Рульова система керування трактором поворотом піврам

Реферат: UA 97252 U UA 97252 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до рульових систем керування трактором поворотом піврам. Відомі рульові системи керування трактором, наприклад: SU 499166, SU 943063, RU 2488508, RU 2464194, RU 2420421, US 5,195,603, а також рульова система керування трактором поворотом його піврам навколо вертикального шарніра та ін. Відома також рульова система керування всіма колесами трактора без механічного зв'язку між рулем і колесами, що містить гідророзподільник з відкритим центром, наприклад RU 2464194, придатна для швидкостей руху понад 50 км/год. Недолік наведених вище рульових систем в обмеженій області їх застосування тільки для коліс, поворотних щодо моста керованих коліс. Відома рульова система керування трактором, що містить гідроруль, керуючі канали якого пов'язані з гідроциліндрами взаємного повороту з'єднаних вертикальним шарніром піврам з колесами, наприклад рульова система трактора ХТЗ-150К [1], яка прийнята за найближчий аналог. Недолік такої рульової системи в тому, що нею неможливо водіння трактора з просапною сівалкою, в агрегаті з культиватором міжрядної обробки, в агрегаті зі бурякозбиральними машинами, а також у тому, що не допускається водіння на швидкостях більше 50 км/год., так як прямолінійність не підтримають автоматично. Задачею і технічним результатом корисної моделі є рульова система, якою прямолінійність руху підтримують автоматично, а обертанням руля спочатку повертають рульовою трапецією передні керовані колеса на кут не більше 5°…7° і тільки потім подальшим обертанням руля взаємно повертають на кут до 30° навколо вертикального шарніра піврами з колесами. Після крутого розвороту трактора піврами повертають з початку в позицію прямолінійного руху завжди точно і раніше передніх коліс, керованих рульовою трапецією: - рульовою системою за пп. 1, 2 автоматично, якщо руль не утримують руками, - рульовою системою за пп. 1, 2, 3, якщо руль обертають в зворотному напрямку. Суть корисної моделі: Рульова система керування трактором, що містить гідроруль, керуючі канали якого пов'язані з гідроциліндрами взаємного повороту з'єднаних вертикальним шарніром піврам з колесами, в якій, згідно з корисної моделлю, керуючі канали гідроруля пов'язані з гідроциліндрами повороту піврам з колесами через стабілізатор співвісності піврам, що містить сигнальний гідроциліндр, чиї порожнини сполучені маслопроводами з керуючими каналами гідроруля, а шток з'єднаний зі стержнем з стислою на порогове зусилля центруючою пружиною, встановленою між рухомими та нерухомими упорами, з можливістю ще більшого стиснення сигнальним гідроциліндром при відповідному тиску в ньому, причому сигнальний гідроциліндр пов'язує піврами через слідкуючий гідророзподільник, керуючі канали якого сполучені маслопроводами з гідроциліндрами повороту піврам з колесами. Згідно з корисної моделлю, гідроруль може бути регулятором тиску в його керуючих каналах, відповідного куту повороту руля, причому керуючі канали гідроруля сполучені маслопроводами з гідроциліндром повороту пов'язаних рульовою трапецією передніх керованих коліс гідравлічно паралельно сигнальному гідроциліндру стабілізатора співвісності піврам. Згідно з корисної моделлю, гідроруль може бути виконаний у вигляді гідрооб'ємного насосдозатора, керуючі канали якого сполучені з гідроциліндром повороту пов'язаних рульовою трапецією передніх керованих коліс паралельно сигнальному гідроциліндру стабілізатора співвісності піврам. Завдяки цьому отримують таку рульову систему, якою прямолінійність руху підтримують автоматично, а обертанням руля спочатку повертають рульовою трапецією передні керовані колеса на кут не більше 7° і тільки потім подальшим обертанням руля взаємно повертають до 30° навколо вертикального шарніра піврами з колесами. Після крутого розвороту трактора піврами повертають в початкову позицію прямолінійного руху завжди точно і раніше передніх коліс, керованих рульовою трапецією: - рульовою системою за пп. 1, 2 автоматично, якщо руль не утримують руками, - рульовою системою за пп. 1, 2, 3, якщо руль обертають в зворотному напрямку. Будова рульової системи керування трактором (далі рульова система), нехай така: На кресленні зображена принципова схема рульової системи. Умовні позначення на кресленні (маслопроводи показані лініями без номера): 1. Гідроруль (по RU 2488508 поз. 12, 13, або по RU 2420421 поз. 10…15), керуючі канали якого пов'язані з гідроциліндром повороту піврам з колесами через стабілізатор співвісності піврам (далі гідроруль), 2. Гідроциліндр взаємного повороту піврам з колесами (далі циліндр), 1 UA 97252 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3. Передня піврама трактора (далі рама), 4. Задня піврама трактора (далі рама), 5. Вертикальний шарнір з'єднання рам 3, 4, пов'язаних циліндрами 2 (далі шарнір), 6. Стабілізатор співвісності рам 3, 4, що зв'язує керуючі канали гідроруля 1 з циліндрами 2 (далі стабілізатор), 7. Сигнальний гідроциліндр стабілізатора 6 (далі циліндр), 8. Стержень, з яким з'єднаний шток циліндра 7, 9. Стисла на порогове зусилля центруюча пружина, встановлена на стержні 8 між рухомими та нерухомими упорами (далі пружина), 10. Рухомий упор у вигляді диска з отвором, посаджений по рухомій посадці на стержень 8 із упорним кільцем ГОСТ 13942-68 із зовнішнього боку, причому зовнішній діаметр диска не менше зовнішнього діаметра пружини 9 (далі упор), 11. Твердо прикріплений до циліндра 2 нерухомий упор з отвором, крізь яке по рухомій посадці проходить стержень 8 (далі упор), 12. Слідкуючий гідророзподільник типу ГА-31000, який має негативне перекриття золотника 0,5 мм, хід золотника ±2,0 мм [2] с. 132, рис. 151, 152 (далі розподільник), 13. Під рамою 3 міст коліс, неповоротних щодо балки моста (далі міст), 14. Під рамою 4 міст коліс, неповоротних щодо балки моста (далі міст), 15. Під рамою 3 ведучий міст пов'язаних рульовою трапецією коліс з кутом повороту щодо балки моста, нехай не більш 5°…7° (далі міст), 16. Гідроциліндр повороту керованих коліс 15, нехай не більш 5°…7° (далі циліндр), 17. Гідроруль з насос-дозатором (далі гідроруль). 1. Нехай трактор призначений для агрегатування з комунальною технікою та рухається на швидкостях до 50 км/год. і більше. Рульова система такого трактора містить гідроруль 1. Міст 13 ведучий, міст 14 пасивний, з'єднаний з рамою 4 ресорами, амортизаторами і пристроєм блокування ресор. Паралельно циліндру 2 встановлений циліндр 7 так, що їх корпуси з'єднані проміжними кронштейнами, а шток циліндра 7 з'єднаний зі стержнем 8. При цьому порожнини циліндра 7 постійно сполучені між собою і зі зливом масла в бак крізь гідроруль 1. На стержні 8 встановлена пружина 9, стисла на порогове зусилля між переднім і заднім упорами 10, якими торкаються відповідно переднього, заднього упорів 11, розміщених на консольній частині проміжних кронштейнів, які з'єднують циліндри 2 і 7. Шток циліндра 7 з'єднаний також з золотником розподільника 12, корпус якого прикріплений до кронштейна, закріпленого на штоку циліндра 2. Керуючі канали розподільника 12 сполучені з насосною станцією трактора. При цьому в позиції прямолінійного руху трактора золотник розподільника 12 знаходиться в нейтральній позиції, тобто в позиції відкритого центра. Циліндри 2, розподільник 12 і циліндр 7 утворюють слідкуючий контур з негативним зворотним зв'язком завдяки деталям механічного зв'язку між ними, описаними вище. Для швидкості руху більше 50 км/год. можливі різні рішення, наприклад з використанням RU 2389515. Робота. Нехай трактор, оснащений наведеною вище рульовою системою, ведуть на швидкості більше 50 км/год. Для повороту вправо обертають руль вправо. Цим масло від насоса гідрорулем 1 направляють в штокову порожнину циліндра 7, втягують шток в циліндр 7, відповідно до цього переміщують стержень 8, упорним кільцем на стержні 8 відводять задній упор 10 від заднього упора 11. Цим додатково стискують пружину 9, переміщують золотник розподільника 12 так, що скрізь нього направляють масло в штокову порожнину правого циліндра 2 і в поршневу порожнину лівого циліндра 2. В результаті циліндрами 2 рами 3, 4 взаємно повертають навколо шарніра 5 і ведуть трактор по траєкторії повороту. Чим на більший кут повертають руль, тим більше втягують шток циліндра 7, тим більше стискують пружину 9, тим на більший кут повертають рами 3, 4 навколо шарніра 5. Для повернення на прямолінійний рух досить руль не утримувати руками. У такому випадку в автоматичному режимі пружиною 9 переміщують задній упор 10 стержнем 8 до заднього упору 11, витягаючи шток циліндра 7. Цим витискують масло з циліндра 7 крізь канали гідроруля 1 на злив в бак, переміщають золотник розподільника 12 так, що крізь нього направляють потік масла в поршневу порожнину правого циліндра 2 і в штокову порожнину лівого циліндра 2, повертають рами 3, 4 навколо шарніра 5 до їх взаємної співвісності точно (тобто в межах зони нечутливості розподільника 12). В іншому варіанті для виходу з повороту на траєкторію прямолінійного руху руль спочатку декілька повертають руками в зворотному напрямку, а при наближенні до прямолінійного руху руками руль не утримують, і входять в прямолінійний рух автоматично, як це описано вище. Подібно поворот виконують і вліво. Таким чином, отримують таку рульову систему, якою прямолінійність руху підтримують автоматично. Робота такої рульової системи сприймається водієм так само, як робота будь-якої 2 UA 97252 U 5 10 15 20 25 30 35 40 відомої рульової системи автомобіля під дією вагового та швидкісного стабілізуючих моментів, що прикладені до керованих коліс при русі на швидкостях до і більше 50 км/год. 2. Нехай трактор призначений для просапних робіт і для робіт по суцільній обробці плантації (далі комбітрактор), причому рама 3 спирається на міст 15, а рульова система містить гідроруль 17. Так як кут повороту циліндром 16 коліс моста 15 малий, то шарнірний привід коліс компактний (особливо по RU 2431065), закритий гумокордовим чохлом з мастилом. Шарніри Гука приводу не на голчастих підшипниках, а на вкладишах покритих сплавом АМК ГОСТ 1411378. Пружина 9 стиснута на таке порогове зусилля при прийнятому діаметрі циліндра 7, що її стискають циліндром 7 тільки при тиску масла більше робочого тиску в циліндрі 16 при повороті коліс моста 15 щодо балки моста. Робота. Нехай комбітрактор в агрегаті з культиватором міжрядної обробки ведуть по міжряддях просапної культури вручну. Гідрорулем 17 направляють колеса моста 15 по осі міжрядь, повертаючи їх на кут не більше 7°, що цілком достатньо. При цьому стабілізатором співвісності рам 3, 4 їх автоматично утримують у співвісності і нерухомо щодо шарніра 5. Для крутого розвороту наприкінці гону обертанням руля гідроруля 17 спочатку повертають до упора колеса моста 15, а потім навколо шарніра 5 повертають рами 3, 4. Для міжрядної обробки бурякової плантації на комбітрактор встановлюють чотири колеса з просапною шиною 11,2R44 моделі ДЕ-15 Дніпропетровського шинного заводу, або з шиною 13,6R38 моделі NR-07. Для виконання суцільного обробітку плантації, або для транспортних робіт колеса з просапними шинами змінюють на колеса з шинами нехай 21,3R24 моделі ФД-14А. При необхідності колеса моста 15 блокують від поворотів жорсткою тягою. Таким чином, комбітрактор має всі переваги просапного трактора і трактора загального призначення. Отже: 1. Отримують рульову систему повороту шарнірно зчленованих піврам з колесами, якою прямолінійність руху підтримують автоматично. Робота такої рульової системи сприймається водієм так само, як робота будь-якої відомої рульової системи автомобіля під дією вагового та швидкісного стабілізуючих моментів, що прикладені до керованих коліс при русі на швидкостях до і більше 50 км/год. 2. Отримують ще таку рульову систему, що обертанням руля спочатку з позиції прямолінійного руху повертають пов'язані рульовою трапецією передні керовані колеса на граничний кут не більше 5°…7° і тільки потім подальшим обертанням руля взаємно повертають до 30° навколо вертикального шарніра піврами з колесами. Після крутого розвороту трактора піврами повертають в позицію їх співвісності та прямолінійного руху завжди точно і раніше передніх коліс, керованих рульовою трапецією: - рульовою системою за пп. 1, 2 автоматично, якщо руль не утримують руками, - рульовою системою за пп. 1, 2, 3 обертанням руля в зворотному напрямку. Джерело інформації: 1. Тракторы ХТЗ-150К-09, ХТЗ-150К-12. Руководство по эксплуатации 151.00.000 РЭ ОАО "Харьковский тракторный завод им. С. Орджоникидзе", Харьков 2007 г. 2. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин. Часть 1. Каталог. М.: ЦНИИТЭИавтосельхозмаш, 1989. - 137 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 1. Рульова система керування трактором, що містить гідроруль, керуючі канали якого пов'язані з гідроциліндрами взаємного повороту з'єднаних вертикальним шарніром піврам з колесами, яка відрізняється тим, що керуючі канали гідроруля пов'язані з колесами через стабілізатор співвісності піврам, що містить сигнальний гідроциліндр, чиї порожнини сполучені маслопроводами з керуючими каналами гідроруля, а шток з'єднаний зі стержнем з стислою на порогове зусилля центруючою пружиною, встановленою між рухомими та нерухомими упорами, з можливістю ще більшого стиснення сигнальним гідроциліндром при відповідному тиску в ньому, причому сигнальний гідроциліндр пов'язує піврами через слідкуючий гідророзподільник, керуючі канали якого сполучені маслопроводами з гідроциліндрами повороту піврам з колесами. 2. Рульова система за п. 1, яка відрізняється тим, що гідроруль є регулятором тиску в його керуючих каналах, відповідного куту повороту руля, причому керуючі канали гідроруля сполучені маслопроводами з гідроциліндром повороту пов'язаних рульовою трапецією керованих коліс гідравлічно паралельно сигнальному гідроциліндру стабілізатора співвісності піврам. 3 UA 97252 U 3. Рульова система за п. 1, яка відрізняється тим, що гідроруль виконаний у вигляді гідрооб'ємного насос-дозатора, керуючі канали якого сполучені з гідроциліндром повороту пов'язаних рульовою трапецією керованих коліс гідравлічно паралельно сигнальному гідроциліндру стабілізатора співвісності піврам. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4