Рулевая система поворота колёс и полурам трактора

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Рулевая система поворота колес и полурам трактора содержит гидроруль, сообщенный маслопроводами с гидроцилиндром поворота передних управляемых колес и связанный с гидроцилиндрами поворота полурам через стабилизатор соосности полурам. Стабилизатор соосности включает сигнальный гидроцилиндр, сообщены с гидрорулем. Гидроруль связан с гидроцилиндром поворота задних управляемых колес через стабилизатор прямолинейности их хода. Стабилизатор прямолинейности хода включает сигнальный гидроцилиндр, сообщенный маслопроводами с гидрорулем. Штоки сигнальных гидроцилиндров связаны со сжатыми на пороговое усилие центрирующими пружинами и соединены с гидрораспределителями. Управляющие каналы гидрораспределеителей сообщены с гидроцилиндрами поворота полурам и задних управляемых колес. Достигается улучшение управляемости трактора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к рулевой системе трактора.

Известны рулевые системы поворота колес и полурам трактора по: SU 743611, SU 1685283, RU 2488508, RU 2464194, US 5195603 и др.

Недостаток приведенных выше рулевых систем, в частности, в большом радиусе разворота на конце рабочего гона.

Известна рулевая система поворота колес и полурам трактора, содержащая гидроруль, сообщенный маслопроводами с гидроцилиндром поворота передних управляемых колес и связанный с гидроцилиндрами поворота полурам через стабилизатор соосности полурам, который включает сообщенный с гидрорулем сигнальный гидроцилиндр, чей шток связан со сжатой на пороговое усилие центрирующей пружиной и соединен с гидрораспределителем, управляющие каналы которого сообщены с гидроцилиндрами поворота полурам, по UA 97252 - ближайший аналог [1].

Недостаток и этой рулевой системы - все же в довольно большом радиусе поворота.

Задачей и техническим результатом является рулевая система поочередного входа на поворот передних колес, задних колес и полурам вращением только руля с возможностью удобного соединения и корректной работы с автопилотом.

Сущность изобретения:

1. Рулевая система поворота колес и полурам трактора, содержащая гидроруль, сообщенный маслопроводами с гидроцилиндром поворота передних управляемых колес и связанный с гидроцилиндрами поворота полурам через стабилизатор соосности полурам, который включает сообщенный с гидрорулем сигнальный гидроцилиндр, чей шток связан со сжатой на пороговое усилие центрирующей пружиной и соединен с гидрораспределителем, управляющие каналы которого сообщены с гидроцилиндрами поворота полурам, и соответственно изобретению гидроруль связан с гидроцилиндром поворота задних управляемых колес через стабилизатор прямолинейности их хода, причем этот стабилизатор включает сигнальный гидроцилиндр, чьи полости сообщены маслопроводами с управляющими каналами гидроруля гидравлически параллельно полостям гидроцилиндра поворота передних управляемых колес и полостям сигнального гидроцилиндра стабилизатора соосности полурам, а шток связан со сжатой на пороговое усилие центрирующей пружиной и соединен с гидрораспределителем, управляющие каналы которого сообщены с гидроцилиндром поворота задних управляемых колес.

2. Рулевая система по п. 1, отличающаяся тем, что содержит автопилот, чей гидроусилитель сообщен с гидроцилиндром поворота передних управляемых колес через гидрозамок.

Благодаря этому получают такую рулевую систему, которой поочередно включают на поворот все колеса и полурамы вращением только руля, причем с возможностью корректной работы автопилота и удобного соединения с ним.

Устроена рулевая система поворота колес и полурам трактора (далее рулевая система), например, следующим образом.

На фиг. 1 - принципиальная схема рулевой системы.

На фиг. 2 - схема крутого разворота трактора в конце рабочего гона.

Условные обозначения на фиг. 1 и 2 (маслопроводы показаны линиями без номера):

1 - передняя полурама трактора (далее рама),

2 - задняя полурама трактора (далее рама),

3 - вертикальный шарнир соединения рам 1 и 2 (далее шарнир),

4 - продольный горизонтальный шарнир соединения рам 1 и 2 (далее шарнир),

5 - мост передних управляемых колес (далее мост),

6 - связанные рулевой трапецией правое, левое колесо моста 5 (далее колесо).

7 - тяга рулевой трапеции моста 5 (далее тяга),

8 - мост задних управляемых колес (далее мост),

9 - связанные рулевой трапецией правое, левое колесо моста 8 (далее колесо).

10 - тяга рулевой трапеции моста 8 (далее тяга),

11 - гидроцилиндр поворота колес 6 (далее цилиндр),

12 - гидроцилиндр поворота колес 9 (далее цилиндр),

13 - гидроцилиндр взаимного поворота рам 1 и 2 (далее цилиндр),

14 - гидроруль типа насос-дозатора НДМ100 [2] с. 58, рис. 72, сообщенный маслопроводами с цилиндром 11 и связанный с цилиндрами 13 через стабилизатор соосности рам 1 и 2, а также связанный с цилиндром 12 через стабилизатор прямолинейности хода колес 9 (далее гидроруль),

15 - стабилизатор соосности рам 1 и 2, связывающий управляющие каналы гидроруля 14 с цилиндрами 13 (далее стабилизатор),

16 - сигнальный гидроцилиндр стабилизатора 15 (далее цилиндр),

17 - стержень, с которым соединен шток цилиндра 16 (далее стержень),

18 - сжатая на пороговое усилие центрирующая пружина на стержне 17 между подвижными упорами (далее пружина),

19 - подвижный упор в виде диска с отверстием, посаженный по подвижной посадке на стержень 17 с упорным кольцом ГОСТ 13942-68 с внешней стороны, причем наружный диаметр диска не меньше наружного диаметра пружины 18 (далее упор),

20 - жестко прикрепленный к цилиндру 13 неподвижный упор с отверстием, сквозь которое по подвижной посадке проходит стержень 17 (далее упор),

21 - гидрораспределитель типа ГА-31000 [2] с. 132, рис. 151, с отрицательным перекрытием золотника 0,5 мм, причем корпус гидрораспределителя прикреплен к кронштейну, жестко соединенным со штоком цилиндра 13 (далее распределитель),

22 - двусторонний гидрозамок цилиндров 13 (далее замок),

23 - стабилизатор прямолинейности хода колес 9, связывающий управляющие каналы гидроруля 14 с цилиндром 12 (далее стабилизатор),

24 - сигнальный гидроцилиндр стабилизатора 23 (далее цилиндр),

25 - стержень, который соединен со штоком цилиндра 24 (далее стержень),

26 - сжатая на пороговое усилие центрирующая пружина на стержне 25 между подвижными упорами (далее пружина),

27 - подвижный упор в виде диска с отверстием, посаженный по подвижной посадке на стержень 25 с упорным кольцом ГОСТ 13942-68 с внешней стороны, причем наружный диаметр диска не меньше наружного диаметра пружины 26 (далее упор),

28 - жестко прикрепленный к балке моста 8 неподвижный упор с отверстием, сквозь которое по подвижной посадке проходит стержень 25 (далее упор),

29 - гидрораспределитель типа ГА-31000 [2] с. 132, рис. 151, с отрицательным перекрытием золотника 0,5 мм, причем этот золтник соединен шарнирно со штоком цилиндра 24, а корпус гидрораспределителя соединен шарнирно с рычагом, жестко соединенным с поворотной осью колеса 9 (далее распределитель),

30 - рычаг, жестко соединенный с поворотной осью колеса 9 (далее рычаг),

31 - автопилот в сборе на своей рамке, прикрепляемой к переднему брусу рамы 1 (далее автопилот),

32 - с присоединительным фланцем рамка автопилота 31 (рамка),

33 - копир-водитель с подпружиненными к почве щупами типа SU 247674, при этом в щупы вмонтированы чувствительные элементы (пусть магнитотранзисторы) магнитного следа, созданного внесением сеялкой в пару рядков вместе с семенами свеклы гранул магнетита (æ=8,8…25 ед. СИ), якобсита (æ=250 ед. СИ), причем чувствительные элементы связаны с электронным блоком усиления сигнала и направления копир-водителя по магнитному следу, (далее копир-водитель),

34 - гидрораспределитель типа ГА-31000 [2] с. 132, рис. 151, с отрицательным перекрытием золотника 0,5 мм, причем с этим золтником соединен кинематически копир-водитель 33 (далее распределитель),

35 - гидроусилитель автопилота 31, содержащий распределитель 34, к корпусу которого жестко прикреплен гидроцилиндр (далее усилитель),

36 - к корпусу распределителя 34 жестко присоединенный гидроцилиндр, причем его шток соединен с рамкой 32 шарнирно (далее цилиндр),

37 - охватывающий цилиндр 11 двусторонний гидрозамок, входные каналы которого сообщены с выходными каналами гидроруля 14 (далее замок),

38 - охватывающий цилиндр 11 второй двусторонний гидрозамок, входные каналы которого сообщены с выходными каналами усилителя 35 (далее замок),

39 - охватывающий цилиндр 12 двусторонний гидрозамок, входные каналы которого сообщены с выходными каналами распределителя 29 (далее замок).

Рулевая система установлена на тракторе с рамами 1, 2, соединенными шарнирами 3, 4 и парой цилиндров 13, охваченных замком 22. Рама 1 опирается на мост 5 ведущих управляемых колес 6, связанных рулевой трапецией 7 и соединенных с цилиндром 11, охваченным парой замков 37, 38. Рама 2 опирается на мост 8 ведущих или пассивных управляемых колес 9, связанных рулевой трапецией 10 и соединенных с цилиндром 12, охваченным замком 45. Рулевая система содержит гидроруль 14 и автопилот 31, сообщенные маслопроводами с цилиндрами 11, 16, 24. Цилиндры 16, 24 входят в стабилизаторы 15, 23, перечисленные и раскрытые выше в условных обозначениях. Рулевая система содержит также штатную насосную станцию трактора, делители потока, клапаны расхода, жесткие маслопроводы, гибкие рукава и т.д. Параметры цилиндров 11, 16, 24 и пружин 18, 26 рассчитывают так, чтобы цилиндр 11 срабатывал при первом (малом) уровне давления масла, цилиндр 24 срабатывал при втором (среднем) уровне давления масла, а цилиндр 16 срабатывал при третьем (высоком) уровне давления масла.

Работа

При корректных параметрах, названных выше, вращением рулевого колеса гидроруля 14 вначале поворачивают до упора колеса 6. Затем дальнейшим вращением рулевого колеса поворачивают до упора колеса 9 и затем рамы 1, 2 тоже до упора, если желают войти в крутой поворот трактора. Ручное вождение на рабочем гоне выполняют небольшими поворотами рулевого колеса. Этим поворачивают только передние колеса 6 и ведут трактор по траектории, характерной для пропашного трактора классической схемы. Для выполнения пропашных работ на трактор устанавливают сменные колеса с пропашными шинами на соответствующую колею.

Пусть трактор с уборочной машиной автоматически ведут по междурядьям сахарной свеклы автопилотом 31, имеющим копир-водитель 33. На уборке сахарной свеклы блок усиления сигнала и ведения копир-водителя по магнитному следу не включают. Щупы копир-водителя 33 контактируют с рядками корнеплодов сахарной свеклы и копируют искривления рядков. Этим вырабатывают сигнал рассогласования (при отклонении колес 6 моста 5 от оси междурядий) в виде перемещения золотника распределителя 34, которым включают подачу масла в штоковую или поршневую полость цилиндра 36. При этом в штоковую полость цилиндра 36 масло подают через полости цилиндра 11. Соответственно этому поворачивают колеса 6 на угол не более 3°…5°, что, на наш взгляд, вполне достаточно, и этим направляют трактор по междурядьям вдоль рядков сахарной свеклы. При этом стабилизатором 15 рамы 1, 2 автоматически удерживают взаимно соосно и неподвижно относительно шарнира 3 пружиной 18, распределителем 21 и цилиндрами 13. Одновременно колеса 9 удерживают в позиции прямолинейного хода цилиндром 12 с замком 39, а пружиной 26 стабилизатора 23 в позиции прямолинейного хода удерживают цилиндр 24 и распределитедль 29. Перед разворотом в конце гона копир-водитель 33 гидроцилиндрами (на фиг. 1 не показаны) поднимают в транспортное положение и фиксируют от боковых качаний вилочным ловителем.

Итак, получают рулевую систему, которой корректируют траекторию на рабочем гоне поворотом только передних колес рулевым колесом или автопилотом и круто разворачивают трактор в конце рабочего гона поочередным включением на поворот всех колес и полурам только вращением руля.

Источники информации

1. UA 97252 «Рульова система керування трактором поворотом пiврам». Публ. 10.03.2015, Бюл. №5.

2. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин. Часть 1. Каталог. М.: ЦНИИТЭИавтосельхозмаш. 1989, 137 с.

1. Рулевая система поворота колес (6, 9) и полурам (1, 2) трактора, содержащая гидроруль (14), сообщенный маслопроводами с гидроцилиндром (11) поворота передних управляемых колес и связанный с гидроцилиндрами (13) поворота полурам через стабилизатор (15) соосности полурам, который включает сообщенный с гидрорулем сигнальный гидроцилиндр (16), чей шток связан со сжатой на пороговое усилие центрирующей пружиной (18) и соединен с гидрораспределителем (21), управляющие каналы которого сообщены с гидроцилиндрами поворота полурам, отличающаяся тем, что гидроруль связан с гидроцилиндром (12) поворота задних управляемых колес (9) через стабилизатор (23) прямолинейности их хода, причем этот стабилизатор включает сигнальный гидроцилиндр (24), чьи полости сообщены маслопроводами с управляющими каналами гидроруля гидравлически параллельно полостям гидроцилиндра (11) поворота передних управляемых колес и полостям сигнального гидроцилиндра (16) стабилизатора соосности полурам, а шток связан со сжатой на пороговое усилие центрирующей пружиной (26) и соединен с гидрораспределителем (29), управляющие каналы которого сообщены с гидроцилиндром (12) поворота задних управляемых колес.

2. Рулевая система по п.1, отличающаяся тем, что содержит автопилот (31), чей гидроусилитель (35) сообщен с гидроцилиндром (11) поворота передних управляемых колес через гидрозамок (38).