трактор экологической версии

Формула изобретения

Трактор экологической версии, содержащий плоскую раму, ведущий мост, ведущие и опорные колеса с шинами, кабину с органами управления, моторно-трансмиссионную установку с раздаточной коробкой, гидроцилиндры, рычаги подъемно-навесного устройства, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пространственные рамы - кормовую и боковые - с движителями-рыхлителями, кормовая пространственная рама со встроенным ведущим мостом, установленная с возможностью качания в продольной вертикальной плоскости посредством гидроцилиндра, размещенного на плоской раме, вокруг пальцев, закрепленных на плоской раме, бортовые пространственные рамы, установленные с возможностью качания в продольной вертикальной плоскости посредством гидроцилиндров, размещенных на поперечной балке плоской рамы, вокруг кожухов ведомых валов своих редукторов, встроенный ведущий мост кормовой пространственной рамы и редукторы боковых пространственных рам подключены к раздаточной коробке, а движители-рыхлители выполнены в виде гибких элементов с зацепами, установленными с наклоном в направлении их движения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к тракторному машиностроению, а именно к сельскохозяйственным тракторам.

Известен сельскохозяйственный трактор, аналог Т-150, содержащий плоскую раму, моторно-трансмиссионную установку, кабину с органами управления, редуктора, ведущие и направляющие колеса, каретки эластичной подвески, поддерживающие ролики, гусеничные цепи с зацепами на траках, а также гидроцилиндр и рычаги подъемно-навесного устройства (кн. Анилович В.Я., Водолажченко Ю. Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. - М.: Машиностроение, 1976, 456 с.).

Основными недостатками трактора являются:

- уплотнение и упрочнение верхнего слабонесущего слоя почвы;

- пониженный тяговый коэффициент полезного действия;

- создание условий, способствующих развитию экологически опасных процессов в почве;

- ограничение высоты зацепов траков и потому невозможность увеличения силы тяги за счет зацепления за прочный глубинный слой;

- большая сила тяжести (масса 7 т), чрезмерно нагружающая почвенный слой;

- масса опорно-ходовой части составляет 28% от массы трактора, что свидетельствует о ее конструктивном несовершенстве;

- ограниченность области использования, т.к. работа на дорогах с совершенным покрытием нецелесообразна.

Известен мотоплуг, содержащий рамный брус, органы управления, пассивный рабочий орган, двигатель с трансмиссией, кинематически связанной с движителем-рыхлителем, установленном на раме параллельно ее продольной оси.

Движитель-рыхлитель в виде гусеничной ленты с почвозацепами в форме конусных игл расположен наклонно в продольно-вертикальной плоскости к горизонтальной плоскости, а в передней части закреплено опорное колесо (патент 2048044, БИ 32, 1995 г.).

Мотоплугу присущи следующие недостатки:

- невозможность использования в качестве транспортного средства, т.к. имеет только опорное колесо;

- движитель-рыхлитель постоянно находится в контакте с почвенным слоем.

Прототипом является колесный трактор Т-150 К, содержащий шарнирную раму, ведущие мосты, моторно-трансмиссионную установку с раздаточной коробкой, кабину с органами управления, ведущие колеса, редукторы с валами в кожухах, гидроцилиндры управления шарнирной рамой, а также рычаги с гидроцилиндром подъемно-навесной системой (кн. Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. - М.: Машиностроение, 1976, 456 с.)

Основными недостатками трактора-прототипа являются его уплотняющее и упрочняющее воздействие на почвенный слой на глубину до 0,5...0,7 м, что является причиной повышенных затрат энергии на почвообработку и на устранение экологически опасных последствий.

Ограничение высоты зацепов ведущих колес (до 60 мм) не позволяет увеличивать силу тяги за счет зацепления за прочный глубинный слой.

Повышенная норма буксования колесных движителей нарушает фракционный состав почвы и порождает пылевидную фракцию.

Масса трактора - 7,5 т создает чрезмерную нагрузку на почвенный слой.

Задача изобретения состоит в том, чтобы уменьшить массу трактора, увеличить его производительность за счет улучшения тягово-сцепных свойств, снизить затраты энергии на почвообработку, устранить частично или полностью уплотнение, упрочнение и перетирание почвенного слоя - основную причину экологически опасных явлений.

Задача решается следующим образом.

Трактор экологической версии, содержащий плоскую раму, ведущий мост, ведущие и опорные колеса с шинами, кабину с органами управления, моторно-трансмиссионную установку с раздаточной коробкой, гидроцилиндры, рычаги подъемно-навесного устройства, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пространственные рамы - кормовую и боковые - с движителями-рыхлителями, кормовая пространственная рама со встроенным ведущим мостом, установленная с возможностью качания в продольной вертикальной плоскости посредством гидроцилиндра, размещенного на плоской раме, вокруг пальцев, закрепленных на плоской раме, бортовые пространственные рамы, установленные с возможностью качания в продольной вертикальной плоскости посредством гидроцилиндров, размещенных на поперечной балке плоской рамы, вокруг кожухов ведомых валов своих редукторов, встроенный ведущий мост кормовой пространственной рамы и редукторы пространственных рам подключены к раздаточной коробке, а движители-рыхлители выполнены в виде гибких элементов с зацепами, установленными с наклоном в направлении их движения.

На чертежах: фиг. 1 - изображен предлагаемый трактор, фиг.2 - бортовая пространственная рама с движителями-рыхлителями, вид сверху.

Трактор содержит ведущий мост 1, ведущие и опорные колеса с шинами 2, кабину с органами управления 3, плоскую раму 4, моторно-трансмиссионную установку с раздаточной коробкой 5, гидроцилиндры 6 на поперечной балке 7, ведущие колеса 8, установленные с возможностью вращения на кожухах ведомых валов редукторов 9, гидроцилиндр 10, опорные пальцы 11, кормовую пространственную раму 12 со встроенным в нее ведущим мостом 13, на кожухах которого установлены с возможностью вращения ведущие колеса 14, огибаемые контурами с зацепами движителей-рыхлителей 15, а также бортовые пространственные рамы 16 с движителями-рыхлителями 17.

Трактор работает следующим образом.

Перед началом движения в транспортном режиме, в том числе по дорогам с совершенным покрытием, редукторы 9 и встроенный в кормовую пространственную раму 12 ведущий мост 13 отключены, а ведущий мост 1 с колесами и шинами 2 подключен к раздаточной коробке 5.

Бортовые пространственные рамы 16 с опорой на кожухи ведомых валов редукторов 9 с тягово-рыхлящими движетелями 17 и кормовая пространственная рама 12 со встроенным ведущим мостом 13 с движетелями-рыхлителями 15 с опорой на пальцы 11, гидроцилиндрами 6 на балке 7 и цилиндром 10 на раме 4 удерживаются в поднятом положении.

С включением из кабины 3 моторно-трансмиссионной установки с раздаточной коробкой , на ведущих колесах с шинами 2 ведущего моста 1 возникает сила тяги, реакция на которую передается на плоскую раму 4, вызывая перемещение трактора с опорой на колеса с шинами 2.

Движение по заданной траектории и маневрирование, в т.ч. задним ходом, осуществляется из кабины 3 путем отклонения колес с шинами 2 ведущего моста 1.

Перед движением в тяговом режиме по деформируемым грунтам, свободным от камней, корней и пней деревьев, ведущий мост 1 отключен от раздаточной коробки 5, бортовые 16 и кормовая рама 12 со встроенным мостом 13 с движителями-рыхлителями поворотом вокруг кожухов редукторов 9 и пальцев 11 на раме 4 штоками гидроцилиндров 6 и 10 опущены и удерживаются в нижнем рабочем положении с вертикально погруженными в грунт зацепами движителей-рыхлителей 15 и 17. Редукторы 9 и встроенный ведущий мост 13 подключены к раздаточной коробке 5.

С включением из кабины 3 моторно-трансмиссионной установки с раздаточной коробкой 5 вращающийся момент через редукторы 9 и ведущий на раме 12 мост 13 передается на ведущие 6 колеса 8 и 14 движителей-рыхлителей 17 и 15 соответственно. Взаимодействие последних с почвой вызывает ее рыхление и перемещение трактора с опорой на колеса с шинами 2, преодолевая силы сопротивления, в т.ч. и технологические.

Так как зацепы установлены наклоном в сторону движения гибкого элемента, их погружение в грунт происходит за счет вертикальной составляющей силы тяги ведущих колес 8 и 14.

Таким образом, для погружения зацепов по вертикали и создания силы тяги не требуется значительная масса трактора, а движители-рыхлители, воспринимающие лишь ее небольшую часть, имеют минимальную массу, величина которой определяется необходимым запасом прочности конструктивных элементов.

Заглубление зацепов в вертикальном положении при опоре трактора на колеса с шинами 2 позволяет использовать зацепы увеличенной высоты, что дает возможность получать значительную силу тяги за счет зацепления за глубинный прочный слой, сила тяги на раме 4 может в несколько раз превышать вес трактора.

Малая масс и площадь опоры при значительной силе тяги, достигаемой за счет зацепления за прочный глубинный слой, обеспечивают высокую производительность при одновременном снижении затрат энергии на самопередвижение трактора, при этом упрочненный и уплотненный слой малой глубины устраняется путем рыхления.

Испытания макетного образца трактора в полевых условиях подтвердили его эффективность, в том числе и на переувлажненных суглинистых черноземах поздней осенью и ранней весной в условиях юга России.