Устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата

Полезная модель относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использована в машинно-тракторных агрегатах при выполнении сельскохозяйственных работ для увеличения сцепления агрегата с почвой и уменьшения буксования. Устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата, включает дышло прицепа и дополнительную жесткую сцепку в виде троса. Концы троса закреплены неподвижно через промежуточные опоры в виде натяжного, верхнего и нижнего силовых шкивов, при этом натяжной шкив неподвижно закреплен на кронштейне дышла, а верхний и нижний силовые шкивы жестко закреплены на раме трактора, дышло прицепа соединено с трактором серьгой сцепного устройства и пальцем через демпфирующую пружину. Устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата позволяет перераспределить нагрузки между трактором и прицепом, что приводит к повышению сил сцепления агрегата с дорогой путем увеличения сцепной массы.

Полезная модель относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использована в машинно-тракторных агрегатах при выполнении сельскохозяйственных работ для увеличения сцепления агрегата с почвой и уменьшения буксования.

Известен автопоезд, содержащий тягач и активный прицеп с механическим приводом колес от тягача, дышло, связанное с опорно-поворотным устройством, и механизм передачи мощности от тягача к прицепу в виде одноступенчатого редуктора (авт. св. 93057790, кл. В62D 63/08, В62D 53/02, В62D 59/04). Задний ведущий мост тягача соединен карданным валом через редуктор с осью моста прицепа, причем редуктор установлен на ведущем мосту прицепа, пульт управления редуктором - на борту прицепа, а карданный вал связан с дышлом шарнирной подвеской.

Недостатком данной конструкции является ее сложность и снижение КПД трансмиссии в целом из-за увеличения числа агрегатов, принимающих участие в передаче крутящего момента.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является устройство повышения силы сцепления на ведущих колесах автопоезда (патент на пол. модель RU 76884, кл В62D 63/00), содержащее тяговый крюк и сцепную петлю дышла прицепа, соединяющих автомобиль-тягач и прицеп. Тяговый крюк и сцепная петля дышла дополнительно соединены жесткой сцепкой, прицеп и тягач соединены тросом, закрепленным одним концом на сцепной петле дышла прицепа, а другим концом на дополнительном тяговом крюке. Трос имеет промежуточную опору с роликом и механизмом натяжения.

Недостатком изобретения является ненадежная фиксация частей сцепки и необходимость дополнительных регулировок при смене прицепа.

Цель изобретения: обеспечение надежной фиксации всех частей сцепного устройства и увеличение сцепного веса машинно-тракторного агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата, включающее дышло прицепа и дополнительную жесткую сцепку в виде троса, в отличие от прототипа, концы троса закреплены неподвижно через промежуточные опоры в виде натяжного, верхнего и нижнего силовых шкивов, при этом натяжной шкив неподвижно закреплен на кронштейне дышла, а верхний и нижний силовые шкивы жестко закреплены на раме трактора, дышло прицепа соединено с трактором серьгой сцепного устройства и пальцем через демпфирующую пружину.

Устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата может включать в качестве прицепа сельскохозяйственные машины при выполнении работ в поле или транспортировке по дороге.

Технический результат направлен на повышение силы сцепления колеса с дорогой путем увеличения сцепной массы, в следствие чего увеличивается сила тяги на ведущих колесах.

В результате патентного поиска авторами не обнаружено идентичное техническое решение с достижением аналогичного результата, что доказывает соответствие технического решения критерию «новизна».

На фиг.1 представлен общий вид устройства для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата.

На фиг.2 представлена система сил, действующая при работе устройства для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата.

Устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата состоит из натяжного шкива 3, троса 4, верхнего 5 и нижнего 6 силовых шкивов. Ось шкива 3 закреплена в кронштейне, который приварен к дышлу 2 прицепного орудия 1. Верхний и нижний силовые шкивы вращаются на осях кронштейнов, которые приварены к раме самого трактора. Верхний и нижний концы троса закреплены так же неподвижно. Дышло закреплено в серьге прицепного устройства 9 с помощью стального пальца 8. В сцепное устройство входит демпфирующая пружина 7, которая предназначена для снижения ударных нагрузок на раму машинно-тракторного агрегата и соединительные элементы самого сцепного устройства.

Устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата работает следующим образом. При равномерном движении трактора и постоянном сопротивлении P_f прицепного орудия 1 демпфирующая пружина 7 в силу определенной жесткости работает в заданном интервале, сохраняя общую длину самой пружины. Сила сцепления машинно-тракторного агрегата в этом случае равна силе сцепления ведущих колес:

G_сц=G _{сц.вед.колес}

При увеличении сопротивления P_f прицепного орудия демпфирующая пружина сцепного устройства сжимается под давлением серьги 9, жестко закрепленной пальцем 8 на дышле 2 прицепного орудия. Со стороны сжимаемой пружины возникает сила упругости

F_упр =с·,

где с - жесткость пружины, Н/м; - деформация пружины.

Увеличивается расстояние между трактором и прицепным орудием, и как следствие увеличивается расстояние между осями натяжного 3, верхнего 5 и нижнего 6 силовых цилиндров. Это приводит к растяжению и деформации троса 4, а так же к переносу силы упругости F_упр к центру натяжного шкива, где возникает пара сил с моментом М_F-F1:

M_F-F1 =F_упр·a=c··a,

где а - кратчайшее расстояние между осями дышла и натяжного шкива

Момент пары сил выражается через силы и :

M_F-F1=F·2r,

где r - радиус натяжного шкива.

Малодеформирующийся трос натягивается шкивом, находящимся на дышле прицепного орудия. За счет возникновения нормальных сил в ветвях троса N₁ и N₂, увеличивается давление на верхний и нижний силовые шкивы. Приращение сцепного веса обусловлено вертикальными составляющими сил натяжения троса G₁ и G₂ :

G₁=N₁·Cos(),

G₂=N₂·Cos(),

Дополнительный сцепной вес машинно-тракторного агрегата в этом случае равен:

G_дoп.cц =G₁+G₂,

При действии дополнительного сцепного веса G_доп.сц общий сцепной вес ведущих колес составит:

G_сц=G_{сц.вед.колес} +G_доп.сц

где G_{сц.вед.колес} - сцепной вес ведущих колес без работы устройства.

После преодоления опасного участка дороги пружина возвращается в исходное состояние под действием сил упругости, при этом натяжение троса ослабевает и машинно-тракторный агрегат работает в обычном режиме.

Таким образом, использование устройства для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата действительно повышает сцепной вес и снижает буксование машинно-тракторного агрегата.

Данное устройство преимущественно используется на мокрых грунтовых дорогах при выполнении сельскохозяйственных работ.

Устройство для увеличения сцепного веса машинно-тракторного агрегата, включающее дышло прицепа и дополнительную жесткую сцепку в виде троса, отличающееся тем, что концы троса закреплены неподвижно через промежуточные опоры в виде натяжного, верхнего и нижнего силовых шкивов, при этом натяжной шкив неподвижно закреплен на кронштейне дышла, а верхний и нижний силовые шкивы жестко закреплены на раме трактора, дышло прицепа соединено с трактором серьгой сцепного устройства и пальцем через демпфирующую пружину.