Привод вала отбора мощности гусеничного трактора

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРИВОД ВАЛА ОТБОРА МОЩНОСТИ ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Коробкин Владимир Андреевич Бобровник Александр Иванович Ивановский Александр Никифорович Аль-Кинани Мухаммед Фадхил Игнатчик Андрей Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Привод вала отбора мощности гусеничного трактора, содержащий смонтированные на раме двигатель, муфту сцепления, коробку перемены передач с шестернями для переключения передач, двухпоточный дифференциальный механизм поворота с гидрообъемным приводом, рабочие дисковые тормоза, установленные на водилах механизма поворота с раздельным торможением правого и левого бортов трактора, соединенные карданными валами с главными передачами заднего моста и далее через конечные передачи с ведущими звездочками гусеничного движителя, редуктор отбора мощности муфты сцепления,соединенный через коробку перемены передач и карданный вал, редуктор привода заднего вала отбора мощности с хвостовиком, систему управления трактором, отличающийся 96152013.10.30 тем, что редуктор привода заднего вала отбора мощности выполнен в виде дифференциального механизма, эпициклическая шестерня которого кинематически связана с ведомым валом редуктора отбора мощности муфты сцепления через карданный вал, а солнечная шестерня соединена с соосной шестерней и промежуточной с муфтой включения тормоза или карданной передачей с гидромотором гидрообъемного привода механизма поворота, а водило соединено с хвостовиком через дисковый тормоз, при этом датчик частоты вращения вала отбора мощности соединен через управляющий элемент регулируемого гидронасоса гидрообъемного привода механизма поворота.(56) 1. Руководстло по эксплуатации 1502-0000010 РЭ трактора гусеничного БЕЛАРУС 1502. - Минск РУП МТЗ. - 2009. - С. 4-6. Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в приводах рабочего оборудования мобильных машин. Известно устройство для привода вала отбора мощности гусеничного трактора, содержащее смонтированные на раме двигатель, муфту сцепления, коробку передач с шестернями для переключения передач, двухпоточный дифференциальный механизм поворота с гидрообъемным приводом, рабочий дисковый тормоз, установленный на водилах механизма поворота с раздельным торможением правого и левого бортов трактора, соединенные карданными валами с главными передачами заднего моста и далее через конечные передачи с ведущими звездочками гусеничного движителя, редуктор отбора мощности муфты сцепления, соединенный через коробку передач и карданный вал, редуктор привода заднего вала отбора мощности с хвостовиком, систему управления трактором 1. Недостатком данного устройства является непостоянство оборотов заднего вала отбора мощности при работе с переменным тяговым сопротивлением рабочих машин, агрегатируемых с трактором. Задачей полезной модели является обеспечение постоянных оборотов заднего вала отбора мощности трактора с высоким уровнем унификации узлов трактора. Задача полезной модели достигается тем, что на приводе вала отбора мощности гусеничного трактора, содержащем смонтированные на раме двигатель, муфту сцепления, коробку перемены передач с шестернями для переключения передач, двухпоточный дифференциальный механизм поворота с гидрообъемным приводом, рабочие дисковые тормоза, установленные на водилах механизма поворота с раздельным торможением правого и левого бортов трактора, соединенные карданными валами с главными передачами заднего моста и далее через конечные передачи с ведущими звездочками гусеничного движителя, редуктор отбора мощности муфты сцепления, соединенный через коробку перемены передач и карданный вал, редуктор привода заднего вала отбора мощности с хвостовиком, систему управления трактором, редуктор привода заднего вала отбора мощности выполнен в виде дифференциального механизма, эпициклическая шестерня которого кинематически связана с ведомым валом редуктора отбора мощности муфты сцепления через карданный вал, а солнечная шестерня соединена с соосной шестерней и промежуточной с муфтой включения тормоза или карданной передачей с гидромотором гидрообъемного привода механизма поворота, а водило соединено с хвостовиком через дисковый тормоз, датчик частоты вращения вала отбора мощности соединен через управляющий элемент регулируемого гидронасоса гидрообъемного привода механизма поворота. Сущность полезной модели поясняется фигурами. На фиг. 1 представлена кинематическая схема привода вала отбора мощности и ходовой системы гусеничного трактора, на фиг. 2 - кинематическая схема редуктора привода заднего вала отбора мощности, на фиг. 3 схема планетарного редуктора, на фиг. 4 - план скоростей планетарного редуктора. 2 96152013.10.30 Привод вала отбора мощности гусеничного трактора содержит двигатель 1, муфту сцепления 2, коробку перемены передач 3, задний мост 4, карданную передачу 5, редуктор отбора мощности муфты сцепления 6, двухпоточный механизм поворота 7, гидрообъемный привод 8, рабочий тормоз 9 с фрикционными накладками 10, редуктор привода заднего вала отбора мощности 11 с муфтой включения 12, дифференциальным механизмом 13,содержащим эпициклическую шестерню 14, солнечную шестерню 15. Соосно солнечной шестерни 15 установлена промежуточная шестерня 16, взаимодействующая с шестерней 17,муфтой включения 18. Шестерня 17 через муфту включения 18 и карданный вал 19 соединена с гидрообъемным приводом 8, содержащим гидромотор 20. Дифференциальный механизм 13 содержит водило 21, соединенное с хвостовиком 22 и дисковым тормозом 23. На хвостовике 22 установлен датчик частоты вращения вала 24. Гидрообъемный привод 8 связан с управляющим элементом 25 через механизм регулирования потока 26. Устройство содержит левый 27 и правый 28 борт трактора. Задний мост 4 содержит главные передачи 29 и 30, соединенные с конечными передачами 31 и 32 и ведущими звездочками 33, 34. Коробка перемены передач 4 содержит шестерни постоянного зацепления 35, 36, вал 37 привода вала отбора мощности. На корпусе редуктора привода заднего вала отбора мощности 11 установлена шлицевая втулка 38, взаимодействующая с муфтой включения 18 при перемещении ее вперед и при перемещении назад с шлицевой втулкой 39, кинематически связанной через карданный вал 19 с гидромотором 20. Крутящий момент на левый 27 и правый борта 28 трактора от двухпоточного механизма поворота 7 на главные передачи 29 и 30 передается через карданы 40 и 41. Все узлы крепятся к раме 42. Для отключения двухпоточного механизма поворота 7 от гидрообъемного привода 8 предусмотрена муфта 43 для перевода шестерни 44 во включенное с шестерней 45 и выключенное положения. Система управления трактором содержит дисплей индикации частоты вращения вала отбора мощности, скорости движения трактора, частоты вращения коленчатого вала двигателя. Вал отбора мощности служит для передачи всей или части мощности тракторного двигателя навесным и прицепным машинам, агрегатируемых с трактором. Вал обеспечивает стандартные режимы вращения хвостовика 540 об/мин или 1000 об/мин, а также экономичные режимы при различной частоте вращения коленчатого вала. Привод вала отбора мощности работает следующим образом. Развиваемый двигателем 1 крутящий момент передается на муфту сцепления 2 и далее через шестерни 35,36 коробки перемены передач 3 на задний мост 4. С помощью коробки перемены передач 3 включают необходимую передачу для получения требуемой технологической скорости движения гусеничного трактора. Криволинейное движение трактора обеспечивается двухпоточным механизмом поворота 7, связанным с гидрообъемным приводом 8 и рабочим тормозом 9, имеющим фрикционные накладки 10. Крутящий момент от двухпоточного механизма поворота 7 поступает на левый 27 и правый 28 борта трактора через карданы 40 и 41 на главные передачи 29 и 30 и далее на конечные передачи 31 и 32 и на ведущие звездочки 33 и 34, приводящие в движение обе гусеницы трактора. При прямолинейном движении трактора во время выполнения технологического процесса муфтой 43 выводят из зацепления шестерню 44 с шестерней 45. Двухпоточный механизм поворота 7 превращается в однопоточный. Раздельное торможение правого 28 и левого 27 бортов рабочим тормозом 9 корректируется отклонение от прямолинейного движения. Для включения двухпоточного механизма поворота 7 с гидрообъемным приводом 8 муфтой 43 переводят шестерню 44 в зацепление с шестерней 45, а муфту включения 18 отсоединяют от шлицевой втулки 39. 3 96152013.10.30 Развиваемый двигателем 1 крутящий момент одновременно передается на редуктор отбора мощности муфты сцепления 6. Крутящий момент на редуктор привода заднего вала отбора мощности 11 через муфту включения 12 и карданную передачу 5, вал 37 коробки перемены передач 3 поступает от редуктора отбора мощности муфты сцепления 6. Для стабилизации оборотов хвостовика 22 вала отбора мощности крутящий момент передается двумя потоками. Основной поток мощности от двигателя 1 через муфту сцепления 2, редуктор отбора мощности муфты сцепления 6, вал 37 привода вала отбора мощности, карданную передачу 5, муфту включения 12 поступает на эпициклическую шестерню 14. Второй поток мощности от гидрообъемного привода 8 через карданный вал 19 поступает на муфту включения 18, соединенную с шлицевой втулкой 39, и далее на шестерню 17, 16, солнечную шестерню 15. В дифференциальном механизме 13 оба потока мощности суммируются, обеспечивая необходимую частоту вращения. При передаче мощности на хвостовик 22 одним потоком через механическую передачу муфта включения 18 соединяет шестерню 17 с неподвижным корпусом через шлицевую втулку 38. При увеличении нагрузки на ходовую систему или на хвостовик 22 вала отбора мощности от рабочего органа сельскохозяйственной машины обороты коленчатого вала двигателя 1 снижаются, а вместе с ними уменьшаются обороты хвостовика 22, замеряемые датчиком частоты вращения вала 24. Сигнал об уменьшении оборотов хвостовика 22 вала отбора мощности передается на управляющий элемент 25 и механизм регулирования потока 26, который увеличивает поток гидронасоса, гидрообъемного привода 8, поступающего к гидромотору 20. Вращение вала гидромотора 20 через карданную передачу 19 передается на муфту включения 18, шестерни 17, 16, 15, на фиг. 3 - схема планетарного редуктора, где В - водило, С - солнечное колесо, Э - эпициклическая шестерня, на фиг. 4 изображен план скоростей планетарного редуктора. При номинальных оборотах коленчатого вала двигателя 1 эпициклическая шестерня 14 имеет скорость э. При этом солнечная шестерня 15 имеет скорость, равную 0. Скорость водила соответствует на схеме в. При уменьшении скорости эпициклической шестерни до величины э для сохранения скорости водила в, а следовательно, и хвостовика, необходимо задать скорость вращения солнечной шестерни 15 значения . Таким образом, приизменении угловой скорости (э) эпициклической шестерни за счет гидрообъемной передачи скорость хвостовика 22 будет сохраняться в заданных пределах. При выполнении малоэнергоемких работ и ограничении рабочей скорости трактора работу двигателя переводят на частичный режим, уменьшая угловую скорость вала двигателя, а следовательно, и обороты хвостовика. Для повышения загрузки двигателя включают более высокую передачу. За счет подключения гидрообъемного привода 8 обеспечивается требуемая частота вращения хвостовика. Использование предложенного устройства позволит уменьшить расход топлива на малоэнергоемких операциях на 8-10 , повысить надежность работы и долговечность двигателя в связи с работой на меньших оборотах, повысить надежность выполнения технологических процессов рабочих машин, агрегатируемых с трактором. Наиболее целесообразно устройство использовать на рабочем ходе, а при разворотах в конце гона использовать гидрообъемный привод вместе с двухпоточным дифференциальным механизмом, так как в конце гона вал отбора мощности отключают или переводят на режим холостого хода. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5