Ходова частина обприскувача

Винахід відноситься до області технічних засобів для обприскування і може бути застосований у сільському господарстві та інших галузях при виконанні процесу обприскування, а також у сільськогосподарському машинобудуванні, зокрема, при виробництві техніки для захисту рослин. Відома, вибрана як прототип, ходова частина обприскувача ОП-2000-2-01 [1], яка виконана на причіпному шасі і забезпечена двома ходовими колесами з пневматичними шинами. Колеса обладнані пневматичними гальмами, при цьому робочий тиск у шинах коліс становить 0,25ΜПа (2,5кгс/см 2). Одержання заявленого технічного результату при використанні прототипу неможливе з ряду наступних причин. По-перше, ходова частина обприскувача ОП-2000-2-01 виконує робочу функцію (як у робочому, так і в транспортному режимі) не самостійно, а лише спільно з ходовою частиною тяглового трактора; тому необхідно, щоб колеса трактора були забезпечені щонайменше двома типами шин: 9x42 і 15,5x38. Шини 9x42 призначені для роботи в міжряддях шириною 45см (колія 1350мм); в решті випадків (колія 1400-1800мм) - шини 15,5x38. Для нормального забезпечення рушійних і тягови х функцій агрегату тиск у шинах задніх коліс трактора повинен становити: при використанні шин 9x42 - не менше 0,14МПа (1,4кгс/см 2); при використанні шин 15,5x38 - не менше 0,1МПа (1,0кгс/см 2). Разом з тим, такі обмеження значно звужують діапазон технологічних швидкостей обприскування, у зв'язку з чим максимальна швидкість руху агрегату навіть на відносно рівній поверхні, як правило, не перевищує 12-14км/год. По-друге, при застосуванні відомої ходової частини обприскувача має місце високий тиск конструкції машини на опорну поверхню, що при частому використанні цього технічного засобу обумовлює значне ущільнення поверхневих шарів ґрунту і в результаті призводить до істотного погіршення його фізико-механічних властивостей, в тому числі й до підвищення інтенсивності розвитку ерозійних процесів. Якщо ще врахувати тиск тяглового трактора (значно більший), без якого прототип працювати не може, то інтенсивність загального навантаження на ґрунт при проведенні обприскувань виявиться в десятки разів вищою. Зрештою, використання ходової частини за прототипом нерідко обумовлює значне пошкодження рослин під час обприскувань. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення ходової частини обприскувача, в якій шляхом модифікації конструкції, форми виконання і параметрів ходового елемента забезпечується можливість пересування обприскувача по будь-якому виду ґр унту при мінімальному рівні навантаження конструкції машини на фунт. Крім того, даний винахід забезпечує інші види технічного результату: розширення діапазону технологічних швидкостей обприскування, підвищення максимальної швидкості руху обприскувача, зменшення пошкодження рослин і зменшення ущільнення ґрунту під час обробки. За рахунок цього збільшується екологічна безпечність обприскувача, його продуктивність та економічність. Поставлена задача вирішується тим, що в ходовій частині обприскувача, яка містить колісний ходовий елемент з пневматичними шинами, згідно з винаходом, ходовий елемент виконаний у вигляді легковагових коліс, забезпечених високоеластичними шинами наднизького тиску. Шина може мати протектор, бокові поверхні якого є одночасно стінками дренажної канавки з фігурним перерізом типу суцільного поздовжнього пазу, який має рівномірні ширину і глибину, при цьому канавка замкнута по колу і розмішена по всій довжині бігової поверхні шини, а протектор виконаний з м'якого високоеластичного матеріалу. Внутрішній робочий тиск у шинах може бути вибраний у діапазоні 0,001-1,0кгс/см2. Загальна маса зібраного колеса разом з диском може не перевищувати 50кг. Питомий тиск в місці контакту шини з опорною поверхнею може не перевищувати 0,2кг/см2. Колеса можуть бути забезпечені шинами великого діаметру, при цьому ходовий елемент виконаний з можливістю заміни вузьких коліс на широкі і навпаки залежно від умов роботи. Шина може мати бігову поверхню, утворену з N-числа поздовжніх ребер і N+1-числа поздовжніх дренажних канавок. Поверхня шини може мати П-подібну форму з округленими кутами. Поверхня шини може бути захищена зносостійким матеріалом, витривалим проти механічного, температурного й хімічного руйнування. Питомий тиск в місці контакту шини з опорною поверхнею може не перевищувати 0,2кг/см 2. Колеса можуть бути забезпечені шинами великого діаметру, при цьому ходовий елемент виконаний з можливістю заміни вузьких коліс на широкі і навпаки залежно від умов роботи. Шина може мати бігову поверхню, утворену з N-числа поздовжніх дренажних канавок і N+1числа поздовжніх ребер. Поверхня шини може мати П-подібну форму з округленими кутами. Поверхня шини може бути захищена зносостійким матеріалом, витривалим проти механічного, температурного й хімічного руйнування. Ходовий елемент може бути забезпечений двома і більше колесами типу „болотоходів", при цьому пара коліс виконані з можливістю з'єднання через редуктори із силовим агрегатом. Колія задніх коліс може бути суміщена з колією передніх коліс, при цьому виконана задньоприводна колісна формула 4x2. Ходова частина може мати вузли для прикріплення до рами і підвіски і забезпечена гальмівним обладнанням, а ходовий елемент може мати засіб для регулювання або зміни ширини колії. Запропонована конструкція, форма виконання і параметри ходової частини забезпечують можливість легкого пересування обприскувача по будь-якому виду ґрунту за рахунок того, що ходові колеса мають краще зчеплення з опорною поверхнею, водночас досягається зменшення тиску конструкції машини на грунт. Застосування легковагових коліс з високоеластичними шинами наднизького тиску забезпечує в основному ковзаючий тип руху, що вигідно відрізняє заявлену ходову частину від її прототипу і при цьому дозволяє також розширити діапазон технологічних швидкостей обприскування, підвищити максимальну швидкість руху обприскувача, практично усун ути пошкодження рослин, значно зменшити ущільнення ґрунту під час обробки. За рахунок цього збільшується екологічна безпечність обприскувача, його продуктивність та економічність. Суть заявленого технічного рішення і можливість здійснення запропонованого винаходу пояснюються також кресленнями, на яких зображені: - на фіг.1 - структурна схема оптимального варіанту виконання ходової частини обприскувача за технічним рішенням згідно винаходу (задньоприводна колісна формула 4x2), вид у плані; на фіг.2 - схематичне зображення елементів будови колеса заявленої ходової частини обприскувача, вертикальний переріз. Пояснення до цифрових позначень позицій на фіг.1: 1 - колісний ходовий елемент; 2 - кінематичне з'єднання коліс із силовим агрегатом (передача); 3 - редуктор; 4 - силовий агрегат (двигун); 5 - суміщення колій передніх і задніх коліс при задньоприводній колісній формулі 4x2; 6 - вузли кріплення до рами і підвіски; 7 - гальмівне обладнання; 8 - засіб для регулювання або зміни ширини колії; 9 - легковагове колесо типу „болотоход" з високоеластичною шиною наднизького тиску. Пояснення до цифрових позначень позицій на фіг.2: 10 - високоеластична шина наднизького тиску великого діаметру; 11 - бігова поверхня шини з ділянкою протектора В; 12 - дренажна канавка з шириною пазу b; 13 — поздовжній виступ (ребро) протектора; 14 - бокова поверхня протектора (стінка дренажної канавки) з глибиною пазу h; 15 пружне середовище під тиском 0,0001-0,1МПа (0,001-1,0кгс/см 2); 16 - обід колеса з диском; 17 зона контакту шини та опорної поверхні, питомий тиск не більше 0,2кг/см 2; 18 - П-подібна поверхня шини з округленими кутами; 19 - шар захисного покриття шини із зносостійкого матеріалу; 20 - суцільні поздовжні пази і виступи, замкнуті по колу. Можливість здійснення ходової системи обприскувача згідно винаходу з досягненням заявленого технічного результату підтверджується наступним. Ходова частина містить ходовий елемент 1, виконаний у вигляді легковагових коліс 9, обладнаних високоеластичними шинами 10 наднизького тиску. Ходовий елемент 1 забезпечений двома і більше колесами 9, наприклад типу „болотоходів", при цьому пара коліс 9 обладнані засобами для з'єднання із силовим агрегатом 4, зокрема за допомогою кінематичної передачі 2 через редуктор 3. Колеса 9 забезпечені високоеластичними шинами 10 великого діаметру, що створює можливість для виконання ходового елемента 1 змінюваним, зокрема, з можливістю заміни вузьких коліс на широкі й навпаки залежно від умов роботи. Колеса 9 встановлені таким чином, що колія 5 задніх і передніх коліс суміщена. Оптимальним варіантом виконання такої конструкції ходової частини є задньоприводна колісна формула 4x2 (чотириколісний рушій з двома ведучими колесами), яка дає змогу створити надійну трьохточкову схему опори для кожного ходового елемента 1. Така схема являє собою розташований під кутом до вертикальної осі рівнобедрений трикутник, близький до рівностороннього, у якого центральною вершиною є вузол кріплення 6 до рами і підвіски, а кожна з бічних його вершин утворена уявним центром розподілення маси колеса 9, редуктора 3, гальмівного обладнання 7 та інших компонентів ходового елемента 1 по півосях і центрах коліс 9. Шина 10 містить бігову поверхню 11 і забезпечена протектором В, бокові поверхні 14 якого є одночасно стінками дренажної канавки 12 з фігурним перерізом типу суцільного поздовжнього пазу, який має рівномірні ширину b і глибину h відповідно. Канавка 12 виконана замкнутою по колу і розміщена по всій довжині бігової поверхні 11 шини 10. В оптимальному варіанті бігова поверхня 11 шини 10 утворена N-числом поздовжніх дренажних канавок 12 і N+1-числом поздовжніх виступів (ребер) 13 протектора. Поверхня 18 шини 10 має П-подібну форму, наприклад у вигляді прямокутника, з округленими кутами і покрита шаром 19 захисного матеріалу, стійкого проти механічного зносу й витривалого до температурного та хімічного руйнування. Протектор В шини 10 виконаний з м'якого високоеластичного матеріалу, що дозволяє йому легко деформуватися в усіх напрямках і забезпечує всій шині 10 високу пружність одночасно з високою гнучкістю, в тому числі на біговій поверхні 11. Це створює особливо сприятливі умови для забезпечення й підтримування оптимального режиму наднизького внутрішнього тиску в шині 10 шляхом нагнітання пружного середовища 15 до рівня 0,0001-0,1МПа (0,001-1,0кгс/см 2). Зібране колесо 9 разом з ободом і диском 16 має загальну масу не більше 50кг, створюючи при цьому питомий тиск в зоні 17 контакту шини 10 з опорною поверхнею не більше 0,2кг/см 2, що встановлено відповідними випробуваннями в експерименті. Таке виконання і розташування елементів забезпечує бажану міцність конструкції і дає змогу для обладнання ходової частини засобом 8 для регулювання або зміни ширини колії при одночасному збереженні горизонтальної та вертикальної стійкості конструкції, що має особливе значення для машин типу обприскувачів і тим самим вигідно відрізняє запропоновану ходову частину від прототипу. Обприскувач, виконаний із ходовою частиною згідно винаходу, здатний розвивати досить високу технологічну швидкість - до 60км/год під час роботи і понад 70км/год в режимі транспортування і холостих переїздів. При цьому забезпечується висока якість технологічного процесу (обприскування посівів і ґрунту). Заявлена ходова частина дає змогу успішно використовувати обприскувач в досить складних виробничих ситуаціях, в тому числі критичних за часом виконання робіт, погодними умовами тощо, та при будь-якому стані поверхні фунту, що значно підвищує те хнологічну й екологічну цінність такої машини. Джерела інформації: 1. Ме ханізація захисту рослин /І.П. Масло, СП. Тимошенко, Ю.Ф. Он уфрієнко та ін. - 2-е вид., перероб. і доп. - К.: Урожай, 1989. - С.55-56.