Устройство для регулирования длины верхней тяги механизма навески трактора

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛИНЫ ВЕРХНЕЙ ТЯГИ МЕХАНИЗМА НАВЕСКИ ТРАКТОРА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Горин Геннадий Степанович Ващула Александр Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для регулирования длины верхней тяги механизма навески трактора, содержащее гидроцилиндр со стопорным устройством, сообщающийся гидропроводами с гидравлическим насосом, электрогидравлическое управляющее устройство, включающее гидравлический распределительный золотник и запорные клапаны гидропроводов, отличающееся тем, что один торец гидравлического распределительного золотника через электрический усилитель связан с электромагнитным датчиком сжимающих усилий в штоке верхней тяги навесного устройства. 49582008.12.30 Предлагаемое техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к навесным устройствам для сочленения с навесными машинами и орудиями и транспортировки последних. Известны мобильные энерготехнологические агрегаты, состоящие из тягово-энергетического средства, соединенного задним навесным механизмом и валом отбора мощности с сельскохозяйственной машиной 1. Недостатками такого агрегата являются неудовлетворительные агротехнические показатели вследствие поворота в продольной плоскости рамы навесного сельхозорудия при переезде неровностей рельефа опорными колесами тягово-энергетического средства и особенно катками гусеничного трактора из-за большого дифферента корпуса трактора назад. Это приводит, в свою очередь, к снижению тягово-энергетических показателей агрегата из-за появления дополнительной силы трения полевой доски плуга о дно борозды и нестабильности глубины почвообработки. По этой причине у многих гусеничных тракторов в верхнюю тягу встроена пружина 1. Однако такое решение не дает возможности регулировать силовое взаимодействие трактора и орудия с помощью распространенных на колесных тракторах систем гидравлического регулирования. В гидромеханической системе регулирования трактора Беларус датчик усилия встроен в верхнюю тягу навесного устройства. При возникновении дифферента корпуса трактора и защемлении верхней тяги навесного устройства часто возникает ложный сигнал, приводящий к нарушению глубины почвообработки. Современная система гидравлического регулирования типа Бош содержит два датчика усилий в тягах навески и датчик положения верхней тяги. В силу описанных выше причин она не может быть применена на гусеничных тракторах. Поэтому при выполнении технологического процесса обработки почвы целесообразно корректировать угол наклона рамы сельскохозяйственного орудия путем изменения длины верхней тяги навесного устройства. Наиболее близким техническим решением по характеру и целям решаемых задач является устройство для регулирования верхней тяги механизма навески трактора 2, содержащее гидроцилиндр со стопорным устройством и гидропривод, сообщающий названный гидроцилиндр с гидравлическим насосом с целью автоматической установки длины верхней тяги при навеске на трактор различных сельхозмашин. Устройство снабжено датчиком фактического значения длины и автоматическим устройством для изменения длины тяги, причем последнее имеет электрическое управляющее устройство, связанное с гидравлическим управляющим золотником, а в гидропроводы включены запорные клапаны и гидравлический распределительный золотник, который расположен между запорным клапаном и гидравлическим насосом. Недостатком данного технического решения является то, что управляющее устройство автоматически устанавливает необходимую длину верхней тяги лишь при монтаже на трактор различных сельхозмашин и орудий и не функционирует при движении с тяговой нагрузкой. Задача предлагаемой полезной модели - улучшение тягово-энергетических и агротехнических показателей сочлененного агрегата в составе гусеничного трактора с эластичной подвеской и навесного орудия и снижение динамической нагруженности ходовой части. Упомянутая задача решается таким образом, что в устройстве для регулирования длины верхней тяги механизма навески трактора, содержащем гидроцилиндр со стопорным устройством, сообщающийся гидропроводами с гидравлическим насосом, электрогидравлическое управляющее устройство, включающее гидравлический распределительный золотник и запорные клапаны гидропроводов, один торец гидравлического распределительного золотника через электрический усилитель связан с электромагнитным датчиком сжимающих усилий в штоке верхней тяги навесного устройства. На фигуре приведена принципиальная схема устройства для регулирования длины верхней тяги механизма навески трактора. 2 49582008.12.30 Устройство для регулирования верхней тяги механизма навески трактора состоит из штока 1 и гидроцилиндра 2, являющегося корпусом верхней тяги, поршня 3 датчика усилия,состоящего из тензометрических датчиков 4, соединенных по мостовой схеме и расположенных на штоке гидроцилиндра, усилителя 5, электропроводки 6 и электромагнитного клапана 7 гидропроводов 8 и 9, включающих в себя предохранительные клапаны 10 гидравлического управляющего золотника 11, запорных клапанов 12, уравновешивающей пружины 13, электромагнита 14 гидропроводов 15 и 16, соединяющих названный золотник с гидрораспределителем 17, гидролиниями 18 и 19, дросселем 20, насосом 21 и баком с гидравлической жидкостью 22 гидролиний 23 и 24 и двуплечего рычага 25, качающегося вокруг шарнира 26. Один конец двуплечего рычага соединен со штоком 1 гидроцилиндра,а второй - с корпусом управляющего золотника 11. Устройство работает следующим образом. Гидравлический насос 21 подает рабочую жидкость по каналу 16 к гидравлическому золотнику 11. Последний имеет три положения. В нейтральном положении происходит переливание жидкости из линии 16 в линию 15 с последующим перетеканием в линию 19. В крайнем правом положении золотника 11 рабочая жидкость подается по каналам 16 и 8 в полость Б гидроцилиндра 2, вызывая перемещение штока 1 внутрь гидроцилиндра. В крайнем левом положении золотника 10 рабочая жидкость, наоборот, подается из полости Б гидроцилиндра 2 на общий контур через гидролинии 8 и 24. При этом шток 1 поршня 3 выдвигается из гидроцилиндра, т.к. в полость А поступает гидравлическая жидкость через гидролинию 16 через линию 9 от насоса 21. Если вследствие дифферента корпуса трактора на верхней тяге возникает усилие сжатия, то они приводят к возникновению напряжений в штоке и тензомост 4 индуцирует сигнал, который, по электропроводке 6, через усилитель 5 поступает на силовводящую втулку трехходового клапана 7. В силовводящей втулке происходит изменение магнитной проницаемости нагруженного участка, вследствие чего перемещается электромагнит 14. Названный электромагнит, перемещаясь, толкает золотник 11, сжимая пружину 13. При этом рабочая жидкость подается в полость Б гидроцилиндра 2 и вытекает из полости А,вызывая укорачивание гидроцилиндра. В результате укорачивания верхней тяги рама сельскохозяйственного орудия остается в горизонтальном положении. Если дифферент уменьшается, то тензомост 4 через усилитель 5 перестает подавать сигнал на клапан 7 и гидравлический золотник 11 перемещается влево под действием пружины 13. В этом случае рабочая жидкость под давлением подается по трубопроводу 16 в полость А гидроцилиндра 2, вызывая передвижение вправо штока 1 гидроцилиндра 2. При снятии напряжения сжатия в штоке корпус золотника 11 перемещается в противоположную сторону, перекрывая подачу и вытекание рабочей жидкости из полостей А и Б. Источником сигнала при возникновении усилий сжатия или растяжения являются, как это и показано на схеме, тензодатчики 4, наклеенные на верхнюю тягу по мостовой схеме. В зависимости от направления возникающего усилия тензомост индуцирует сигналы с противоположными знаками, т.е. схема симметричная относительно некоего заданного нормируемого усилия. Дифферент корпуса трактора назад приводит к увеличению давления в полости А гидроцилиндра и, соответственно, к росту значения усилия сжатия. Дифферент корпуса трактора вперед приводит к увеличению давления в полости Б гидроцилиндра, и соответственно, к росту значения усилия растяжения. Сигналы противоположных знаков от тензометрических датчиков вызывают перемещение электромагнита 14 трехходового клапана 7 в противоположных направлениях. Электромагнит, перемещаясь,воздействует на золотник, который при дифференте корпуса трактора вперед соединяет через гидролинии насос с полостью А гидроцилиндра 2 или при дифференте корпуса трактора назад соединяет через гидролинии насос с полостью Б гидроцилиндра 2. Одновременно, при дифференте корпуса трактора назад гидравлическая жидкость из полости А подается на слив или при дифференте корпуса трактора вперед гидравлическая жидкость 3 49582008.12.30 из полости Б подается на слив. Так достигается возможность регулирования длины верхней тяги навесного устройства трактора при любом направлении дифферента. Для того чтобы отключить систему, водитель перемещает золотник гидрораспределителя 17, открывая подачу жидкости через гидролинию 18 в бак 22. Дроссель 20 снижает давление гидравлической жидкости в линии 15, а клапаны 10 и 12 предохраняют гидролинии 8 и 9 от резких перепадов давления гидравлической жидкости. При отключении системы электрогидравлического регулирования, включая датчики 4 и клапан 7, система также работоспособна. При дифференте корпуса трактора назад возрастает давление рабочей жидкости в полости А, что вызывает перемещение штока гидроцилиндра вправо (в пределах люфтов). При этом верхний конец двухплечего рычага перемещается вправо, а нижний - влево, перемещая в том же направлении корпус управляющего золотника 11,сжимая пружину 13. Вместе с корпусом перемещаются вправо выводы гидролиний 8 и 9, а также гидролиний 15 и 16. При этом открывается подача гидравлической жидкости в полость А и слив жидкости из полости Б. Это приводит к уменьшению вылета штока 1 гидроцилиндра 2. После этого усилие, действующее на верхнюю часть двуплечего рычага 25, уменьшается и пружина 13 возвращает корпус управляющего золотника 11 вправо, перекрывая перетекание жидкости по гидролиниям 8 и 9, а также 15 и 16. Применение названного устройства позволяет, таким образом, сохранять горизонтальное положение рамы навесного сельскохозяйственного орудия в процессе работы путем регулирования длины верхней тяги. Так, при дифференте корпуса трактора назад длина верхней тяги уменьшается, а при дифференте вперед - увеличивается. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4