УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ АСИММЕТРИЧНОЙ ПРИЦЕПНОЙ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к устройствам для уравновешивания ассиметричных уборочных машин, и позволяет повысить устойчивость при движении агрегата путем уравновешивания отклоняющего момента.
При работе с ассиметричными сельскохозяйственными машинами на трактор действуют силы, направленные на определенном расстоянии от продольной оси трактора или под углом к направлению поступательного движения трактора. В зависимости от того, как смещается точка прицепа при движении - вправо или влево, появляется момент, стремящийся повернуть сельскохозяйственный агрегат по часовой или против часовой стрелки. Если тяговое сопротивление машины направлено под углом к направлению поступательного движения трактора, то образующийся момент также стремится повернуть агрегат.
Возникающие моменты ухудшают управляемость агрегата, что в конечном итоге приводит к утомляемости водителя и нарушению технологического процесса, который выражается в увеличении необработанной площади или в повреждении корнеплодов и поломке рабочих органов сельскохозяйственной машины.
Эксцентриситет приложения различных сил сопротивления со стороны сельскохозяйственных машин создает отклоняющий момент, который вызывает дополнительную потерю мощности и скорости движения. Кроме того, он препятствует прямолинейному движению агрегата. Вследствие этого уменьшается скорость движения, и, соответственно, снижается производительность агрегатов, увеличиваются затраты труда и расход топлива.
Известны следующие способы уравновешивания отклоняющих моментов:
1. Путем поворота на определенный угол колес прицепных сельскохозяйственных машин.
2. Путем привода колес сельскохозяйственных машин.
3. Путем воздействия на муфту сцепления трактора.
4. Путем смещения точки прицепа сельскохозяйственной машины в направлении, перпендикулярном к поступательному движению агрегата.
Известно устройство для уравновешивания ассиметричной прицепной уборочной машины (авт. свид. СССР №1445618, МПК A 01 D 75/28, опубл. 23.12.1988 г.). Устройство состоит из рычага, жестко связанного с одним концом вертикального торсионного вала, другой конец которого защемлен. К свободному концу рычага присоединяется накопительная тележка для сбора продукта, а другой его конец связан с аккумулятором, установленным на энергетическом средстве. С увеличением силы сопротивления передвижению тележки по мере накопления продукта рычаг поворачивается, преодолевая момент сил упругости торсионного вала. В результате длина плеча силы сопротивления автоматически уменьшается, а величина момента относительно оси поворота рычага сохраняется постоянной и равной отклоняющему моменту.
Известно уравновешивающее устройство для уборочного агрегата (авт. свид. СССР №1773332, МПК A 01 D 75/28, опубл. 07.11.1992 г.), которое содержит энергосредство, раму ассиметричной прицепной уборочной машины, транспортную тележку со спицей, гидромеханизм с элементами гидроавтоматики, направляющей, ползуном, пружинным датчиком и шаровым шарниром.
Оба устройства являются достаточно сложными и требуют дополнительных затрат энергии. Кроме того, они не обеспечивают эффективного уравновешивания отклоняющего момента от эксцентриситета точки приложения сил сопротивления со стороны ассиметричных сельскохозяйственных машин.
Задачей полезной модели является улучшение управляемости сельскохозяйственного агрегата за счет получения дополнительного компенсирующего момента, а также упрощение и удешевление устройства.
Поставленная задача решается устройством для уравновешивания ассиметричной прицепной уборочной машины, содержащим перфорированную пластину, закрепленную в четырех точках к горизонтальным тягам прицепного устройства трактора, на которой отверстия расположены с образованием квадратов, причем в двух соседних отверстиях закреплен Т-образный сцепной элемент с возможностью смещения точки прицепа в продольном и поперечном направлениях относительно координатных осей, проведенных через центр вращения трактора.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено предложенное устройство для уравновешивания ассиметричной прицепной уборочной машины.
Устройство содержит перфорированную пластину 1, которая закреплена в 4-х точках к продольным тягам 2 и 3 прицепного устройства трактора. Т-образный сцепной элемент 4, закрепленный в двух соседних отверстиях перфорированной пластины и имеющий точку прицепа 5. Вертикальные тяги 6 и 7 предназначены для удержания прицепного устройства в горизонтальной плоскости. Координатные оси ОХ и ОУ проходят через центр О вращения трактора.
Устройство работает следующим образом.
Ассиметричная прицепная сельскохозяйственная машина, соединенная в точке прицепа 5 с прицепным устройством трактора, создает отклоняющий момент, равный (для позиции А)
М отк.=Рк·/ОК/;
где Рк - тяговое сопротивление ассиметричной прицепной сельскохозяйственной машины, направленное под углом α к направлению поступательного движения трактора, a /OK/ - плечо силы Рк.
е
Из рисунка видно, что, если точку прицепа установить на расстояниие от оси ОХ (позиция В), то плечо /ОК/ отклоняющего момента приравнивается к нулю и, следовательно, отклоняющий момент также равен нулю. Однако, смещение точки прицепа на расстояние  приводит к перераспределению вертикальной нагрузки на задние колеса трактора (неравномерное распределение вертикальной силы Рв по задним колесам трактора). Это приводит к возникновению отклоняющего момента от неравенства сил сопротивления качения колес трактора. Известно, что сила сопротивления качения колес увеличивается с увеличением вертикальной нагрузки.
Расположение точки прицепа на перфорированной пластине определяется исходя из следующих соображений. Для того, чтобы уменьшить смещение точки прицепа от оси симметрии, необходимо переместить ее по оси ОХ на расстояние L (позиция Г). Тогда плечо отклоняющего момента уменьшится и будет равно OK1, вследствие чего достаточно будет переместить точку прицепа 5 с позиции Г в позицию Д.
Таким образом, возможность перемещения точки прицепа по двум направлениям (по оси ОХ и по оси ОУ) позволяет устранить отклоняющий момент, возникающий от ассиметричности прицепных машин, с минимальным перераспределением вертикальной нагрузки на задние колеса трактора.