировки на полураме. 2 з,п. ф-лы, 6 ил. институ ередачей при обеспечении реверса и сниение эффективности при использовании а транспортном режиме из-за снижения бъемного КПД и перегрева, Из-за различой природы изменения тяговой характериики затруднена совместная работа на говом режиме указанных типов трансмисИзобретение относится к транспортно- и му машиностроению, в частности к малога- ж баритным колесно-гусеничным тракторам, н приводу их движителя и может быть исполь- . о зовано для лесохозяйственных, сельскохо-. н зяйственных и коммунальных работ при ст выполнении экологических требований зкс- тя плуатации, сии,Известные конструкции привода веду- Уст щих элементов движителя шарнирно-сочлененных полурам трактора какмеханического, так и гидрообъемного типовобладают рядом недостатков, отражающихлибо непрогрессивность и ступенчатостьизменения передаточного отношениятрансмиссии, что удорожает ее, либо усложнение системы управления гидрообъемной трансп сплоточн нический дней пол колес за помощи колесами ми, Осно ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 1(57) Изобретение относится к тму машиностроению, в частносбаритным тракторам. Цель изоповышение эффективности раулучшения использования мехгидрообъемной передачВ гидролес каждого борта задней полурра установлен редуктор сшестернями внутреннего и внеления с соосными осями, постоя емы машин промышлен- ТОР ранспортноти к малогабретения - боты путем анической иприводе коамы трактоведомыми шнего зацепнно связанИ Я,ф",.фткр. Я"". ":,:.2;, г,,йство трансмиссии по прототипу - ого агрегата 8-49 включает меха- ступенчатый привод колес переурамы и гидрообъемный привод дней полурамы, включаемый при кулачковых обгонных муфт между и приводящими их гидромоторавной вид трансмиссии на тяговом и тном режимах движения - механи1785922 авитель Г.Дроздовскийед М.Моргеитал Корректо ко Редак аз 220 Тираж Подписно ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 м при ГКНТ гарина, 1 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгородческий, гидрообъемный привод включается только для преодоления труднопроходимых участков пути. Как показывает эксплуатация и исследования их совместная работа является неэффективной, особенно на твердых поверхностях(почвы с малым значением коэффициента объемного сдвига позволяют обеспечить мгновенные выравнивания угловых скоростей колес с различными приводами за счет их буксования). Механизмсцепления механического привода не позволяет обеспечить на режиме совместной работы приводов колес необходимое согласование за счет своей пробуксовки.Указанные недостатки устраняютсяконструкцией привода колес полурам трактора по изобретению, целью которого является . повышение эффективности применения трактора путем улучшения использования механической и гидрообъемной передач за счет того, что каждый из бортовых редукторов второй (задней) полурамы содержит размещенные соосно ведомые шестерни внешнего и:внутреннего зацепления, кинематически связанные с ведущими колесами, ведущую шестерню, размещенную на валу гидрообъемного двигателя, при этом гидрообъемный двигатель размещен с возможностью его перемещения для связи ведущей шестерни с однойиз ведомых и снабжен механизмом фиксации его положений, причем механическийпривод колес первой полурамы выполнен в виде бортовых цепных передач, содержащих предохранительные муфты, ведомыеэлементы которых снабжены тормозами, африкционный механизм включения содер- жит подпружиненный ведомый вал с фрикционным конусом, размещенный свозможностью осевого перемещения, взаимодействия с ведущим фрикционным конусом, привод включения этой муфты, связанный с ведомым валом и снабженный механизмом фиксации муфты, при этом ведомый вал может быть снабжен тормозным диском.Заявляемая конструкция малогабаритного трактора имеет следующие новые (отличительные) существенные признаки по сравнению с прототипом:а) по полураме с механическим приводом колес от двигателя:по каждому борту ведущая звездочка конечной цепной передачи привода колес снабжена предохранительной муфтой, ведомое звено которой. связанное с этой ведущей звездочкой, образует компонент тормозного механизма вращения колеса, например, тормозной барабан или тормозной шкив) ленточного тормоза;5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 фрикционный механизм включения механического привода колес полурамы отдвигателя выполнен с ведомым валом, снабженном фрикционным элементом, например, в виде конуса и подпружиненноподвижным вместе с ним в осевом направлении в шлицевом соединении с ведомымиэлементами передачи и снабженном приводом этого перемещения и фиксации вовключенном положении;для случая отсутствия предохранительных муфт в приводе колес, ведомые элементы фрикционного механизма включениямеханического привода колес снабжены уп 5 равляемым тормозом вращения этих элементов, например, в виде ленточноготормоза, тормозной диск которого жесткосвязан с ведомыми элементами передачи,б) по полураме с гидрообъемным приводом колес:по каждому борту механизм передачикрутящего момента от гидромотора к колесам выполнен в виде бортового редуктора сведомыми шестернями внутреннего и наружного зацепления при соосном расположении их осей вращения, которыепостоянно соединены при помощи цепногопривода эти оси вращения содержат ведущие звездочки этогО цепного привода) с колесами борта полурамы, при этом ведущаяшестерня редуктора постоянно связана сгидромотором вращения и непостоянносцеплена с указанными ведомыми шестернями редуктора, находясь между ними, причем редуктор снабжен механизмомобеспечения рабочего зацепления .этой ведущей шестерни с одной из ведомых шестерен редуктора в зависимости отнаправления движения трактора;механизм обеспечения рабочего зацепления ведущей шестерни бортового редуктора с одной.из его ведомых шестеренвыполнен в виде продольного поворотногорычага, на котором закреплен гидромотор сведущей шестерней, один конец которогошарнирно закреплен относИтельно неподвижной опоры полурама или неподвижныйкорпус бортового редуктора), а другой конецрычага снабжен механизмом фиксации егоположения,одна из ведомых шестерен бортовогоредуктора, например наружная шестерня,обеспечивающая движение вперед, снабкена тормозным механизмом (ленточнымтормозом) вращения колес задней полурамы,Это позволяет судить о соответствииизобретения критерию "новизна".Заявляемое решение малогабаритноготрактора обладает следующими существен5 10 15 20 25 30 35 рота трактора) 40 45 50 55 ными отличиями по сравнению с известными автору аналогами;1) Появляется свойство более .рационального использования мощности двигателя и тяговых параметров трактора при выполнении различных режимов работы, т.е, выголнение поставленной цели по расширению и улучшению параметров назначения,Это достигается за счет свойств двух- контурной схемы построения трансмиссии трактора. Первый контур - механическая трансмиссия. полурамы с энергетической установкой (двигатель - насос гидросистемы). содержащая трехступенчатый клиноременно-цепной привод колес, имеющий постоянное передаточное отношение и включающийся в работу за счет фрикционного механизма. Этот привод - непрогрессивного типа (изменение крутящего момента при изменении сил сопротивления качению колес определяется в незначительной степени скоростной характеристикой приводного двигателя) и используется только для выполнения транспортной работы трактора в диапазоне скоростей 8-15 км/ч после разгона трактора на гидрообьемной передаче другой полурамы до скорости 8 км/ч,Второй контур привода - индивидуальный гидрообьемный привод колес другой полурамы по каждому борту, обладающий свойствами прогрессивной трансмиссии, имеющей возможность автоматически изменять передаточное отношение передачи в диапазоне 5 - 10 за счет изменения скорости вращения и крутящего момента при изменении сил сопротивления движению колес трактора.Наиболее распространенный алгоритм использования деухконтурного привода колес трактора - последовательный, независимый, Однако, может иметь место совместное использование в переходном режиме разгона при переходе на транспортный режим движения.У прототипа (В) гидрообьемный привод активного технологического полуприцепа применяется для преодоления труднопроводимых участков в грузовом направлении, т.екак правило; является вспомогательным приводом для увеличения тяговых свойств трактора. Заявляемая комплексная трансмиссия позволяет реализовать есе положительные свойства гидрообьемного привода на тяговом (наиболее сложном) режиме применения трактора и не использовать ее недостатки на транспортном режиме трактора за счет отключения и перехода на механический привод,Применение бортовых переключаемых редукторов в составе гидрообьемного привода позволяет решить ряд эсплуэтационно-конструкторских проблем и получить новые свойства трактора:обеспечивается реверсирование направления движения трактора без применения реверсивных насоса и гидромоторов привода (приводы с нереверсивными редукторами и реверсивными гидромоторами значительно дороже),ведомые шестерни редукторов, постоянно связанные с колесами, обеспечивают их гироскопический,. эффект, выполняя роль маховиков, компенсируя недостаточный момент инерции (энергию вращающихся масс колес трактора для преодоления случайных препятствий),эпициклы редукторов используются в качестве тормозных барабанов механизма торможения колес (также используются е качестве стояночного тормоза трактора), причем требуется значительно меньший тормозной момент, чем при размещении тормозов в колесах,включение редукторов на разные направления движения позволяет обеспечить эффективный поворот трактора эа счет противоположного вращения колес (гусиниц)каждого борта этой полурамы при соответствующем размещении передней полурамы (резко уменьшается радиус пово 2) Имеет место возможность выравнивания угловых скоростей колес с механичесхим приводом е процессе поворота трактора на транспортном режиме В традиционных решениях применяют междуколесные дифференциалы, что в нашем случае отсутствует,Применение предохранительных муфт (предельного. момента) в приводе колес с механическим подводом мощности от двигателя позволяет обеспечить автоматическое отключение проскальзывающего колеса (внутреннего) в процессе поворота трактора,3) По совокупности проявления заявляемых отличительных признаков - комбинированный привод колес с балансирным типом их подвески, редуктора с реверсивным переключением направления вращения приводимых колес, фрикционный механизм ьключения механического привода, наличие предохранительных муфт и тормозных механизмов в приводе колес обеих полурам, малогабаритный трактор приобретает свойства простого, содержащего не1785922 10 20 40 50 сложные агрегаты, сравнительно .небольшую трудоемкость и стоимость изготовления, легко управляемого и переналаживающего универсального оборудования для указанных выше работ.Система привода и подвески колес позволяют менять клиренс трактора, работать на уклонах, применять тандемную подвеску колес задней полурамы с гусеничной лентой (поворот за счет излома рамы), либо применять гусеничную ленту вдоль каждого борта (в этом случае блокируется механизм излома рамы и поворот осуществляется за счет гидрообъемного привода наружного борта в повороте при,отключении борта внутреннего в повороте). Имеютместо два вариантаповорота и два вида холостой части (колесный и гусеничный). Наличие механизмов пробуксовки(фрикционная конусная муфта, предохранительные муфты и клиноременная передача) в механическом приводе колес передней полурамы позволяет обеспечить эффективность совместного использования с гидрообъемной передачей задней полурамы в определенных режимах движения, Таким образом, подводя итог, можно сказать, чтосущественными отличиями заявляемого трактора являются:простота и дешевизна конструкции 30 трактора с улучшением тяговых параметровназначения;возможность одновременного использования механического и гидрообъемногоприводов на тяговом режиме при определенных режимах движения за счет наличия механизмов пробуксовки в механическом приводе,возможность повышения маневренности трактора при реверсировании направления вращения колес бортов полурайы с гидроприводом;применение торможения промежуточных элементов в приводе колес, что упрощает механизм управления и упрощает конструкцию колес, а также снижает мощность тормозных механизмов,два способа поворота трактора в зависимости от вида ходовой части.По мнению автора заявляемая конструкция малогабаритного трактора также обладает новым свойством простоты технологического изготовления и,ремонта по сравнению с известными конструкциями. 55 Поставленная цель упрощения и удешевления конструкции трактора и повышения его параметров назначения достигается за счет того, что применен двухконтурный привод колес полурам, раздельных или совместного использования на соответствующих режимах применения трактора;Отсутствие междуколесных дифференциалов, коробок перемены передач, конечных тормозных устройств и т.д. позволяет снизить сложность привода колес,За счет. постоянной связи колес с ведомыми элементами их привода применены и используются в них накопители энергии вращения для увеличения динамической устойчивости привода при преодолении внезапных препятствий, что важно при низкой энергонасыщенности трактора (двигатель малой мощности), Указанные накопители энергии вращения являются составными элементами тормозных механизмов колес, что снижает их мощность,На фиг. 1 изображен малогабаритный трактор; на фиг. 2 - вид трактора в плане, на фиг, 3 - узелна фиг, 2 (предохранительная муфта в механическом приводе колес передней полурамы); на фиг. 4 - бортовой редук-. тор гидрообъемного привода колес задней полурамы (крепление оси поворота рычага переключения реверса на корпусе редуктора); на фиг,5-узелна фиг, 2(фрикционный механизм включения механического привода колес передней полурамы); на фиг. 6 возможные схемы компоновки ходовой части малогабаритного трактора,Малогабаритный трактор (фиг. 1 и 2) содержит переднюю полураму 1, на которой установлен двигатель 2, заднюю полураму 3, сочлененную с передней полурамой 1 при помощи вертикального шарнира, образованного рулевой колонкой 4, через которую пропущен рулевой вал, в нижней части которого закреплена ведущая шестерня. вместе,с зубчатым сектором, закрепленным на передней полураме, образующие механизмповорота 5 трактора за счет "излома" рамы, На кронштейнах 6 шарн 1 лрно.закреплены балансиры 7, свободные концы которых содержат колеса 8 и связаны с полурамами амортизаторами (или гидроцилиндрами) 9. .Колеса 8 вращаются относительно осей 10. Механический привод колес передней полурамы состоит из ведущей клиноременной передачи 11, промежуточной передачи 12 (клиноременной или цепной), причем ведомый шкив передачи 11 и ведущий шкив(или звездочка) передачи 12 входят в состав фрикционного механизма 13 механического привода колес, а ведомый элемент передачи 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 осях 10 установлены ведомые звездочки этого при5 10 20 30 35 40 45 50 вода). Балансиры колес задней полурамы шарнирно закреплены на междубортовой балэнсирной оси 16. Гидрообъемный привод колес задней полурамы 3 включает бортовые гидромоторы 17 одностороннего вращения (например, шестеренные, левого или правого вращения для 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 шестернями наружного и внутреннего зацепления бортовых редукторов 22 без постоянного зацепления с одной иэ них, корпуса которых закреплены на полураме. Ведомые шестерни 23 (эпициклы) с внутренним зацеплением и ведомые шестерни 24 с наружным зацеплением (центральные) закреплены на общих осях(каждая шестерня 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 во вращение насос 30 с запиткой от гидробака 31. Гидромоторы 17 имеют дроссельное регулирование за счет дросселей 32 в напорной линии насоса 30, управляемых педалями 33 (за.их счет изменяется скорость движения трактора при работе гидрообъемной передачи), Сливные линии гидромоторов 17 соединены через радиатор охлаждения рабочей жидкости 34 с гидробаком 31. Управление ленточными тормозами 29 осуществляется педалью 35,Рядом с гидробаком 31 установлен топливный бак 36. Ведущие звездочки конечных бортовых передач 15 передней полурамы 1 установлены на ведомых частях предохранительных муфт 37 на междубортовом приводном валу 14, На задней полураме установлены шарнирные ограничители поворта 38, а к балансирам 7 задней полурамы для образования тандемной ходовой части может быть присоединены дополнительные балансиры 39,Выносной узел фиг. 2 раскрывает конструкцию фрикционного механизма 13 включения механического привода колес передней полурамы 1, содержащий ведомый шкив 40 передачи 11, к которому прикреплен ведущий конус 41 (может быть и другой фрикционный механизм) с радиатором 42, шарнирно установленные на сквозном ведСмом валу с фрикционным конусом 43 с радиатором охлаждения 44, подвижном в осевом направлении, Со стороны управления ведомый вэл 43 содержит шлицы, которые сопряжены с ведущим элементом 45 (звездочка или шкив) промежуточной передачи 12 и тормозным диском 46, котооые зафиксированы от осевого смещения.Нажимной рычаг включения фрикционного механизма 13 поворачивается относительно неподвижной оси 47 и на своем подвижном конце содержит шарнир излома 48 рычага для вывода его из фиксирующего паза 49 в процессе выключения механизма. По торцам ведомого вала 43, установленного в бугельных опорах 50, размещены нажимной шарик 51 (со стороны нажимного рычага) и подпружиненный отжимной пру 25 жиной 52 упорный шарик 53 На фиг. 6 приведены возможные схемыкомпоновки ходовой части малогабаритного трактора. ба - колесная формула 44 с удлиненной базой (стрелками указаны возможные места приложения технологических сил от навесных и прицепных орудий);бб - колесная формула 4 Л 4 с укороченной базой (увеличивается маневоенность трактора и нагруженность задней оси);бв - колесная формула Рб (с дополнительными балансирами 39), с гусеничной лентой на колесах задней полурамы (возможно применение гусеничной ленты вдоль всего борта, поворот за счет гидрообьемной передачи);бг - регулирование дорожного просвета (клиренса) трактора за счет установки гидроцилиндров вместо амортизаторов.Управление малогабаритным трактором осуществляется следующим образом.Движение трактора начинают за счет включения гидрообьемного привода колес задней полурамы. Для этого фиксаторы 21 наклоняются вперед, подаются вниз для поворота рычагов 19 относительно осей 20 и зацепления шестерен 18 и 23 (если надо двигаться вперед) или вверх для зацепления шестерен 18 и 24 (движение назад) с последующей фиксации выбранного режима включения.Педалью 33 управляют дросселями 32 (увеличивают их гидросопротивление) и начинают движение, Для прекращения движения уменьшают давление нэ педаль 3312178592222, имеющие постоянную связь с вращающимися колесами задней полурамы, накапливают энергию вращающихся масс и служат своеобразными маховиками, стаби 5 лизируя динамику движения трактора,Формула изобретения1, Малогабаритный трактор, содержа 10 щий две сочлененные полурамы, первая изкоторых снабжена механическим приводом колес от двигателя с фрикционным механизмом включения этого привода, а вторая полурама снабжена гидрообъемными15 двигателями, связанными с ведущими колесами посредством бортовых редукторов, отл ич а ю щи й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем улучшения использования механической и20 гидрообъемной передач, какдый из бортовых редукторов второй полурамы содеркит размещенные соосно ведомые шестерни внешнего и внутреннего зацепления, кинематически.связанные с ведущими колесами,25 ведущую шестерню. размещенную на валугидрообьемного двигателяпри этом гидрообьемный двигатель размещен с возмокностью его перемещения для связи ведущей шестерни с одной из ведомых и снабжен30 механизмом фиксации его положений.2,Трактор по п,1, отл ич а ю щи й с ятем, что механический привод первой полурамы выполнен в виде бортовых цепных передач, содеркащих предохранительные35 муфты, ведомые элементы которых снабиены тормозами.З.Трактор по и, 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что фрикционный механизм включения содержит подпружиненный ведомый вал с40 фрикционным конусом, размещенный с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ведущим фрикционным конусом, привод включения муфты, связанный с ведомым валом и снабженный механизмом45 фиксации муфты, при этом ведомый вал может быть снабжен тормозным диском.