Буксирное устройство прицепной машины

Полезная модель относится к прицепным устройствам для буксировки прицепных машин, используемых в сельском хозяйстве и других отраслях производства. Сущностью полезной модели является обеспечение увеличения длины тягового рычага прицепной машины на поворотах с целью уменьшения ограничений углов складывания трактора и упомянутой прицепной машины по габаритам (для предотвращения задевания трактора и прицепной машины на поворотах). Сцепное устройство содержит тяговый телескопический рычаг, состоящий из переднего и заднего звеньев соединенных с трактором. При этом переднее и заднее звенья соединены с трактором шарнирно, причем заднее звено соединено с трактором через тягу, шарнирное крепление которой к упомянутому трактору смещено относительно шарнирного крепления переднего звена вперед по ходу трактора

Изобретение относится к буксирным устройствам для буксировки прицепных машин, используемых в сельском хозяйстве и других отраслях производства.

Аналогом по технической сущности и достигаемому результату является буксирное устройство прицепного опрыскивателя Bild Amazone Unitrail 162 b (см. сайт ) с гидромеханической системой подруливания поворотной оси, закрытая гидросистема которого содержит один подающий гидроцилиндр, установленный между траверсой и дышлом и два принимающих гидроцилиндра слева и справа на управляемой оси опрыскивателя. При движении трактора подающий цилиндр зажимается-разжимается, гидравлическое масло циркулирует между подающим и принимающими цилиндрами, и соответственно изменяется положение оси опрыскивателя. Недостатком такого буксирного устройства является то, что кинематическая схема не обеспечивает автоматического изменения длины дышла на повороте.

Наиболее близким к предлагаемому Буксирному устройству прицепной машины является Сцепное устройство для буксировки прицепной машины по Патенту РФ 104518 кл. В60D 1/155, 2011 г, содержащее тяговый телескопический рычаг, состоящий из переднего и заднего звеньев соединенных с трактором. При этом заднее звено соединено с трактором шарнирно через тягу, шарнирное крепление которой к трактору смещено относительно шарнирного крепления переднего звена к трактору вперед по ходу движения агрегата.

Недостатком такой конструкции сцепного устройства для буксировки прицепной машины является то, что его кинематическая схема не обеспечивает автоматического подруливания поворотной оси прицепной машины на повороте.

Задачей полезной модели является обеспечение минимальной габаритной длины машинно-тракторного агрегата за счет поддержания минимального расстояния между прицепной машиной и трактором при прямолинейном движении и на поворотах.

Задача решается за счет использования телескопического тягового рычага увеличивающегося по длине на повороте для предотвращения задевания трактора с прицепной машиной и применения гидравлической схемы подруливания оси колес прицепной машины, позволяющей уменьшить углы складывания между трактором и прицепной машиной на поворотах.

На фиг.1 изображена схема трактора с буксируемой машиной - вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид сверху: на фиг.3 - то же, при движении на повороте, на фиг.4 - схема буксирного устройства прицепной машины.

Буксирное устройство прицепной машины 11 содержит тяговый телескопический рычаг, состоящий из переднего 1 и заднего 2 звеньев соединенных с трактором 3, при этом заднее звено 2 соединено с трактором 3 через тягу 4, шарнирное крепление 5 которой к трактору смещено относительно шарнирного крепления 6 переднего звена 1 к трактору 3 вперед по ходу движения трактора на расстояние а, а заднее звено 2 соединено с тягой 4 шарнирным соединением 7. Буксирное устройство прицепной машины содержит подающий гидроцилиндр 8 двухстороннего действия, установленный внутри телескопического рычага при этом корпус гидроцилиндра соединен со звеном 2, а шток со звеном 1 упомянутого рычага. Подающий гидроцилиндр 8 связан через гидрораспределитель 9 золотникового типа с рабочим гидроцилиндром 10 двухстороннего действия соединенным с рулевой трапецией, обеспечивающей подруливание колес прицепной машины 11 на поворотах. При этом гидрораспределитель 9 кинематически связан с шарнирным креплением 6 прицепной машины к трактору, что позволяет распределять поток гидравлической жидкости от подающего гидроцилиндра в разные полости рабочего гидроцилиндра в зависимости от направления относительного складывания на поворотах (вправо, влево) трактора и прицепной машины.

Буксирное устройство прицепной машины работает следующим образом.

При движении по прямой тяговый телескопический рычаг имеет минимальную габаритную длину, буксируемая машина максимально смещена к трактору. В этом случае продольная ось тягового телескопического рычага состоящего из переднего 1 и заднего 2 звеньев, а также продольная ось тяги 4 находятся в одной вертикальной продольной плоскости проходящей через середины осей колес трактора и буксируемой машины.

При движении на повороте агрегата состоящего из трактора 3 и прицепной машины 11 (фиг.3), вертикальная ось шарнирного соединения 7 крепления тяги 4 к заднему звену 2 тягового телескопического рычага вращается относительно шарнирного крепления 6 переднего звена 1, при этом длина телескопического рычага состоящего из переднего 1 и заднего 2 звеньев увеличивается. Вследствие этого увеличивается расстояние между трактором и буксируемой машиной. Подающий гидроцилиндр 8, соединенный с передним 1 и задним 2 звеньями при этом раздвигается. Гидравлическая жидкость из уменьшаемой полости гидроцилиндра 8 циркулирует через гидрораспределитель 9 к рабочему гидроцилиндру 10, при этом золотник гидрораспределителя 9 в зависимости от направления поворота машинно-тракторного агрегата обеспечивает подачу гидравлической жидкости в одну из полостей рабочего гидроцилиндра 10 обеспечивая подруливание колес прицепной машины.

Зависимость увеличения длины тягового рычага с от угла складывания между трактором и прицепной машиной может быть определена следующим образом, в частности по теореме синусов (стороны треугольника пропорциональны синусам противоположных углов) см. Фиг.4.

У треугольника три стороны а, b и с:

а - смещение вертикальной оси шарнирного крепления 5 переднего конца тяги 4 относительно вертикальной оси шарнирного крепления 6 передней части 1 тягового рычага.

b - длина тяги 4 (расстояние между центрами вращения ее шарнирных соединений 5 и 7).

с - длина телескопического тягового рычага (расстояние между вертикальной осью шарнирного соединения 6 передней части 1 рычага к трактору и вертикальной осью шарнирного соединения 7 заднего конца тяги 4 к прицепной машине).

В - угол между сторонами с и а.

А - угол между тягой 4 и телескопическим тяговым рычагом, состоящим из переднего 1 и заднего 2 звеньев.

С - угол между тягой 4 и линией соединяющей оси вращения 5 и 6 сцепного устройства.

Пример теоретического решения:

sin(A)=a^·sin(B)/b

A=arcsin(a^·sin(B)/b)

C=180°-(A+B)

Тогда сторона c=b^· sin(C)/sin(B)

А если все подставить, то получится:

c=b^·sin(180-(arcsin(a ^·sin(B)/b)+B))/sin(B)

Получается зависимость расстояния с от оси вращения 6 до вертикальной оси 7 сцепного устройства в зависимости от угла В - подставляем два любых значения угла В, и считаем разницу между ними для определения этой величины.

Пример численного определения изменения расстояния с от угла между трактором и прицепной машиной:

Если а=1 и b=3, то зависимость в графическом виде выглядит

При возвращении агрегата на прямолинейный участок пути, длина телескопического рычага состоящего из переднего 1 и заднего 2 звеньев уменьшается, продольная ось тягового телескопического рычага состоящего из переднего 1 и заднего 2 звеньев и продольная ось тяги 4 возвращаются в одну вертикальную продольную плоскость, проходящую через середины осей колес трактора и буксируемой машины. - Фиг.1.

Приведенные примеры показывают, что:

- предложенная конструкция буксирного устройства прицепной машины позволяет уменьшить габаритную длину агрегата при прямолинейном движении и на поворотах.

- Из неочевидных преимуществ отмечаем, что предложенная конструкция облегчает маневрирование при повороте и позволяет уменьшить ширину поворотных полос при выполнении полевых механизированных работ машинно-тракторными агрегатами.

Буксирное устройство прицепной машины, содержащее тяговый телескопический рычаг, состоящий из переднего и заднего звеньев, соединенных с трактором шарнирно, при этом заднее звено соединено с трактором через тягу, шарнирное крепление которой к упомянутому трактору смещено относительно шарнирного крепления переднего звена вперед по ходу трактора, отличающееся тем, что ходовые колеса прицепной машины снабжены подруливающим механизмом с гидравлическим приводом, содержащим рабочий силовой цилиндр, соединенный через гидросистему с задающим силовым цилиндром, шток которого шарнирно соединен с передним звеном, а корпус с задним звеном телескопического тягового рычага.