Спосіб водіння трактора на робочому гоні і трактор для його здійснення

Винахід відноситься до сільськогосподарського виробництва, зокрема, до способів водіння трактора на робочому гоні, наприклад, по міжряддям просапної культури, і до будов тракторів, Відомі способи високоточного водіння трактора з передніми і задніми поворотними колесами-опорами по міжряддям просапної культури, при яких виявляють відхил трактора від потрібного положення відносно рядків, визначають направлення відхила праворуч або ліворуч, оцінюють /виміряють/ величину відхилу і відповідно коректують курс р уху трактора поворотом ведучих коліс переднього і заднього мостів, наприклад, по авт. свід., СРСР: №499166 [1], № 1685283 [2] та інші. Дефект таких способів в тому, що при агрегатуванні трактора з широкозахватним культиватором, особливо на передньому /по ходу р уху/ начіпному пристрою трактора, реакція від поворотні χ коліс виявляється недостатньою для утримання трактора на потрібній траєкторії при періодичній несиметричності тягового опору, що характерно для широкозахватного культиватора. Відомий спосіб водіння колесного трактора з міжбортовою блокіровкою ведучих коліс-опор, неповоротних відносно балки їх моста, при якому виявляють відхил його від потрібної траєкторії, визначають направлення відхилу праворуч або ліворуч, оцінюють його величину і, відповідно коректують курс руху трактора, наприклад, по книжці "Тракторы. Теория", стор.210...235, рис. 5.3, [3], який найбільше близький до заявленого способу і його доцільно прийнять за прототип. Дефект його в тому, що для коректування курсу руху трактоpa взаємно повертають шарнірноз'єднувальні піврами, що супроводжується "заносом" задніх коліс в протилежний по направленню коректування бік. Це допустимо на транспортних переїздах, на розвороті в кінці гону і на багатьох польових роботах, та недопустимо на міжрядній культивації просапних культур і на деяких інших роботах, так як задні колеса при корекції курсу наїжджають на рядки обробляємої культури, а культиватор останні вирізає. Відомі також трактори, що містять у собі ведучі колеса-опори з міжбортовим блокуванням півосей їх приводу та з постом управління на прямому і реверсному ходу, наприклад, трактори "Білорусь", в особливості реверсуємий МТЗ-80В [4]. трактори по авт. свід . СРСР: №499166 [1], №1685238 [2] та інші. Їх дефект у тому, що при міжрядній культивації керованість трактора з начіпним широкозахватним культиватором поворотом напрямних коліс-опор недостатня, якщо широкозахватний культиватор установлений на передньому по ходу р уху начіпному пристрою трактора. Точне водіння по міжряддям трактора типу МТЗ-80В на реверсному ходу взагалі неможливо, так як направляючі колеса-опори розташовани позаду і їх при коректировці курсу "заносить" на рядки. Однак, оброблять міжряддя просапних культур з малими захисними зонами культиватором, розташованим перед трактористом, дуже перспективно, так як культиватор при цьому розташований перед очима тракториста, а не за його спиною. Відомий ще колісний трактор який має передні і задні ведучі неповоротні колеса-опори з міжосьовим /авто-/ блокуванням півосей їх приводу, на які обпирається шарнірно-з'єднувальна рама, яка складається із двох піврам, кожна з яких обпирається на свою пару ведучих неповоротних коліс-опор, наприклад, трактор типу Т-150К, трактор по книзі "Тракторы. Теория", стор.210...235, рис.5.3, [3], який найбільше близький до заявленого трактора і його доцільно прийнять за прототип. Дефект його в тому, що він управляється по курсу тільки взаємним поворотом піврам, що неприпустимо для водіння по міжряддям із-за "заноса" задніх коліс-опор. Технічним результатом являється високоточне водіння на робочому гоні трактору з неповоротними ведучими колесами-опорами, наприклад, по міжряддям просапної культури. Досягають цей результат тим, що короткочасно перерозподіляють зчіпну вагу між ведучими колесамиопорами і натискною опорою однойменного з направленням коректировки борта трактора. Досягають результат також і тим, що трактор містить на кожному борті натискну опору з можливістю короткочасного підтиснення її до поверхні грунту. Суть винаходу - спосіб водіння на робочому гоні трактора з міжбортовою блокіровкою приводу ведучих коліс-опор, при якому виявляють відхил трактора від потрібної траєкторії, визначають направлення відхилу праворуч або ліворуч, оцінюють його величину і відповідно коректують курс руху тим, що короткочасно перерозподіляють зчіпну вагу між ведучими колесами-опорами і натискною опорою однойменного з направленням коректировки борта трактора. Суть винаходу також і в тому, що трактор, який має ведучі колеса-опори з міжбортовим блокуванням півосей їх приводу, містить на кожному борті натискну опору з можливістю короткочасного підтиснення її до поверхні грунту. Запропонований спосіб водіння трактора на робочому гоні може бути застосований як з керуючою блокіровкою півосей ведучи х колес-опор, так і з авто блокіровкою. Міжбортову блокіровку півосей ведучих колес-опор здійснюють переважно /авто-/ блокуванням диференціала їх приводу. Автоблокіровка диференціалу характеризується коефіцієнтом блокування. Керуюча блокіровка з'єднує півосі твердо. При керівній блокіровці диференціалу з ведучого колеса-опори одного із бортів для коректировки курсу трактора короткочасно знімають любу частку /хоч повністю/ ваги зчіплення, яка припадає на його, шляхом відповідного натиску до грунту натискної опори цього ж борту, а при автоблокуванні - тим більшу частку, чим більший коефіцієнт блокіровки диференціалу. Натискну опору, наприклад, непривідне колесо /або лижу/, потискують до грунту гідравлічно /або пневматично/, обмежуючи необхідне тиснення регулювальним клапаном. Тим самим, частку зчіпної ваги одного із бортів трактора короткочасно передають на натискну опору, зменшуючи зчіпну вагу хоч би одного ведучо го колеса-опори цього ж борту. Внаслідок цього опір руху того ж борту збільшують, а силу його тяги зменшують. Рівнодіючий вектор сили тяги двох бортів зміщується від осі симетрії трактора до другого борту, а вектор тягового опору к ультиватора, з'єднаного з трактором, остається на осі його симетрії. Тому виникає момент сил, розвертаючий трактор по коректуємому курсу. Якщо виникає несиметричний опір культиватора, то його зрівноважують несиметричною тягою трактора, перерозподіляючи зчіпну вагу одного із бортів між ведучими колесамиопорами і натискною опорою. На Фіг.1 зображено трактор з широкозахватним культиватором і вектори сил /стрілками/, прикладені до трактора в момент корекції курсу його руху. На Фіг.2 зображено вид по стрілці А на Фіг.1. Будова трактора містить позначені на Фіг.1 і 2 цифрами слідуючі вузли і агрегати: 1 - передня піврама трактора, 2 - задня піврама трактора, 3 - праве переднє ведуче колесо-опора, 4 - ліве переднє ведуче колесо-опора, 5 - праве заднє ведуче колесо-опора, 6 - ліве заднє ведуче колесо-опора, 7 - права натискна опора - непривідне колесо /або лижа/, 8 - ліва натискна опора - непривідне колесо /або лижа/, 9 - гідроциліндр підтиснення до грунту правої натискної опори, 10 - гідроциліндр підтиснення до грунту лівої натискної опори, 11 - гідроциліндр взаємного повороту піврам трактора, 12 - шарнір з'єднання піврам трактора, 13 - широкозахватний культиватор, приєднаний до трактора. На Фіг.1 і 2 зображені, також, і позначені слідуючи параметри: R - вектори горизонтальних реактивних сил, прикладених до опор трактора, F - вектор сили тягового опору культиватора, F' - - вектор сили тяги трактора, l - величина зміщення сили тяги трактора від осі його симетрії в момент коректировки курсу, M - момент сил, розвертаючий трактор при коректировці курсу, N - вектор вертикальної сили, прикладений до трактора у момент коректировки його курсу, V - вектор швидкості трактора у момент коректировки його курсу. Роботу по цьому способу виконують слідуючим чином. Нехай потрібно виконати міжрядну культивацію просапної культури. При руху трактора з начіпним широкозахватним культиватором 13 по міжряддям просапної культури оператором /тракторист/ виявляють відхил трактора відносно рядків і визначають напрямок відхилу. Нехай визначили, що трактор відхилився праворуч/ліворуч/. Оцінюють, наприклад, візуально, величину цього відхилення. Якщо воно більше припустимого по агровимогам, то коректують курс руху трактора, та не поворотом шарнірно-з'єднаних піврам 1 і 2, а тим, що короткочасно перерозподіляють зчіпну вагу між ведучими колесами-опорами 4 і 6 лівого /3 і 5 правого/ борту та натискною опорою 8 /опорою 7/ того ж борту, для чого гідророзподільником направляють тиск та потік масла до гідроциліндру 10 /гідроциліндру 9/, притискуючого до поверхні грунту ліву /праву/ натискну опору 8 /опору 7/. Тим самим, з лівого /правого/ ведучого колеса-опори 4 /опори 3/ передньої піврами 1 знімають частку, наприклад, половину, зчіпної ваги, яка припадає на нього, відповідно навантажуючи ліву /праву/ натискну опору 8 /опору 7/. Цим силу тяги лівого /правого/ ведучого колесаопори 4 /опори 3/ зменшують вдвічі, а силу тяги правого /лівого/ ведучого колеса-опори 3 /колеса-опори 4/ оставляють без змін. Тому рівнодіючий вектор F сили тяги зміститься праворуч /лівор уч/ від повздовжньої осі симетрії трактора на величину l. Крім того, опір переміщенню натискної опори /особливо лижі/ під дією перекладеної сили ваги більше, ніж опір перекачуванню ведучого колеса-опори, що ще більше зміщує рівнодіючий вектор F' сили тяги праворуч /лівор уч/. Вектор F тягового опору культиватора 13 залишається по осі симетрії. Виникає повертаючий трактор з культиватором момент: M=lF'=lF, якщо в першому наближені не рахувати сил інерції. Під його дією трактор плавно коректує /декілька змінює/ курс руху вліво /вправо/, після чого тиск масла з лівого /правого/ гідроциліндра 10 /гідроциліндра 9/ за допомогою гідророзподільника знімають. Розворот в кінці гону та водіння на транспортних роботах виконують поворотом шарнірно-з'єднаних піврам 1 і 2 за допомогою гідроциліндра 11, тобто відомим способом. Таким чином, трактор з шарнірно-з'єднаною рамою і з двома мостами неповоротних ведучи х коліс-опор, маючих порівняно просту конструкцію, використовують на міжрядній обробці просапних культур. На Фіг.3 зображено колесний трактор класичної схеми, наприклад, типу МТЗ-80В, на реверсному ході з просапним культиватором на передньому по ходу руху начіпному пристрої трактора. На Фіг.4 вид по стрілці А на Фіг.1. Устрій трактора містить позначені на Фіг.3 і 4 числами слідуючі вузли і агрегати: 1 - корпус трактора, 2 - балка моста неприводних керованих колес-опор, 3 - праве переднє по ходу руху ведуче колесо-опора, 4 - ліве переднє по ходу руху ведуче колесо-опора, 5 - права піввісь приводу ведучого колеса-опори, 6 - ліва піввісь приводу ведучого колеса-опори, 7 - права натискна опора - праве непривідне колесо-опора, θ - ліва натискна опора - ліве непривідне колесо-опора, 9 - гідроциліндр підтиснення до грунту правої натискної опори, 10 - гідроциліндр підтиснення до грунту лівої натискної опори, 11 - шарнір з'єднання з корпусом трактора балки моста неприводних коліс-опор, 12 - начіпний пристрій трактора, 13 - просапний культиватор. На Фіг.3 і 4 зображені, також, і позначені такі параметри: V - вектор швидкості трактора у момент коректировки його курсу, R - вектори горизонтальних реактивних сил, прикладених до опор трактора, F - вектор сили тягового опору культиватора, F' - вектор сили тяги трактора, l - величина зміщення сили тяги трактора від осі його симетрії в момент коректировки курсу р уху, M - момент сил, розвертаючий трактор при коректировці курсу його р уху N - вектор вертикальної сили, прикладений до трактора у момент коректировки курсу його руху. Роботу по заявленому способу з застосуванням класичного трактора та просапного культиватора 13 на передньому по ходу р уху начіпному пристрою 12 трактора виконують слідуючим чином. Нехай при русі трактора типу МТЗ-80В на реверсному ходу з твердо заблокованими поміж собою півосями 5 і 6 приводу ведучих неповоротних колес-опор 3 і 4 по міжряддям просапної культури оператором /тракторист/ виявляють відхил трактора відносно рядків і визначають напрямок відхилу. Нехай визначили, що трактор відхилився по ходу руху праворуч /лівор уч/. Оцінюють, наприклад, візуально, величину цього відхилення. Якщо воно більше припустимого по агровимогам, то коректують курс руху трактора, та не поворотом керуємих колес-опор 7 і 8, а тим, що короткочасно перерозподіляють зчіпну вагу між ведучим колесом-опорою 4 лівого /3 правого/ борту та натискною опорою 8 /опорою 7/ того ж борту, для чого гідророзподільником направляють тиск та потік масла до гідроциліндру 10 /гідроциліндру 9/, притискуючого до поверхні грунту ліву /праву/ натискну опору 8 /опору 7/, повертаючи навкруг шарніра 11 балку 2 моста неприводних коліс. Тим самим, з лівого /правого/ ведучого колеса-опори 4 /колеса-опори 3/ знімають частку, наприклад, половину, зчіпної ваги, яка припадає на нього, відповідно навантажуючи ліву /праву/ натискну опору 8 /опору 7/ і частково праве /ліве/ ведуче колесо-опору 3 /опору 4/. Цим силу тяги лівого /правого/ ведучого колеса-опори 4 /колеса-опори 3/ зменшують вдвічі, а силу тяги правого /лівого/ ведучого колесаопори 3 /колеса-опори 4/ навіть декілька збільшують. Тому рівнодіючий вектор р сили тяги зміститься праворуч /ліворуч/ від повздовжньої осі симетрії трактора на величину l. Крім того, опір переміщенню натискної опори під дією перекладеної на неї сили ваги більше, ніж опір перекачуванню ведучого колесаопори, коли ця вага була на ньому, що ще більше зміщує рівнодіючий вектор F сили тяги праворуч /ліворуч/, Вектор тягового опору культиватора 13 залишається по осі симетрії. Виникає повертаючий трактор з культиватором момент: M=lF'=lF, якщо в першому наближені не рахувати сил інерції. Під його дією трактор плавно коректуй /декілька змінює/ курс руху ліворуч /праворуч/, після чого тиск масла з лівого /правого/ гідроциліндра 10 /гідроциліндра 9/ знімають. Водіння поза робочим гоном виконують поворотом керуемих колес-опор 7 і 8, тобто відомим чином. Література : 1. Авт. св. СССР №499166, М.Кл.2 В627/14, Бюл. №2, 1976г. 2. Авт. св. СССР №1685283, А01В69/04, Бюл. №39, 1991г. 3. Тракторы. Теория / В.В. Г уськов и др. М.: Машиностроение, 1988г., - 376с.: ил. 4. Тракторы "Беларусь" класса 1,4. Пособие по агрегатированию. Минск, 1990г., - 300с: ил.