Способ стабилизации направления движения машинно тракторного агрегата и устройство для стабилизации направления движения машинно-тракторного агрегата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5045 19) 01 В 63 51) Т ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ОМ К АВТО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯСТАБИЛИЗАЦИИ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА(57) Использование: в тракторном и сельско-хозяйственном машиностроении, .Сущ-.нось изобретения: колесные движители Изобретение относится к тракторному и сельскохозяйственному машиностроению, аименно к способам стабилизации направления двйжения машинно-тракторных агре- гатов.Известен способ стабилизации направления движения МТА, при котором создают касательные силы тяги на движителях бортов путем равного распределения крутящего момента между ними, Вследствие того, что сцейные качества почвы являются случайной функцией ее физико-механических свойств, создаваемые касательные силы тяги разных бортов при таком способе стабилизации направления движения МТА будут неодинаковыми.Указанные свойства почвы не являются постоянными даже в пределах колеи энергосредства. При атом касательные силы тяги будут определяться не только подводимыми к движителям крутящими внутренними дисками и направляющими посажены на шлиць 1 полуосей, зубья которых зацеплены с зубьями сателлита, ось 15 которого закреплена в подшипнике коробки дифференциала, зубчатым зацеплением зта ось сателлита соединена с зубьями винтов, закрепленных в подшипниках и расположенных внутри полуосей. На концах винтов нарезана резьба - правая и левая, при атом на наружном диске колесных движителей закреплена гайка с правой и левой резьбой соответственно на правом и левом колесном движителе, на полуоси надетыограничители с шаровыми опорами, которые упираются во внутренние диски. 2 с,п,ф-лы, 1 ил. моментами, а и условиями сцепления движителей с почвой, причем реализуемый в тягу крутящий момент будет определяться движителем, находящймся в худших по сцеплению условиях, Это приводит к повышенному буксование и, как следствие, уменьшению скорости поступательного движения, а также повышает склонность к боковому уводу.Уменьшение поступательной скорости движения приводит к снижению производительности, увеличению погектарного расхода топлива и нарушению агротребоваИий по максимальному буксованию.Существует способ стабилизации йаправления движения МТА, при котором создают касательные силы тяги на движителях бортов путем равйомерного распределения мощности между нйми, Такой способ характеризуется тем, что сила тяги МТА будет определяться суммой касательных сил тяги10 15 20 25 30 35 40 45 движителей, Но так как касательная сила тяги каждого движителя будет определяться условиями его сцепления с почвой, то касательные силы тяги по бортам будут не одинаковы, что приведет к появлению поворачивающего момента, Указанный момент вызывает неуправляемый поворот агрегата в сторону движителей, имеющих худшее зацепление с почвой, что приводит к ухудшенио качества выполняемой технологической операции, повышению расхода топлива, увеличению напряженности труда водителя, уменьшению производительности,В качестве базового способа стабилизации направления движения МТА принят способ, при котором создают касательные силы тяги путем обеспечения равенства угловых скоростей ведущих колес при условии минимального отклонения органов управления направлением движения от положения, соответствующего прямолинейному движению,Применение такого способа на полях с длинными гонами и выравненной поверхностью почвы позволяет повысить качество выполняемых технологических операций, уменьшить напряженность труда водителя, Однако при сложной конфигурации полей этот способ не применим, так как рассогласование угловых скоростей движителей разных бортов приводит к появлению неуправляемь х отклонений от заданного движения, а следовательно, ухудшается качестно работы, повь 1 шается утомляемость водителя, повышается расход топлива.Известен способ стабилизации направления движения МТА, при котором касательные силы тяги вьравнивают по движителям бортов путем обеспечения равенства их частот вращения независимо от направления движения. Такой способ применяют на полях оазличной конфигурации,В качестве недостатка такого способа следует отметить ухудшение управляемости энергосредства из-за увеличения момента сопротивления поворота. Кроме того, в нем не учитывается разность касательных сил тяги движителей разных бортов из-за различных почвенных условий, что приводит к неуправляемому повороту агрегата,Целью изобретения является устранение недостатков. прототипа и в первую очередь повышение курсовой устойчивостийГе ата.Предлагаемый способ содержит перецень операций, последовательность выполНения которых позволяет в момент Появления рассогласования угловых скоростей движителей буксующему колесному дникителю сообщить осевое усилие, перпендикулярное заданному направлению движения, и складывать его с максимальным значением касательной силы тяги, возникающей при изменении режима качения этого колесного движителя по опорной поверхности по сравнению с режимом качения небуксующего движителя,Новыми существенными признаками предлагаемого способа являются: сообщение буксующему движителю усилия, перпендикулярного заданному найравлению движения и противоположного направлению заноса, складывание осевого усилия с максимальным значением касательной силы тяги на буксующем движителе;Введение новых существенных признаков позволяет в момент, предшествующий заносу МТА, буксующему колесномудвижителю сообщить осевое усилие, перпендикулярное заданному направлению движения, и сложить его с максимальным значением касательной силы тяги, возникающей при изменении режима качения этого колесного движителя по опорной поверхности по сравнению с режимом качения небуксующего движителя и тем самым повысить курсовую устойчивость агрегата в целом,На чертеже показан конкретный примервыполнения способа стабилизации направления движения машинно-тракторного агрегата, где 1,2 - колесный движитель; 3,4 - внутренние диски; 5,6 - направляющие; 7,8 - шлицы; 9,10 - полуоси; 11,12 - зубья; 13 - зубья; 14 - сателлит; 15 - ось; 16 - подшипник; 17 - коробка дифференциала; 18 - шестерня; 19, 20, 21 - зубья; 22, 23 -винты; 24, 25 - подшипники; 26, 27 - подшипники; 28 -правая резьба; 29 - левая резьба; 30 - наружный диск; 31 - гайка; 32 - стакан; ЗЗ - наружный диск; 34 - гайка; 35 - стакан; 36 - ограничитель; 37 - шаровая опора; 38 - ограничитель; 39 - шаровая опора; 40, 41 - барабаны; 42, 43 - шины; 44 - кольцо; 45 - кольцо; 46 - шестерня 47 - шестерня; 48 - вал; 49 - коробка передач; 50 - вал; 51 - сцепление; 52 - двигатель; 53 - вал; 54 - остов трактора; 55 - балка; 56, 57 - управляемые колеса; 58 - шарнир; 59 - поперечная рулевая тяга; б 0 - центральная тяга; 61, 62 - боковые тяги.Пример выполнения способа стабилизации направления цвижения машинно- тракторного агрегата включает колесные движители 1 и 2 которые, внутреннимидисками 3 и 4, направляющими 5 и 6 посажены на шлицы 1 и 8 полуосей 9 и 10. Зубья 11 и 12 полуосей 9 и 10 залеплены с зубьями 13 сателлита 14, о"ь 15 которого закреплена вподшипнике 16 коробки дифференциала 18, зубья 19 которой зацеплены с зубьями 20 и 21 винтов 22 и 23. Указанные винты закреплены в подшипниках 24 и 25; 26 и 27, Подшипники 24, 25, 26, 27 распложены внутри 5 полуосей 9 и 10 соответственно, На винтах 22 и 23 нарезана правая 28 и левая 29 резьбы соответственно, На наружном диске 30 закреплены гайка 31 с правой резьбой и стакан 32, а на наружном диске 33 закреп лены гайка 34 и стакан 25. На полуось 9 надет ограничитель 36 с шаровой опорой 37, которая упирает во внутренний диск 3, а на полуось 10 надет .ограничитель 37 с ; шаровой опорой 39, которая упйрает во 15 внутренний диск 4, Наружные 30 и 33 диски и внутренние 3 и 4 диски закреплены на барабанах 40 и 41, на которые надеты шины 42 и 43. Между зубьями 20 винта 22 и под 20шипником 25 расположено кольцо 44, амежду зубьями 21 винта 23 и подшипником27 расположено кольцо 45. На коробкедифференциала 17 закреплена шестерня 46, которая кинематически соединена сшестерней 47, Шестерня 47 валом 48 соединена с коробкой передач 49, которая валом50 соединена со сцеплением 51, Крутящиймомент от двигателя 52 на сцепление 51передается валом 53; Двигатель 52, коробкапередач 49, сцепление 51 и коробка диффе: ренциала 17 закреплены на остове трактора54. К остову трактора 54 прикреплена балка55 с управляемыми колесами 56 и 57 и кбалке 55 шарнирами 58 прикреплена поперечная рулевая тяга 59, а с противоположной стороны к остову трактора 54прикреплены центральная тяга 60 и боковые 61 и 62,Способ стабилизации направления движения МТА осуществляют следующим образом. При изменении режима качения одйогоиз колесных движителей 1 или 2 (ухудшениесцепления одного из колесных движителейс опорной поверхностью), например, колес- .ный движитель 2 попал на скользкий участок дороги или на участок почвы,физико-механические свойства которого поусловиям сцепления отличаются от физикомеханических свойств почвы под колеснымдвижителем 1. В результате этого колесный 50движитель 2, как движитель с худшими условиями сцепления с почвой, начинает раскручиваться, что вызывает занос МТА всторону буксующего движителя, Для стэбилизации заданного направления движения 55МТА резьбовой частью 29 винта 23 колесному движителю 2 сообщают осевое усилие,перпендикулярное заданному направлению движения и складывают его с максимальным значением касательной силы тяги,возникающей при изменении режима качения колесного движителя 2 и имеющей место на участке почйы с изменившимися физико-механическими свойствами. В процессе движения МТА складывают значение касательной силы тяги по условиям сцепления буксующего колесного движителя с почвой с осевым усилием, прикладываемым к буксующему движителю, направление которого противоположно направлению заноса МТА. Равнодействующая сложен н ых усилий будет направлена в сторону, противоположную заносу МТА, и будет способствовать стабилизации заданного направления движения МТА. Устройство для стабилизации направления движения МТА работает следующим образом. При отсутствии отклонений показателей физико-механических свойств почвы под колесами движителями 1 и 2 МТА движется устойчиво, а соответствии с заданным направлением двйжения. Крутящий момент от движителя 52 посредством вала 53, сцепления 51, вала 50 коробки передач 49 и вала 48 передается на шестерню 47, затем на шестерню 46 и коробку дифференциала 17, Так как сопротивление перекатыванио колесных движителей 1 и 2 одинаково, то крутящий момент, подводимый от двигателя 52 к коробке диффернциала 17, будет распределяться между ними поровну, При этом сателлит 14 выполняет роль клина между зубьями 11 и 12 полуосей 22 и 23, Роль клина между зубьями 20 и 21 вь 1 полняет и шестерня 18 с зубьями 19, При этом вращение от полуосей 9 и 10 посредством направляющих 5 и 6 передается внутренним дискам 3 и 4 барабанами 40 и 41, Вращающиеся диски 30 и 33 гайками 31 и 34 вызывают скручивание колесных двйжителей 1 и 2 с правой винтовой резьбы 28 винта 22 и с левой винтовой резьбы 29 винта 23, Ограничители 36 и 38 шаровымй опорами 37 и 39 ограничивают осевое перемещение колесных движителей по полуосям 9 и 10, При появлении отклонений показателей физико-механических свойств почвы под одним из движителей, например 2, по сравнению с показателями физико-механических. свойств почвы под другим движителем происходит его раскручивание, т,е. увеличение частоты вращения колесного движителя 2 по сравнению с частотой вращения колесного движителя 1. Происходит зто следующим образом: крутящий момент от двигателя 52 посредством коробки передач 49 и вала 48 передается на шестерню 47, затем на шестерню 46 и коробку дифференциале 17, Уменьшение сэпротизления перекатыванию колесного движителя 2 вызывает вращение оси 15 в подшипнике 16 и перекатывание зубьев 13 сателлита 14 по зубьям 11 полуоси 9. При этом полуось 10 получает большую частоту вращения по сравнению с 5 частотой вращения. полуоси 9, Вращение оси .15 вызывает вращение шестерни 18 и зубьями 19 посредством зубьев 21 вращение винта 23 с левой винтовой резьбой 29.Винт 23 вкручйвается в гайку 34 и прикла дывает осевое усилие к наружному диску 33, барабану 41 и шине 43. Одновременно с этим полуось 10 шлицами 8 посредством направляющей 6 и внутреннего диска 4 вы зывает вращение барабана 41, а вместе с ним 15 и шины 43. Осевое усилие, прикладываемое винтом 23 к наружному диску 33, вь 1 зывает перемещение колесного движителя 2 к остову трактора 54 путем перемещения направляющих 6 по шлицам 8 полуоси 10, а 20 вращение колесного движителя 2 полуосью 10 вызывает его скручивание гайкой 34 с левой резьбы 29 винта.23. В результате такого перечня операций происходит складывание осевого усилия, перпендикулярного 25 заданному направлению движения, и максимального значения касательной силы тяги, имеющей место при качении буксующего колесного движителя по почве с изменившимися показателями физико-механиче скихсвойств, Результирующая сила направлена в сторону, противоположную - заносу МТА,и способствует стабилизациизаданного направления движения.35Очевидно, что изобретение не ограничивается укаэанным примером его осуществлейия, исходя из него могут быть предусмотрены и другие варианты, не выходящие за рамки изобретения 40 Формула изобретения1. Способ стабилизации направления движения машинно-тракторного агрегата. включающий выравнивание скорости боковых движителей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения курсовой устойчивости машинотракторного агрегата в момент, предшествующий его заносу, колесный движитель забегающего борта перемещают по полуоси в сторону, противоположную заносу агрегата, путем накручивания этого движителя на полуось при его обкатывании по полуоси отстающего борта,: до момента выравнивания частоты их вращения.2. Устройство для стабилизации направления движения машинно-тракторного агрегата, включающее управляемые колеса, ведущие колесные движители, механизм управления управляемыми колесами с дифференциалом, механизм распределения крутящего момента между колесными движителями и стабилизации частот вращения колесных движителей; о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что,с целью повышения курсовой устойчивости агрегата, колесные движители своими полуосями и внутренними дисками кинематически связаны с дифференциалом при,.помощи шлиц, смонтированных на по- луосях, и сателлита, смонтированного в подшипнике коробки. дифференциала, а внутри полуосей размещены в подшипниках винты с разнонаправленной резьбой и зубьями, связанными с осью сателлита, при этом на наружных дисках колесных движителей закреплены гайки с правой и левой резьбой соответственно на правом и левом колесном движителе, на полуоси надеты ограничители с шаровыми опорами, контактирующими с внутренними дисками.1750450 оставитель Л.Петроехред М,Моргентал Редактор Т,Пилипен Корректор Э,Лончаков роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 2627 Тираж Подпи:ное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтияи при ГКНТ СССР 113035, Москве, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4 г 5