САМОХОДНЫЙ ПОЛЕВОЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ
PROPELLED FIELD CHOPPER

Область техники
Настоящее изобретение относится к самоходному полевому измельчителю. Любой самоходный полевой измельчитель базируется на шасси, образованном рамой машины. Рама машины является носителем отдельных компонентов, причем расположение компонентов на раме играет важную роль в отношении кпд полевого измельчителя. Расположенными под рамой компонентами являются передняя ходовая ось и задняя ходовая ось, оснащенные колесами, причем на передней ходовой оси установлены ведущие колеса, передаточные механизмы привода колес и коробка скоростей, а на задней ходовой оси установлены управляемые колеса, которые вместе с ведущими колесами поддерживают раму машины на поверхности земли. Над рамой находятся так называемые структурные компоненты, состоящие из кабины водителя, корпуса машины, устройств для обработки и устройств для транспортирования убранной массы, а также приводной установки, которая опирается на раму машины. В пределах рамы находятся один или несколько баков для жидкого топлива. Расположение компонентов по отношению друг к другу определяет распределение веса, а следовательно, и положение центра тяжести полевого измельчителя, причем положение центра тяжести определяется также навесным аппаратом, который расположен перед передней ходовой осью машины и также оказывает влияние на допустимую нагрузку на ходовые оси.
Уровень техники
Из уровня техники достаточно хорошо известны самоходные уборочные сельхозмашины, в особенности полевые измельчители и зерноуборочные комбайны с большой общей массой, тяжелым навесным аппаратом и жесткими ходовыми осями. Центр тяжести закладывается при конструировании. При замене различных навесных аппаратов, например, жатвенного аппарата комбайна на кукурузную приставку или подборщик, центр тяжести может смещаться неблагоприятным образом.
Для решения этой проблемы в патентном документе ГДР №75665 раскрыто решение шасси для полевого измельчителя, в котором шасси состоит из трех сборных блоков. Эти конструктивные компоненты содержат раму, ведущую ходовую ось и управляемую ходовую ось, которые соединены между собой с помощью разъемных соединительных элементов. При перемещении соединительных элементов сборные блоки могут быть сдвинуты, за счет чего может достигаться смещение центра тяжести.
В отличие от этого решения в патентном документе ЕР 1151655 А1 предлагается решение, в котором все компоненты уборочной машины расположены по отношению друг к другу таким образом, что центр тяжести готовой для эксплуатации уборочной машины с навешенным навесным аппаратом находится на точно определенном расстоянии позади передней ходовой оси и на определенной высоте над поверхностью земли.
Недостаток обоих решений по патентным документам ГДР №75665 и ЕР 1151655 А1 состоит в том, что требуются большие конструктивные затраты для реализации оптимального положения центра тяжести машины. Это означает, что при частой замене навесных аппаратов требуются дополнительные балластные массы или перемещение соединительных элементов для получения оптимального положения центра тяжести уборочной машины и, соответственно, ее управляемого движения при эксплуатации. При дорожном движении такие уборочные машины могут развивать скорости до 40 км/ч, однако, из-за большой общей массы самой уборочной машины и навешенного на нее аппарата машина без дополнительных балластных масс не может управляемым образом передвигаться по дорогам.
Раскрытие изобретения
Соответственно, задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании самоходного полевого измельчителя указанного выше типа, в котором устранены недостатки известных решений уровня техники, и в создании технического решения, которое позволяет обеспечивать оптимальное распределение масс в самоходном полевом измельчителе, несмотря на его большой общий вес и навешенный рабочий аппарат.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков по пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные примеры осуществления и дополнительные решения по развитию изобретения изложены в зависимых пунктах и последующем описании
Согласно изобретению ведущая ходовая ось полевого измельчителя образована центральным блоком и несущими блоками ходовой оси, жестко укрепленными на нем справа и слева фланцевым креплением, причем каждый несущий блок ходовой оси содержит встроенный передаточный механизм привода колеса, выступающий в направлении навесного аппарата. За счет такого решения, с одной стороны, выгодным образом увеличивается межосевое расстояние между задней ходовой осью и передней ходовой осью с ведущими колесами. С другой стороны, ведущие колеса находятся ближе к навесному аппарату, так что достигается оптимальное распределение веса уборочной машины, готовой к эксплуатации.
Ведущая ходовая ось уборочной машины образует конструктивный узел, сборный из трех блоков. Этими блоками являются центральный блок, причем центральный блок образован коробкой скоростей и, таким образом, является составной частью ведущей ходовой оси, а также двумя блоками, которые жестко прикреплены фланцевым креплением к центральному блоку справа и слева и образуют каждый несущий блок ходовой оси. Каждый несущий блок ходовой оси снабжен передаточным механизмом привода колеса, выступающим вперед в направлении навесного аппарата, причем несущие блоки ходовой оси, прикрепленные фланцевым креплением справа и слева к центральному блоку, выполнены зеркально симметричными, за исключением немногих деталей.
Элементы передаточного механизма расположены внутри несущего блока ходовой оси, причем несущий блок ходовой оси образован фасонным телом. Фасонное тело изготовлено способом формования в виде выполненной за одно целое формованной отливки. Таким образом, отливка образует корпус для несущего блока ходовой оси, причем этот корпус несущего блока ходовой оси выполнен примерно L-образным по внешнему контуру. Благодаря L-образному контуру корпуса несущего блока ходовой оси фасонное тело содержит две полости, которые сообщаются между собой, причем одна полость расположена перпендикулярно другой.
Отдельные элементы передаточного механизма размещены и установлены в полости, которая образует короткую сторону L-образного корпуса. Эта часть корпуса несущего блока ходовой оси образует выступающий вперед передаточный механизм привода колеса. Другая полость корпуса несущего блока ходовой оси находится в длинной стороне L-образного корпуса, образующей цилиндрический полый корпус в широком смысле этого термина. В отличие от первой выступающей вперед полости эта вторая полость вмещает в себя входной вал передаточного механизма привода колеса или выходной вал коробки скоростей и образует вместе с прикрепленной фланцевым креплением коробкой скоростей одну общую линию, причем корпус со второй полостью образует часть корпуса ведущей ходовой оси.
После соединения болтами двух несущих блоков ходовой оси с расположенной между ними коробкой скоростей в процессе сборки создается конструктивный узел, который представляет ведущую ходовую ось по изобретению и образован тремя самостоятельными сборными блоками. Три сборных блока состоят из двух несущих блоков ходовой оси и коробки скоростей с тормозами. Один сборный блок содержит, например, правый несущий блок ходовой оси, другой сборный блок содержит левый несущий блок ходовой оси, а третий сборный блок содержит коробку скоростей с тормозами. За счет такой рациональной компоновки упрощается изготовление и сборка и снижаются затраты на них. Кроме того, компактность конструктивного узла приводит к улучшенному отводу тепла и обеспечивает надежную защиту от пыли. Ведущая ходовая ось по изобретению, образованная готовым конструктивным узлом, имеет U-образную или вильчатую конфигурацию за счет L-образных несущих блоков ходовой оси, содержащих выступающие вперед передаточные механизмы привода колес и прикрепленных фланцевым креплением справа и слева к коробке скоростей. Эта U-образная или вильчатая конфигурация получена за счет того, что короткая сторона L-образной формы каждого несущего блока ходовой оси выступает вперед в направлении навесного аппарата по направлению движения, так что ведущие колеса могут быть подвинуты вперед вплотную к навесному аппарату. Это смещение ведущих колес создает благоприятное распределение веса.
В предпочтительном решении по развитию изобретения ведущая ходовая ось U-образной или вильчатой конфигурации охватывает устройство для обработки убранной массы, выполненное в виде измельчительного аппарата полевого измельчителя, так что за счет этого передние колеса могут быть подвинуты вперед еще дальше.
В отношении выгодного распределения сил и весов компонентов в полевом измельчителе и прежде всего при использовании тяжелых навесных аппаратов, передаточные механизмы привода колес, которые выступают вперед на определенную величину от оси корпуса ведущей ходовой оси, проходят также вверх под определенным углом к горизонтали, причем эта горизонталь проходит параллельно раме машины в продольном направлении. В зависимости от выполнения ведущей ходовой оси угол наклона к горизонтали направленного вверх передаточного механизма привода колеса жесткой ведущей ходовой оси может составлять примерно от 10° до 50°, предпочтительно 30°. Угол, под которым передаточный механизм привода колеса повернут вверх, соответствует углу между линией, проходящей через центр ведущей ходовой оси, и горизонталью. Таким образом, этот угол определяет высоту относительно горизонтали, на которую выходные валы передаточных механизмов привода колес смещены относительно их входных валов.
За счет того, что обод ведущего колеса охватывает выступающий вперед передаточный механизм привода колеса, увеличивается внутренний просвет между передаточными механизмами привода колес. Благодаря этому, с одной стороны, в распоряжении имеется больше месте для рабочего органа, и с другой стороны, рабочий орган может быть подвинут ближе к жесткой ведущей ходовой оси.
Следующее преимущество изобретения получено за счет межосевого смещения между собственно жесткой осью, которая образована находящимися в корпусе ходовой оси выходными валами коробки скоростей, и выходными валами выступающих вперед передаточных механизмов привода колес. За счет того, что ведущее колесо смещено вперед относительно собственно жесткой оси, может быть реализовано простое направление передачи вращения на соответствующий выходной вал передаточного механизма или вал колеса. Для этого две боковые стенки передаточного механизма привода колеса снабжены отверстиями, которые расположены параллельно на расстоянии друг от друга и в которых выходной вал может быть установлен с помощью соответствующих опорных и уплотнительных средств. Кроме того, создана возможность размещения системы регулировки давления в шинах, так что может осуществляться простая подкачка шин ведущих колес.
Для установки ведущей ходовой оси по изобретению на раме уборочной машины каждый несущий блок ходовой оси снабжен встроенным опорным элементом на корпусе этого несущего блока в области его цилиндрической части. Для оптимальной установки рамы машины и рабочего органа на обращенной к раме стороне цилиндрической части корпуса оси выполнены плоские площадки.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 схематично изображает полевой измельчитель с ведущей ходовой осью по изобретению,
фиг.2 изображает в перспективе ведущую ходовую ось по изобретению.
Осуществление изобретения
На фиг.1 схематично показан самоходный полевой измельчитель 1, предназначенный для приема и обработки убираемой массы.
Полевой измельчитель 1 содержит шасси, образованное рамой 4 машины. Рама 4 машины является носителем отдельных компонентов, причем расположение компонентов на раме 4 машины играет важную роль в отношении кпд полевого измельчителя 1. Расположенными под рамой компонентами являются передняя ходовая ось 5 и задняя ходовая ось 6, оснащенные колесами 7, 8, причем на передней ходовой оси 5 установлены ведущие колеса 7, несущие блоки 28 ходовой оси с, передаточными механизмами 9 привода колес и коробка 10 скоростей. Задняя ходовая ось 6 предпочтительно выполнена подвижной по высоте в виде балансирной ходовой оси с пружинными опорами, которая может качаться относительно рамы 4 машины. На задней ходовой оси 6 установлены управляемые колеса 8, которые вместе с ведущими колесами 7 поддерживают раму 4 машины на поверхности 11 земли. Над рамой 4 машины находятся так называемые структурные компоненты. К ним относятся кабина 12 водителя и корпус 13 машины, а также устройства для обработки, например, устройство 15 для обработки убранной массы в виде измельчительного аппарата 41, устройства для транспортирования убранной массы, например, в виде метателя 16 с разгрузочной трубой 17, и приводная установка 18. Все эти компоненты опираются на раму 4 машины.
В пределах рамы находятся один или несколько баков для жидкого топлива. Расположение компонентов по отношению друг к другу определяет распределение веса, а следовательно, и положение центра тяжести полевого измельчителя 1, причем положение центра тяжести определяется также навесным аппаратом 3, который расположен перед передней ходовой осью 5 машины и также оказывает влияние на допустимую нагрузку на ходовые оси.
Таким образом, представленный полевой измельчитель 1 содержит множество компонентов, которые определяют общий центр тяжести уборочной машины 1 и к которым относятся также не показанные на фиг.1 воздушный фильтр, агрегат охлаждения и выхлопная система Все составные части полевого измельчителя 1 имеют такое расположение по отношению друг к другу, при котором центр тяжести готового к эксплуатации полевого измельчителя 1 с навесным аппаратом 3 лежит на определенном расстоянии позади передней ходовой оси 5 по направлению F движения. Однако расстояние от центра тяжести до передней ходовой оси 5 изменяется в зависимости от переменных величин, которые оказывают влияние на вес. Переменные величины появляются, например, при изменении содержимого баков, при изменении убираемой массы или ее влагосодержания, но прежде всего при различных размерах или весе навесных аппаратов 3. При этом необходимо надежно обеспечить, чтобы расстояние от центра тяжести до передней ходовой оси 5 не становилось меньше определенной величины. Для того чтобы переменный по своему положению центр тяжести полевого измельчителя 1 не достигал критической области, что прежде всего неблагоприятно сказывается на высоких скоростях движения, в соответствии с изобретением ведущая ходовая ось 5 оснащена выступающими вперед передаточными механизмами 9 привода колес. Передаточные механизмы 9 привода колес встроены в полое пространство 19 колесных ободов 20 ведущих колес 7, причем ободы 20 охватывают выступающие вперед передаточные механизмы 9 привода колес, создавая оптимальное свободное пространство между передаточными механизмами 9 привода колес для устройства 15 для обработки убранной массы.
Устройство 15 для обработки убранной массы позиционировано между выступающими вперед передаточными механизмами 9 привода колес, за счет чего ведущие колеса 7 могут быть подвинуты ближе к навесному аппарату 3 на величину, равную расстоянию X. Расстояние X представляет собой предварительно заданное расстояние от входного вала передаточного механизма 9 привода колеса до выходного вала 25, причем выходной вал 25 образует по существу центральную ось ведущей ходовой оси 5. Входной вал 23 и выходной вал 25 плотно закрыты от пыли корпусом 27 фасонного тела 26 несущего блока 28 ходовой оси (см фиг.2). Внутри жесткого несущего блока 28 ходовой оси входной вал 23 передаточного механизма 9 привода колеса установлен в центрированном положении и через посредство передаточного механизма 9 привода колеса не описываемым подробно образом приводит колесо 7, укрепленное винтами на выходном фланце 29.
Выступающие вперед на определенное расстояние X передаточные механизмы 9 привода колес проходят также вверх на определенную величину относительно горизонтали, причем эта определенная величина соответствует углу Y, предварительно заданному фасонным телом 26 в соответствии с изобретением. Угол Y составляет примерно 30°, причем одна сторона угла Y образована горизонталью, другая сторона угла Y проходит через центральные оси входного вала 23 и выходного вала 25, а точка пересечения этих сторон угла Y лежит в центре входного вала 23. На фиг.2 подробно показана вся жесткая ведущая ходовая ось 5, состоящая из центрального блока 31, образующего коробку 10 скоростей, и прикрепленных к нему фланцами правого и левого несущих блоков 28 ходовой оси для привода ведущих колес 7.
На фиг.2 жесткая ведущая ходовая ось 5 показана в перспективе. Ведущая ходовая ось 5 представляет собой конструктивный узел 30, образованный тремя сборными блоками. При этом конструктивный узел 30 содержит центральный блок 31, образованный коробкой 10 скоростей. Сама по себе коробка 10 скоростей известна из уровня техники и не требует подробного описания. Новым признаком является то, что она образует блок жесткой ведущей ходовой оси 5. К коробке 10 скоростей справа и слева прикреплены фланцевым креплением два других блока, представляющих собой несущие блоки 28 ходовой оси. Несущие блоки 28 ходовой оси снабжены передаточными механизмами 9 привода колес, выступающими вперед в направлении к навесному аппарату 3, так что ведущая ходовая ось 5 в сборе имеет U-образную или вильчатую конфигурацию. Правый и левый несущие блоки 28 ходовой оси выполнены полностью зеркально симметричными, за исключением немногих деталей. Каждый несущий блок 28 ходовой оси представляет собой фасонное тело 26, которое образует корпус 27, имеющий L-образную конфигурацию. Корпус 27 несущего блока 28 ходовой оси содержит две полости 32, 33. Полости 32, 33 расположены перпендикулярно друг другу, причем полость 32 (не показана) вмещает в себя отдельные элементы передаточного механизма, а полость 33 окружает проходящий от коробки 10 скоростей входной вал 23 для передаточного механизма 9 привода колеса. Полость 32 несущего блока 28 ходовой оси образует в корпусе 34 ходовой оси выступающий вперед передаточный механизм 9 привода колеса, а другая полость 33 несущего блока 28 ходовой оси образует область корпуса 34 ходовой оси для подсоединения к коробке 10 скоростей.
В боковых стенках 35 передаточных механизмов 9 привода колес имеются отверстия 36 для установки направляющих 37 передачи вращения, в которых центрированным образом установлены выходные валы 25 с укрепленными на их концах приводными фланцами 29 крепления обода 20 ведущего колеса 7. При этом выходной вал 25 проходит параллельно входному валу 23, а внутреннее и наружное отверстия 36 после установки элементов передаточного механизма герметично закрываются от попадания пыли.
Для монтажа ведущей ходовой оси 5 на раме 4 машины фасонное тело 26 снабжено на корпусе 27 опорными элементами 38, причем эти опорные элементы 38 расположены с двух сторон корпуса 34 ходовой оси в области полости 33 и образуют часть несущего блока 28 ходовой оси. Плоские монтажные поверхности опорных элементов 38 проходят параллельно нижним плоским поверхностям (не показаны) рамы 4 машины и, соответственно, расположены горизонтально с параллельным смещением относительно стороны угла Y. Монтажные поверхности опорных элементов 38 выполнены продольными, проходящими в направлении к навесному аппарату 3, при этом они сужаются к концам и служат для установки на них не показанного на этом чертеже измельчительного аппарата, так что на раме машины не требуется дополнительного элемента для его установки. На стороне, обращенной к раме 4 машины, наружная поверхность корпуса 34 несущего блока 28 ходовой оси выполнена с плоскими площадками 40. В общей концепции ведущей ходовой оси 5 они способствуют удовлетворению потребности в конструктивном пространстве для рамы 4 машины и устройства 15 для обработки убранной массы.
Для специалиста в данной области понятно, что при осуществлении изобретения для получения описанных преимуществ возможны различные изменения и модификации, не выходящие за пределы объема защиты, определенного в пунктах формулы изобретения.