КОМПОНОВКА ТРАКТОРА

Область техники, к которой относится полезная модель
Техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к тракторам с двигателем, работающим на компримированном природном газе, и касается компоновки газовых баллонов.
Уровень техники.
Известен трактор New Holland Т6.180 Methane Power (http://european-biogas.eu/wp-content/uploads/2016/08/NH_T6_Methane_Power_Tractor_Prototype_EN.pdf, http://www.fleetsandfuels.com/fuels/cng/2016/06/new-holland-for-gaseous-fuel-tractors/) содержащий, по меньшей мере, остов, соединенный с ним двигатель, передний мост с передними колесами, закрепленный на остове, задний мост с задними колесами, закрепленный на остове, кабину, оснащенную местом механизатора, состоящую, по меньшей мере, из передних и задних стоек каркаса и крыши, установленную на остове, газобаллонную систему, навесное устройство, установленное на задней части остова. Газобаллонная система соединена с двигателем и содержит, по меньшей мере, газовые баллоны, заправочное устройство и редуктор высокого давления. Общая вместимость газовых баллонов составляет 300 л.
Двигатель известного трактора работает на компримированном природном газе или биометане.
В дальнейшем описании применим термин межбазовое пространство, как пространство, ограниченное вертикальными плоскостями, проходящими через ось переднего и заднего моста.
Газовые баллоны известного трактора размещены следующим образом.
Два газовых баллона одинакового размера установлены вертикально и прикреплены к задним стойкам кабины через кронштейны.
Один газовый баллон установлен горизонтально в задней части крыши и прикреплен к крыше через кронштейны.
Две пары разноразмерных газовых баллонов установлены в межбазовом пространстве с правой и левой сторон трактора и прикреплены к остову трактора через кронштейны, причем с левой стороны по ходу движения газовые баллоны установлены вертикально, а с правой установлены горизонтально.
Два разноразмерных газовых баллона установлены горизонтально под кабиной слева по ходу движения трактора между остовом и задним колесом и прикреплены остову трактора через кронштейны. Таким образом, в известном тракторе применено 4 типоразмера газовых баллона.
Недостатками известного трактора являются
уменьшенный объем газовых баллонов,
уменьшенная обзорность с места механизатора, обусловленная установкой двух газовых баллонов на задних стойках кабины,
усложненная конструкция газобаллонной системы, выраженная в увеличенной номенклатуре применяемых газовых баллонов, увеличенной номенклатуре кронштейнов крепления газовых баллонов, обусловленной увеличенной номенклатурой применяемых газовых баллонов, разнообразными местами установки и разнообразной ориентацией в пространстве газовых баллонов.
Известен трактор STEYR Profi 4135 Natural Power (http://www.traktoraktuell.at/?p=331), являющийся аналогом New Holland T6.180 Methane Power, описанного выше, по расположению газовых баллонов и по суммарной вместимости баллонов. Согласно имеющимся источникам известные трактора выпущены в опытных экземплярах и не имеют широкого применения.
Известен газодизельный трактор МТЗ 1221.2 (http://www.belarus-mtz.by/na-agrosalone-2016-v-moskve-mtz-prezentoval-450-silnyj-belarus.html), содержащий, по меньшей мере, остов, соединенный с ним двигатель, передний мост с передними колесами, закрепленный на остове задний мост с задними колесами, закрепленную на остове кабину, оснащенную местом механизатора, состоящую, по меньшей мере, из передних и задних стоек каркаса и крыши, установленную на остове газобаллонную систему, соединенную с двигателем, которая содержит, по меньшей мере, газовые баллоны, заправочное устройство и редуктор высокого давления, навесное устройство, установленное на задней части остова.
Газовые баллоны известного трактора размещены следующим образом.
Два газовых баллона одинакового размера установлены вертикально и прикреплены к задним стойкам кабины через кронштейны. Три газовых баллона расположены горизонтально на крыше кабины.
Из уровня техники известно, что описанная выше компоновка известного трактора снижает устойчивость трактора при опрокидывании из-за увеличения высоты центра тяжести трактора, что является существенными недостатком известного трактора.
Дополнительно недостатком известного трактора является необходимость применения двух видов топлива, что при современном уровне развития техники требует производить заправку двумя видами топлива на различных заправочных станциях.
Так же недостатком известного трактора является то, что трактор с двигателем, работающем на дизельном топливе, загрязняет воздух вредными веществами, это способствует ухудшению экологической обстановки, кроме того, дизельное топливо имеет большую стоимость по сравнению с газообразным.
Таким образом, недостатками известного трактора являются уменьшенная поперечная устойчивость, необходимость применения двух видов топлива, низкие экологические показатели, высокая стоимость топлива, уменьшенная обзорность с места механизатора.
В настоящее время в силу известных технико-экономических условий широкое применение имеют трактора с дизельным двигателем, известные из уровня техники, содержащие, по меньшей мере, остов, соединенный с ним двигатель, передний мост с передними колесами, закрепленный на остове, задний мост с задними колесами, закрепленный на остове, кабину, оснащенную местом механизатора, состоящую, по меньшей мере, из передних и задних стоек каркаса и крыши, установленную на остове дизельную топливную систему, состоящую по крайней мере из топливного бака, устройств подачи топлива, навесное устройство, установленное на задней части остова. Известны и широко развиты технологии промышленной сборки тракторов с дизельными двигателями.
Из уровня техники известно, что дизельный двигатель имеет худшие экологические показатели по сравнению с газовым двигателем, стоимость дизельного топлива выше, чем стоимость газообразного топлива.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание на базе известного трактора с дизельным двигателем, выпускаемого по известным технологиям промышленной сборки, трактора работающего на газообразном топливе, обеспечивающего рациональное размещение газовых баллонов, сохранение компоновки агрегатов трактора, минимизация номенклатуры газовых баллонов, создание оптимального запаса газообразного топлива для работы трактора на больших площадях без дозаправки, сохранение обзорности с места механизатора, сохранение поперечной устойчивости трактора при минимальных изменениях в конструкции известного дизельного трактора.
Для решения поставленной задачи трактор, содержащий остов, соединенный с ним двигатель, работающий на компримированном природном газе, передний мост с передними колесами, закрепленный на остове, задний мост с задними колесами, закрепленный на остове, кабину, оснащенную местом механизатора, установленную на остове, газобаллонную систему, соединенную с двигателем, которая содержит, по меньшей мере, газовые баллоны, заправочное устройство и редуктор высокого давления, навесное устройство, установленное на задней части остова, дополнительно содержит кассеты, в которых установлены газовые баллоны, причем, по меньшей мере, по одной кассете установлено справа и слева в межбазовом пространстве в нижней части, причем кассеты закреплены на остове, причем, по меньшей мере, одна кассета установлена в задней части трактора за кабиной над навесным устройством, причем кассета закреплена на остове, причем газовые баллоны установлены горизонтально.
Такая совокупность существенных признаков позволила обеспечить рациональное размещение газовых баллонов с учетом легкого доступа к двигателю и агрегатам трактора, а также оптимальный запас газообразного топлива для работы трактора длительное время на больших площадях без дозаправки, сохранив при этом габаритные размеры трактора и обзорность.
Кроме того, тот факт, что двигатель работает на газообразном топливе, позволяет значительно улучшить показатели по токсичности выбросов отработавших газов трактора.
Рациональность размещения кассет с горизонтально расположенными газовыми баллонами в межбазовом пространстве и в задней части трактора, заключается в том, что такое размещение газовых баллонов не повлекло за собой увеличения габаритных размеров трактора, при этом обеспечивается возможность оперативной замены израсходованных газовых баллонов, а также обеспечивается оптимальный запас газообразного топлива для работы трактора длительное время на больших площадях без дозаправки.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию «новизна».
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг. 1 - вид слева
фиг. 2 - вид справа
фиг. 3 - вид сверху
Для решения поставленной задачи трактор, содержащий остов (1), соединенный с ним двигатель (2), работающий на компримированном природном газе, передний мост (3) с передними колесами (4), закрепленный на остове (1), задний мост (5) с задними колесами (6), закрепленный на остове (1), кабину (7), установленную на остове (1), газобаллонную систему (8), соединенную с двигателем (2), которая содержит, по меньшей мере, газовые баллоны (9,10), заправочное устройство (11) и редуктор высокого давления (12), навесное устройство (13), установленное на задней части остова (1) дополнительно содержит кассеты (14, 15, 16), в которых установлены газовые баллоны (9, 10) причем, по меньшей мере, по одной кассете установлено слева (14) и справа (15) в межбазовом пространстве в нижней части, причем кассеты (14, 15) закреплены на остове (1), причем, по меньшей мере, одна кассета (16) установлена в задней части трактора за кабиной над навесным устройством, причем кассета (16) закреплена на остове (1), причем баллоны (9,10) установлены горизонтально.
На тракторе применена система подачи газа в двигатель, которая работает следующим образом.
Газ из газовых баллонов (9, 10) через вентили баллонов, вентиль магистральный, тройник поступает к регулятору давления, далее газ от регулятора давления двухступенчатого подается на фильтр очистки газа, а после очистки к электромагнитным дозаторам газа, подающим газ во впускной коллектор двигателя. Оптимальный состав газовой смеси обеспечивается временем открытого состояния электромагнитного дозатора газа, а количество воздуха регулируется узлом воздушной дроссельной заслонки. Управление составом газовоздушной смеси осуществляется электронным блоком управления двигателя, кроме того блок формирует необходимое напряжение, подаваемое на свечу зажигания в строго определенное время (угол опережения зажигания). Трактор снабжен заправочным устройством (11), установленным на кассете (14), и редуктором (12) высокого давления, позволяющим понижать давление газа до значения необходимого для подачи в топливную систему двигателя, закрепленным на двигателе (2).
Заявленный трактор имеет высокие показатели по токсичности выбросов отработавших газов, обеспечивает необходимую тяговую характеристику.
Трактор соответствует требованию промышленной применимости, и может быть изготовлен на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных материалов и технологий.
На основе предложенной полезной модели созданы образцы тракторов.