Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ХОДОВАЯ СИСТЕМА ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА
ХОДОВАЯ СИСТЕМА ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА

ХОДОВАЯ СИСТЕМА ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к гусеничным транспортным средствам, преимущественно к сельскохозяйственным и лесохозяйственным тракторам. Сущность: ходовая система гусеничного трактора содержит поперечные трубы с размещенными в них торсионами и установленные на концах труб связанные с торсионами рычаги, часть которых несет на себе одинарные, а часть - спаренные сбалансированные опорные катки. Ходовая система оснащена лонжеронами, выполненными с опорными поверхностями с посадочными местами для унифицированных фиксаторов положения труб. Число и расположение посадочных мест вдоль лонжерона соответствуют требуемым положениям опорных катков при фактических нагрузках на трактор. Крепление труб к лонжеронам выполнено индивидуально разъемным. 7 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2009933
Класс(ы) патента: B62D55/08
Номер заявки: 4848489/11
Дата подачи заявки: 09.07.1990
Дата публикации: 30.03.1994
Заявитель(и): Специализированное конструкторское бюро по специальным гусеничным тракторам класса 2
Автор(ы): Беганский С.А.; Тимошенко В.А.
Патентообладатель(и): Беганский Станислав Александрович; Тимошенко Владлен Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к гусеничным транспортным средствам, преимущественно к сельскохозяйственным и лесохозяйственным тракторам.
Известна ходовая система гусеничного транспортного средства, содержащая рычаги, связанные с упругими элементами подвески, часть которых несет на себе одинарные, а часть - спаренные сбалансированные опорные катки.
Недостатком известного технического решения является неравномерное распределение давления на почву в различных условиях эксплуатации, обусловленных величиной тягового усилия и весом агрегатируемой машины, что приводит к ухудшению тягово-сцепных качеств и невозможность изменения параметров подвески и положения центра тяжести гусеничного транспортного средства относительно середины опорной поверхности гусениц, а следовательно, его тяговых характеристик применительно к конкретным условиям эксплуатации.
Известна ходовая система гусеничного трактора, содержащая прикрепленные к остову поперечные трубы с размещенными в них торсионами и установленные на концах труб, связанные с торсионами, рычаги, часть из которых несет на себе одинарные, а часть - спаренные сбалансированные опорные катки.
Конструкция вышеупомянутой ходовой системы по своей технической сущности является наиболее близкой к предлагаемому изобретению и принята в качестве прототипа.
Основным недостатком известной системы является то, что вследствие постоянства параметров ходовой системы при агрегатировании с навесными орудиями и работе с тяговым усилием, масса и величина которых соответственно больше номинальных, происходит неблагоприятное перераспределение давления на грунт и изменение углов наклона остова машины (дифферента), что отрицательно сказывается на уплотнение почвы и ухудшает условия работы водителя.
Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств трактора путем перестановки катков вдоль опорной поверхности гусениц для обеспечения регулировки жесткости подвески и положения середины опорной поверхности гусениц относительно центра тяжести.
Поставленная цель достигается тем, что ходовая система гусеничного трактора, содержащая поперечные трубы с размещенными в них торсионами и установленные на концах труб, связанные с торсионами рычаги, часть которых несет на себе одинарные, а часть - спаренные сбалансированные опорные катки, снабжена лонжеронами, снабженными опорными поверхностями с посадочными местами для фиксаторов положения труб. Число и расположение посадочных мест вдоль лонжерона соответствуют требуемым положениям опорных катков при возможных вариантах нагрузок на трактор. Крепление труб к лонжеронам выполнено индивидуально разъемным, а все элементы связи труб с лонжеронами унифицированы.
Наличие отличительных признаков в предлагаемой конструкции ходовой системы в сопоставлении с прототипом обусловливает соответствие предложенного технического решения критерию "новизна".
Сравнительный анализ с известными конструкциями показал, что признак "ходовая система оснащена лонжеронами" известен. Остальные отличительные признаки в известных конструкциях не обнаружены, что подтверждает соответствие технического решения критерию "существенные отличия".
Ходовая система гусеничного трактора в сравнении с прототипом улучшает эксплуатационные качества трактора при большом тяговом усилии и при работе с тяжелыми навесными орудиями. Она обеспечивает более равномерное распределение давления на грунт и в конечном счете - повышение тягово-сцепных качеств трактора за счет регулировки положения центра упругости подвески и момента ее угловой жесткости, а так же за счет регулировки положения середины опорной поверхности относительно центра тяжести трактора в зависимости от условий эксплуатации, определяемых величиной тягового усилия, весом навесной машины и местом навески машины на трактор. Обеспечивается возможность эксплуатации трактора с близкими к оптимальным эпюрой давления на грунт и углами наклона остова (дифферентами) при разных величинах тягового усилия, что определяет соответствие заявляемого решения критерию "Положительный эффект".
На фиг. 1 показан гусеничный трактор с ходовой системой, налаженной для работы с тяговым усилием Ркр и машиной, навешенной на трактор сзади, при длине опорной поверхности гусениц L1 и смещения середины опорной поверхности гусениц от центра тяжести трактора назад на расстояние d1 (одинарные катки расположены сзади); на фиг. 2 - то же, с машиной, навешенной на трактор спереди (одинарные катки расположены спереди); на фиг. 3 - то же, с машинами, навешенными на трактор спереди и сзади (одинарные катки расположены спереди и сзади); на фиг. 4 - трактор с ходовой системой, налаженной для работы с максимальным тяговым усилием Ркр.макс и максимальным весом навесной машины, приложенными сзади, при длине опорной поверхности гусениц L2 и смещении середины опорной поверхности гусениц от центра тяжести трактора назад на расстояние d2 (одинарные катки расположены сзади, все катки смещены назад); на фиг. 5 - то же, с максимальным весом навесной машины, приложенным спереди (одинарные катки расположены спереди, все катки смещены вперед); на фиг. 6 - показан разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 1.
Ходовая система гусеничного трактора содержит лонжероны 1, прикрепленные посредством кронштейнов 2 к остову трактора 3 и снабженные опорными поверхностями 4 с посадочными местами 5 для фиксаторов 6 положения труб 7 с размещенными в них одинаковыми торсионами 8. На концах труб 7 шарнирно установлены рычаги 9 и 10, связанные с торсионами 8. На рычагах 9 установлены одинарные опорные катки 11, а на рычагах 10 посредством балансиров 12 установлены спаренные сбалансированные опорные катки 13. Поперечные трубы 7, каждая в отдельности, закреплены на опорной поверхности 4 посредством разъемных соединений 14 и 15, которые в данном варианте исполнения выполнены бугельными, и гаек 16, что позволяет перемещать трубы 7 вместе с установленными на них рычагами 9 и 10 и опорными катками 12 и 13 вдоль опорной поверхности гусениц по лонжеронам 1.
Посадочные места 5 в данном конструктивном исполнении (на фиг. 6) выполнены в виде отверстий для фиксаторов 6, выполненных в виде штифтов. Посадочные места 5, могут быть выполнены и в виде пазов, выполненных вдоль посадочной поверхности 4 лонжеронов 1 (фиг. 7). В этом случае положение труб на посадочной поверхности 4 лонжеронов 1 может изменяться бесступенчато, а не дискретно, как в случае конструктивного исполнения (фиг. 6). В обоих случаях исполнения посадочные места 5 обеспечивают фиксацию труб 7 от смещения. Положение посадочных мест 5 во втором варианте исполнения для каждого варианта нагружения фиксируется посредством специальных отметок 17, нанесенных на боковых поверхностях лонжеронов 1 (фиг. 5).
Все элементы связи труб с лонжеронами 1, 4, 5, 7, 6, 14, 15 и 16 унифицированы.
Число и расположение посадочных мест вдоль лонжерона соответствуют требуемым положениям опорных катков, обеспечивающим оптимальные значения угловой жесткости подвески и положения опорной поверхности относительно центра тяжести трактора при возможных вариантах нагрузок на трактор. Порядок выбора оптимальных значений показан ниже.
Тягово-сцепные качества гусеничного трактора и давление, оказываемое его весом на почву, как известно, зависят от длины опорной поверхности гусениц и положения середины опорной поверхности гусениц (СОП) относительно центра тяжести (ЦТ) трактора. При навешивании машины и приложении тягового усилия Ркр сзади для получения равномерного распределения веса машинно-тракторного агрегата по длине опорной поверхности гусениц необходимо сместить СОП гусениц относительно ЦТ трактора назад на величину d1, пропорциональную весу навешенной машины и величине тягового усилия Ркр.
При навешивании машины и приложении тягового усилия Ркр спереди для получения аналогичного результата необходимо СОП сместить вперед относительно центра тяжести.
Эффективная работа трактора с навесными орудиями также зависит от параметров его подвески, ибо от этих параметров зависят углы наклона остова трактора вперед или назад и вертикальные перемещения h его направляющего и ведущего колес в зависимости от точки приложения нагрузки сзади или спереди, происходящие вокруг точки называемой центром упругости подвески машины (ЦУ). Положение ЦУ зависит в свою очередь от жесткостей С катковых узлов, измеряемых величиной нагрузки, приходящейся на катковый узел от вала агрегата, деленной на величину вертикальных перемещений, и расстояния от какой либо точки трактора (чаще всего такой точкой выбирают ось ведущего колеса). Тогда положение ЦУ подвески от оси ведущего колеса Хд может быть определено для предлагаемой ходовой системы, где используют 4 упругих элемента (торсиона) на борт из выражения
Xд= , (1) где С1 и С2 - жесткость сбалансированных катковых узлов; С3 и С4 - жесткость одинарных катковых узлов, причем С1 = С2 < С3 = С4, так как на одинарные катковые узлы приходится меньшая нагрузка, чем на сбалансированные а1, а2, а3, а4 - расстояние от оси ведущего колеса до осей 1, 2, 3, 4 упругих элементов катковых узлов.
От положения ЦУ зависит величина момента угловой жесткости, оказывающая большое влияние на эксплуатационные показатели гусеничной машины, такие как максимальные значения веса (Gмаш) навесной машины, углы тягового усилия Ркр, углы наклона остова под действием вышеупомянутых нагрузок и, как следствие, на распределение веса агрегата по длине опорной поверхности гусениц, которое в определяющей мере влияет на тягово-сцепные качества гусеничной машины. При больших углах наклона остова ведущие или направляющие колеса гусеничной машины опустятся на грунт, что коренным образом может изменить эпюру давлений на грунт, а следовательно, тягово-сцепные качества гусеничной машины и воздействие ее ходовой системы на грунт.
Величина момента угловой жесткости может быть определена из выражения:
My= C1·b2+C2·b22+C3·b23+C4·b24 , (2) где b1, b2, b3, b4 - соответственно расстояния от центра упругости до осей упругих элементов соответствующих катковых узлов.
Момент угловой жесткости подвески Му - это момент противодействующий моменту Мнагр, вызывающему наклон остова гусеничной машины вокруг центра упругости, под действием нагрузки, воздействующей на трактор в виде веса навесной машины Gмаш. и тягового усилия Ркр. Он может быть определен из выражения:
Мнагр = Gмаш (xd + l1) + Ркр˙ l2, (3) где Gмаш - вес навесной машины; Ркр - тяговое усилие, необходимое для обеспечения работы машины; xd - расстояние от ЦУ до ведущего колеса; l1- расстояние от оси ведущего колеса до центра тяжести навесной машины; l2 - расстояние от ЦУ до направления приложения тягового усилия Ркр.
Зная параметры жесткости С катковых узлов, нагрузки, действующие на трактор (Gмаш и Ркр), угол поворота остова трактора вокруг ЦУ или величину вертикального перемещения оси ведущего колеса h, используя выражения 1, 2 и 3, составляет систему уравнений решая которую определяют координаты посадочных мест 5 для фиксаторов 6 положения труб 7 одиночных и сбалансированных катковых узлов на лонжеронах 1, оптимальные для всех возможных случаев нагрузки. Рассчитанные заранее положения посадочных мест 5 фиксируются на лонжеронах 1 посредством отверстий, либо специальных отметок - рисок 17.
Для того, чтобы получить параметры ходовой системы трактора, обеспечивающие наиболее эффективное использование трактора в различных эксплуатационных условиях, откручивают гайки 16 и, ослабив бугельные разъемные соединения 14 и 15, перемещают трубы 7 вместе с рычагами 9 и 10 с катками вдоль лонжеронов, или же, полностью разобрав бугельные соединения, переставляют трубы с катками относительно друг друга и центра тяжести. Трубы устанавливают в таком положении, чтобы штифты 6 попали в соответствующие отверстия опорной поверхности 4. Тем самым изменяют длину опорной поверхности гусениц, положение середины из опорной поверхности относительно центра тяжести трактора, положение центра упругости подвески и величину момента ее угловой жесткости.
Так, в случае работы трактора со средними по величине тяговыми усилиями Ркр и навесными машинами, навешенными сзади (фиг. 1), одинарные катки 11, обладающие большей жесткостью С3 и С4, располагают сзади, а спаренные сбалансированные 13 - спереди. При этом можно получить максимальную длину опорной поверхности, оптимальное на величину d1смещение СОП относительно центра тяжести трактора, а следовательно, равномерное распределение давления на грунт. Смещение центра упругости (ЦУ) назад обеспечивает минимальные углы дифферента остова трактора в сторону приложения нагрузки.
В случае приложения к трактору аналогичной нагрузки спереди (фиг. 2) одинарные катки 11 переставляются вперед, а спаренные сбалансированные 13 назад. При этом и ЦУ смещается вперед и дифферент трактора вперед получается минимальным.
В случае работы трактора с машинами, навешенными спереди и сзади (фиг. 3), одинарные катки 11 переставляют в крайние переднее и заднее положения, а спаренные сбалансированные опорные катки 13 располагают между ними. Центр упругости смещается при этом в среднее положение и при максимальной длине опорной поверхности L1 реализуются оптимальные для данных условий эксплуатационные качества трактора.
В случае работы трактора с максимальным тяговым усилием Ркр и максимальным весом навесной машины, приложенными сзади (фиг. 4), одинарные катки 11 располагают на задней части лонжеронов 1, спаренные сбалансированные 13 - на передней части и размещают опорные катки друг относительно друга таким образом, чтобы СОП была смещена как можно дальше назад (например на расстояние d2) от положения центра тяжести трактора.
В случае же работы трактора с максимальным тяговым усилием Ркри максимальным весом навесной машины, приложенными спереди (фиг. 5), одинарные опорные катки 9 располагают на передней части лонжерона 1, а спаренные сбалансированные - на задней части лонжерона, и размещают опорные катки 11 и 13 друг относительно друга таким образом, чтобы СОП располагалась в районе центра тяжести трактора, либо была смещена от ЦТ вперед.
Предлагаемая ходовая система гусеничного трактора в сравнении с прототипом значительно улучшает эксплуатационные качества трактора. Путем перестановки одинарных и спаренных сбалансированных катков вдоль опорной поверхности гусениц изменяется длина опорной поверхности, положение СОП относительно ЦТ и ЦУ подвески, а также ее угловая жесткость, что позволяет вне зависимости от условий работы наиболее эффективно использовать трактор. (56) Авторское свидетельство СССР N 1355502, кл. B 62 D 55/108, 1987.
Формула изобретения: ХОДОВАЯ СИСТЕМА ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА , содеpжащая попеpечные тpубы с pазмещенными в них тоpсионами и установленные на концах тpуб связанные с тоpсионами pычаги, часть из котоpых связана с одинаpными, а дpугая часть со спаpенными сбалансиpованными опоpными катками, отличающаяся тем, что она снабжена лонжеpонами с опоpными повеpхностями, выполненными с посадочными местами для выбоpочного pазъемного кpепления унифициpованными фиксатоpами в соответствии с тpебуемым положением катков в зависимости от фактических нагpузок на тpактоp.