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

 

Использование: в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении. Сущизобретения: колесные движители внутренними дисками и направляющими посажены на шлицы полуосей, зубья которых зацеплены с зубьями сателлита, ось 15 которого закреплена в подшипнике коробки дифференциала, зубчатым зацеплением эта ось сателлита соединена с зубьями винтов, закрепленных в подшипниках и расположенных внутри полуосей. На концах винтов нарезана резьба - правая и левая, при этом на наружном диске колесных движителей закреплена гайка с правой и лево резьбой соответственно на правом и левом колесном движителе, на полуоси надеты ограничители с шаровыми опорами, которые упираются во внутренние диски. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s А 01 В 63/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4822350/15 (22) 07.05.90 (46) 30 07.92. Бюл. ¹ 28 (72) Л.Н.Петров, (56) Мельников Д.И. Тракторы. M. Колос, 1981, с. 246-250. (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА (57) Использование: в тракторном и сельско- хозяйственном машиностроении, Сущнос ь изобретения: колесные движители

Изобретение относится к тракторному и сельскохозяйственному машиностроению, а именно 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 этом касательные силы тяги будут определяться не только подводимыми к движителям крутящими,, Ы2,„1750450 А1 внутренними дисками и направляющими посажены на шлицы 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 соответственнс на правом и левом колесном движителе, на полуоси надеты ограничители 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 буксованию 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 агротребовайий по максимальному буксованию.

Существует способ стабилизации направления 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 тяги

1750450

15

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 ухудшени|о 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 дличными 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 неуправляемых отклонений от заданного движения, а следовательно, ухудшается качестно работы, повышается утомляемость водителя, повышается расход топлива.

Известен способ стабилизации направления движения МТА, при котором касательнь е силы тяги выравнивают по движителям бортов путем обеспечения равенства их частот вращения независимо от направления движения. Такой способ применяют на полях оазличной конфигурации.

Ы 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 оче >едь повышение курсовой устойчивости

Orget ата.

Предлагаемый способ содержит г еречень операций, последовательность выполНения которых позволяет в момент

Появления рассогласования угловых скоростей движителей буксующему колесному дни>кителю сообщить осевое усилие, riepпендикулярное 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 пример выполнения 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 —; 15 —; 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 —; 32 —; 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 — шестерня47 — шестерня; 48— вал; 49 —; 50 —; 51— сцепление; 52 — двигатель; 53 — вал; 54— остов трактора; 55 — балка; 56, 57 — управляемые колеса; 58 — шарнир; 59 — поперечная рулевая тяга; 60 — центральная тяга; 61, 62 — боковые тяги.

Пример выполнения способа стабилизации направления цвижения машиннотракторного агрегата включает колесные движители1 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 в

1750450 подшипнике 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 нарух<ном диске 33 закреп- 10 лены гайка 34 и стакан 25. На полуось 9 надет ограничитель 36 с шаровой опорой

37, которая упирает во внутренний диск 3, э 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 подшипником 25 расположено кольцо 44, а 20 между зубьями 21 винта 23 и подшипником

27 расположено кольцо 45. На коробкедифференциала 17 закреплена шестерня 46, которая кинематически соединена с шестерней 47, Шестерня 47 валом 48 соеди- 25 нена с коробкой передач 49, которая валом

50 соединена со сцеплением 51, Крутящий момент от двигателя 52 на сцепление 51 передается валом 53; Двигатель 52, коробка передач 49, сцепление 51 и коробка диффе- 30

- ренциала 17 закреплены нэ остове трактора

54. К остову трактора 54 прикреплена балка

55 с управляемыми колесами 56 и 57 и к балке 55 шарнирами 58 прикреплена поперечная рулевая тяга 59, а с противополож- 35 ной стороны к остову трактора 54 прикреплены центральная тяга 60 и боковые 61 и 62, Способ стабилизации направления движения MTA осуществляют следующим обра- 40 зом. При изменении режима качения одйого из колесных движителей 1 или 2 (ухудшение сцепления одного из колесных движителей с опорной поверхностью), например, колес- . ный движитель 2 попал на скользкий уча- 45 сток дороги или на участок почвы, физико-механические свойства которого по условиям сцепления отличаются от физикомеханических свойств почвы под колесным

50 движителем 1. В результате этого колесный движитель 2, как движитель с худшими условиями сцепления с почвой, начинает раскручиваться, что вызывает занос МТА в сторону буксующего движителя, Для стабилизации заданного направления движения 55

МТА резьбовой частью 29 винта 23 колесному движителю 2 сообщают осевое усилие, перпендикулярное заданному направлениюю движения и складывают его с максимальным значением касательной силы тяги, возникающей при изменении рех<има качения колесного движителя 2 и имеющей место на участке почвы 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 MTA.

Устройство для стабилизации направления движения MTA 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 перекатыванию колесных движителей 1 и 2 одинакова, 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 выполняет 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 шэровымй опорами 37 и 39 ограничивают осевое перемещение колесных дви>кителей 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

rio 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 сопротизления перекатыва1750450 нию 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 .l5 вызывает вращение шестерни 18 и зубьями 19 посредством зубьев 21 вращение винта 23 с левой винтовой резьбой 29.

Винт 23 вкручйвается в гайку 34 in прикла- 10 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 вызывает вращение барабана 41, а вместе с ним 15 и шины 43. Осевое усилие, и ри клады ваемое винтом 23 к наружному диску 33, вызывает 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- 30 ских свойств. Результирующая сила направлена в сторону, противоположную заносу М ГА, и способствует стабилизации заданного направления движения.

Очевидно, что изобретение не ограничивается укаэанным примером его осуществлейия, исходя из него могут быть предусмотрены и другие варианты, не выходящие за рамки изобретения.. 40

Формула изобретения

1. Способ стабилизации направления движения машинно-тракторного агрегата. включающий выравнивание скорости боковых движителей, отличающийся 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 à 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 полую-"ей 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

Составитель Л.Петров

Техред М,Моргентал

Редактор Т,Пилипенко

Корректор Э.Лончакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2627 Тираж Подпи:ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиями при ГКНТ СССР

113035, Москве, Ж-35, Раушская наб., 4i 5