Догрузочно-приводное устройство

 

Изобретение относится к составным транспортным и транспортно-технологическим средствам, а именно к сцепным устройствам, и может быть использовано при агрегатировании этих средств. Догрузочно-приводное устройство содержит сцепной элемент, соединенный с тягами навески трактора, связанный с ответным элементом, установленным с возможностью вращения относительно горизонтальной и вертикальной осей на тяговом кольце дышла полуприцепа. Вертикальная ось жестко соединена с горизонтально расположенной втулкой, установленной посредством опорной пяты и компенсирующей прокладки на прицепном кольце. Внутри горизонтальной втулки установлен промежуточный вал для привода рабочих органов транспортно-технологического средства. Верхняя тяга навески трактора выполнена в виде гидроцилиндра, в поршневой полости которого установлена коническая пружина сжатия, а в штоковой полости на шток гидроцилиндра напрессована ограничительная втулка, длину которой вычисляют по математической зависимости. Технический результат - уменьшение трудоемкости присоединения орудий к трактору, повышение надежности работы транспортного и транспортно-технологического агрегатов и уменьшение трудоемкости приведения догрузочно-приводного устройства в действие. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к составным транспортным и транспортно-технологическим средствам, а именно к сцепным устройствам, и может быть использовано при агрегатировании этих средств.

Известно опорно-сцепное устройство сочлененного транспортного средства, обеспечивающее повышение эффективности работы и безопасности движения (авт. св. N 1650480, B 60 D 1/00). Однако указанное устройство предполагает изменение конструкции трактора. Кроме того, устройство не позволяет использовать сочлененное транспортное средство с приводом машин от вала отбора мощности из-за наличия тяги регулируемой длины, установленной на дышле полуприцепа и соединенной со сцепным элементом на тракторе.

Известно тягово-догрузочное устройство (заявка N 96115610/11, B 60 D 1/00), обеспечивающее повышение эффективности использования транспортного и транспортно-технологического агрегатов и безопасности движения.

К недостаткам указанного устройства можно отнести следующие моменты: при агрегатировании необходимо вручную регулировать положение ответного или сцепного элементов в продольно-вертикальной плоскости, что усложняет процедуру присоединения различных орудий к трактору; конструкция указанного устройства не предохраняет от напряжений, которые возникают при эксплуатации и способны разрушить элементы навески трактора, орудия или самого устройства; при приведении тягово-догрузочного устройства в действие необходимо вручную удлинять верхнюю тягу навески трактора, что влечет за собой значительные затраты времени.

Цель изобретения - уменьшение трудоемкости присоединения орудий к трактору, повышение надежности работы транспортного и транспортно-технологического агрегатов и уменьшение трудоемкости приведения догрузочно-приводного устройства в действие.

Поставленная цель достигается тем, что верхняя тяга навески трактора выполнена в виде гидроцилиндра. Шток гидроцилиндра прикреплен к трактору, а цилиндр к сцепному элементу, при этом штуцер штоковой полости гидроцилиндра расположен в самой нижней точке от уровня расположения рабочей жидкости в штоковой полости гидроцилиндра. Поршневая и штоковая полости гидроцилиндра соединены между собой через трубопроводы и двухпозиционный гидрораспределитель с электрическим управлением, при этом в поршневой полости указанного гидроцилиндра установлена коническая пружина сжатия, которая обеспечивает выдвижение штока гидроцилиндра. На шток гидроцилиндра в штоковой полости напрессована ограничительная втулка, предназначенная для ограничения хода штока гидроцилиндра, длину l (м) ограничительной втулки вычисляют по формуле где L - ход штока гидроцилиндра без ограничительной втулки, м; D - внутренний диаметр полости гидроцилиндра, м; d - диаметр штока гидроцилиндра, м; d₁ - наружный диаметр втулки, м; V_пр - объем конической пружины сжатия, м³.

При выдвинутом до упора штоке гидроцилиндра вся рабочая жидкость расположена в поршневой полости, а в штоковой полости расположен воздух. Параллельно двухпозиционному гидрораспределителю установлены два предохранительных клапана прямого действия для предотвращения повышения давления в обеих полостях гидроцилиндра до давления, способного разрушить элементы агрегата или устройства. Положения золотника двухпозиционного гидрораспределителя с электрическим управлением согласовано с положениями золотника четырехпозиционного гидрораспределителя гидроцилиндра навески трактора. Для контроля положения золотника двухпозиционного гидрораспределителя предусмотрено устройство, оснащенное лампочкой. На тракторе установлено устройство, предназначенное для отслеживания положения навески и подачи визуального или какого-то другого сигнала при отклонении навески от заданного положения. Ответный элемент установлен на тяговом кольце дышла полуприцепа посредствам опорной пяты и компенсирующей прокладки, толщина которой ограничивает величину угла излома в карданной передаче.

Изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.

На фиг. 1 изображено догрузочно-приводное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - догрузочно-приводное устройство, кинематическая схема; на фиг. 3 - верхняя тяга навески трактора, продольный разрез.

Догрузочно-приводное устройство содержит сцепной элемент 1 в виде равнобедренного треугольника, который шарнирно соединен в трех точках с тягами гидрофицированной навески трактора, ответный элемент 2, который жестко закреплен посредствам опорной пяты 3 и компенсирующей прокладки 4 на тяговом кольце 5 дышла полуприцепа. Опорная пята 3 жестко соединена со средней частью горизонтальной втулки 6, на заднем конце которой жестко закреплены нижние 7 и верхние 8 вертикальные проушины. К нижним вертикальным проушинам 7 посредствам пальца 9 прикреплен передним концом нижний упор 10, а задний конец упора 10 шарнирно соединен с осью тягового кольца 5. К верхним вертикальным проушинам посредством пальца 11 прикреплен задним концом верхний упор 12, а передний конец упора 12 шарнирно соединен с верхней частью вертикальной оси 13. Вертикальная ось 13 размещена во втулках 14 и 15. Втулка 14 жестко прикреплена к верхней части ответного элемента 2, а втулка 15 жестко прикреплена к поперечной пластине 16, которая жестко прикреплена к нижней части ответного элемента 2. К переднему концу горизонтальной втулки 6 прикреплено кольцо 17, которое жестко связано со средней частью вертикальной оси 13. В горизонтальной втулке 6 размещен промежуточный вал 18, установленный на подшипниках и соединенный посредством карданных сочленений 19 передним концом с валом отбора мощности трактора, а задним концом с выходным концом вала привода рабочих органов транспортно-технологического средства.

Сцепной элемент 1 оснащен запорным устройством 20.

Верхняя тяга 21 навески трактора выполнена в виде гидроцилиндра, в штоковой полости которого на шток гидроцилиндра напрессована ограничительная втулка 22, предназначенная для уравнивания объемов штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра 21 в крайних положениях штока гидроцилиндра 21 с целью обеспечения свободного перемещения штока до упора в обоих направлениях путем ограничения хода штока, т.е., когда задвигают до упора шток гидроцилиндра, рабочую жидкость вытесняют из поршневой полости в штоковую и необходимо, чтобы всю жидкость, которую вытесняют из поршневой полости, разместили в штоковой полости, при этом, когда шток выдвинут до упора, в штоковой полости в кольце вокруг ограничительной втулки размещают воздух, а рабочую жидкость размещают в поршневой полости и подводящих патрубках, это позволяет не соединять гидроцилиндр 21 с гидросистемой трактора, согласно изложенным условиям длину l (м) ограничительной втулки вычисляют по формуле где L - ход штока гидроцилиндра без ограничительной втулки, м; D - внутренний диаметр полости гидроцилиндра, м;
d - диаметр штока гидроцилиндра, м;
d₁ - наружный диаметр втулки, м;
V_пр - объем конической пружины сжатия, м³.

В поршневой полости гидроцилиндра установлена коническая пружина сжатия 23 для выдвижения штока гидроцилиндра. Для соединения штоковой и поршневой полостей между собой установлен двухпозиционный гидрораспределитель 24 с электрическим управлением и трубопроводы 25 и 26. Параллельно двухпозиционному гидрораспределителю во взаимно противоположных направлениях установлены два предохранительных клапана 27 и 28. Ползун 29 электропереключателя 30 жестко связан с золотником четырехпозиционного гидрораспределителя 31 с ручным управлением гидроцилиндра навески трактора. Электропровода 32 предназначены для подвода электроэнергии к электрическим исполнительным механизмам и устройствам. Устройство 33 предназначено для отслеживания положения навески трактора. Лампа Л1 предназначена для контроля отсутствия догрузки на трактор. Лампа Л2 предназначена для контроля наличия догрузки на трактор. Лампа Л3 предназначена для контроля положения навески трактора.

Устройство работает следующим образом.

Для присоединения орудия трактор подводят к орудию и сцепной элемент 1 вводят в ответный элемент 2, поднимая тяги навески трактора.

При подъеме тяг навески трактора гидрораспределитель 31 навески трактора переводят в позицию "б - подъем", ползуном 30 включают переключатель 29 в позицию II, горит лампа Л1, а золотник гидрораспределителя 24 с электрическим управлением переключают в позицию "б - плавающее". Это позволяет свободно изменять длину верхней тяги 21 за счет того, что выдвигают или задвигают шток гидроцилиндра. При этом жидкость перемещают из одной полости в другую по трубопроводам 25 и 26 через гидрораспределитель 24 с электрическим управлением, что позволяет изменить положение сцепного элемента 1 в продольно-вертикальной плоскости в соответствии с положением ответного элемента 2. Когда задвигают шток гидроцилиндра 21, из поршневой полости вытесняют рабочую жидкость в штоковую, при этом втулкой 22 обеспечивают равенство объемов поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра в крайних положениях штока, тем самым создают условия для свободного перемещения штока гидроцилиндра в крайние положения. Когда выдвигают шток гидроцилиндра 21, из штоковой полости вытесняют рабочую жидкость в поршневую полость. Выдвигают шток конической пружиной сжатия 23, а задвигают - следующим образом: упирают верхний конец сцепного элемента 1 в верхнюю часть ответного элемента 2 и перемещают тягач в направлении к ответному элементу 2 до совпадения положений сцепного элемента 1 с ответным - 2 в продольно-вертикальной плоскости.

Далее соединяют сцепной элемент 1 с ответным элементом 2, тяги поднимают до тех пор, когда загорится лампа Л3, затем запорным устройством 20 фиксируют сцепной элемент 1 с ответным - 2.

При приведении догрузочно-приводного устройства в действие золотник гидрораспределителя 31 включают в позицию "г - плавающее", ползуном 30 включают переключатель 29 в позицию 1, горит лампа Л2, а золотник гидрораспределителя 24 с электрическим управлением переключают в позицию "а - заперто", тем самым фиксируют длину верхней тяги. При этом часть веса орудия (полуприцепа) через тяговое кольцо 5, компенсирующую прокладку 4, опорную пяту 3, нижний упор 10, палец 9, нижние вертикальные проушины 7, горизонтальную втулку 6, верхние вертикальные проушины 8, палец 11, верхний упор 12, кольцо 17, вертикальную ось 13, втулки 14 и 15, поперечную пластину 10 передают на ответный элемент 2, сцепной элемент 1, верхнюю тягу 21, нижние тяги гидронавески и поперечную ось, закрепленную на остове трактора. При этом гидроцилиндр 21 работает на сжатие.

При изменении направления движения трактора положение ответного элемента 2 в продольно-вертикальной плоскости относительно полуприцепа меняют поворотом оси 13 во втулках 14 и 15.

При изменении положения полуприцепа относительно трактора в поперечно-вертикальной плоскости поворот ответного элемента 2 относительно дышла полуприцепа осуществляют вращением тягового кольца 5 в дышле полуприцепа.

При движении на крутой подъем и в случае возрастания давления в поршневой полости верхней тяги 21 до значений, способных разрушить элементы устройства, рабочую жидкость сливают через предохранительный клапан 28 в штоковую полость, тем самым предотвращают повреждение элементов устройства или агрегата от перегрузок.

При съезде с крутого склона в случае возрастания давления в штоковой полости верхней тяги 21 до значений, способных разрушить элементы устройства, рабочую жидкость сливают через предохранительный клапан 27 в поршневую полость, тем самым предотвращают повреждение элементов устройства или агрегата от перегрузок.

После преодоления спуска или подъема проверяют положение навески трактора, если горит лампа Л3, то навеску поднимают или опускают до тех пор, когда лампа Л3 погаснет.

При отсоединении орудия размыкают запорное устройство 20 и переключают золотник гидрораспределителя 31 в позицию "в - опускание", при этом ползуном 30 включают переключатель 29 в положение II, горит лампа Л1, а золотник гидрораспределителя 24 с электрическим управлением переключают в позицию "б - плавающее", при этом свободно меняют длину гидроцилиндра 21. Перемещают шток гидроцилиндра, а рабочую жидкость из надпоршневой полости гидроцилиндра 21 по трубопроводам 26 и 25 через гидрораспределитель 24 с электрическим управлением переливают в штоковую полость гидроцилиндра 21. Опускают продольные тяги навески трактора, при этом дышло орудия (полуприцепа) опускают на подставку, а сцепной элемент 1 выводят из зацепления с ответным элементом 2.

Использование догрузочно-приводного устройства позволит исключить отрицательное действие вертикальной силы, передаваемой от полуприцепа на трактор, в отношении разгрузки передних управляемых колес, что обеспечивает повышение безопасности движения агрегата, кроме того, это представляет возможность передачи большей части веса полуприцепа на трактор, не ухудшая его управляемости, что повышает эффективность эксплуатации транспортного и транспортно-технологического агрегатов.

Формула изобретения

1. Догрузочно-приводное устройство, содержащее шарнирно соединенный в трех точках с тягами гидрофицированной навески трактора сцепной элемент в виде равнобедренного треугольника, связанный с ответным элементом, установленным на тяговом кольце дышла полуприцепа с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей, вертикальную ось, посредством втулок прикрепленную к ответному элементу и средней частью прикрепленную к переднему концу горизонтально расположенной втулки, размещенной на тяговом кольце дышла полуприцепа посредством опорной пяты с возможностью вращения относительно горизонтальной оси тягового кольца дышла полуприцепа, вертикальные проушины, расположенные сверху и снизу на заднем конце горизонтально расположенной втулки, нижние проушины, соединенные пальцем с передним концом нижнего упора, шарнирно соединенного задним концом с осью тягового кольца дышла полуприцепа, верхние проушины, соединенные пальцем с задним концом верхнего упора, шарнирно соединенного передним концом с верхней частью вертикальной оси, вал, расположенный внутри горизонтальной втулки, соединенный карданными сочленениями с выходным концом вала привода рабочих органов транспортно-технологического средства, гидрораспределитель навески трактора, отличающееся тем, что верхняя тяга навески трактора выполнена в виде гидроцилиндра, в поршневой полости которого установлена коническая пружина сжатия, а поршневая и штоковая полости гидроцилиндра соединены между собой через двухпозиционный гидрораспределитель с электрическим управлением, параллельно двухпозиционному гидравлическому распределителю с электрическим управлением установлены во взаимно противоположных направлениях два предохранительных клапана, а положения золотника двухпозиционного гидравлического распределителя с электрическим управлением согласовано с положениями золотника четырехпозиционного гидравлического распределителя гидроцилиндра навески трактора, предусмотрено устройство для отслеживания расположения навески трактора и подающее сигнал, на шток гидроцилиндра в штоковой полости напрессована ограничительная втулка, длину l (м) которой вычисляют по формуле

где L - ход штока гидроцилиндра без ограничительной втулки, м;
D - внутренний диаметр полости гидроцилиндра, м;
d - диаметр штока гидроцилиндра, м;
d₁ - наружный диаметр втулки, м;
V_пр - объем конической пружины сжатия, м³.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при выдвинутом до упора штоке гидроцилиндра верхней тяги вся рабочая жидкость расположена в поршневой полости.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ответный элемент жестко закреплен на тяговом кольце дышла полуприцепа через компенсирующую прокладку, толщина которой ограничивает угол излома в карданной передаче.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3