СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО ОРУДИЯ, ТАКОГО КАК СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ОРУДИЕ, НА ПОДЪЕМНОЙ СИСТЕМЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, ТАКОГО КАК СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ТРАКТОР
COUPLER OF EQUIPMENT, SUCH AS AGRICULTURAL EQUIPMENT, ON LIFTING SYSTEM OF VEHICLE, SUCH AS AGRICULTURAL TRACTOR

Изобретение относится к сцепному устройству орудия, оснащенного приводным валом, такого как сельскохозяйственное орудие, на подъемной системе транспортного средства, такого как сельскохозяйственный трактор, оснащенного механизмом отбора мощности.
Более конкретно, изобретение, в частности, предусматривает сцепное устройство орудия, такого как сельскохозяйственное орудие, оснащенного приводным валом, на подъемной системе транспортного средства, такого как сельскохозяйственный трактор, оснащенного механизмом отбора мощности, содержащее:
- два корпуса, представляющие собой так называемый сцепляющий корпус, оснащенный механизмами крепления к подъемной системе транспортного средства, и так называемый сцепляемый корпус, оснащенный механизмами крепления к орудию, выполненные проходящими в поперечном направлении относительно транспортного средства и орудия соответственно, при этом указанные сцепляющий и сцепляемый корпусы образуют поверхности соединения, выполненные с возможностью попарного соединения и содержащие средства относительной блокировки в указанном положении попарного соединения;
- средства трансмиссии, содержащие:
• взаимодополняющие соединительные механизмы, установленные соответственно на сцепляющем корпусе и на сцепляемом корпусе с помощью средств относительного перемещения указанных соединительных механизмов вдоль оси, именуемой продольной осью (х), перпендикулярной поверхностям соединения, предусмотренных для их перемещения между разъединенным и соединенным положением, в положении попарного соединения двух корпусов;
• механизмы трансмиссии связи соединительных механизмов соответственно с механизмом отбора мощности транспортного средства и приводным валом орудия.
В сельскохозяйственной отрасли такие сцепные устройства используются с целью получения возможности автоматической сцепки сельскохозяйственного орудия на трехточечной подъемной системе сельскохозяйственного трактора, а также для соединения механизма отбора мощности сельскохозяйственного трактора, без необходимости для водителя последнего выходить из кабины.
Для достижения этой цели за последние пятьдесят лет было предложено множество решений, в частности, таких, как подтвержденные патентами DE 4132889, US 936.708, FR 2340675, DE 262162, АТ 379048, DE 3140917, FR 2550910, ЕР 0186384, ЕР 0197026, FR 2604327, FR 2710490, ЕР 1500321, WO 2004/077928, GB 2408669, которые являются простым примером патентов, выданных в отношении таких сцепных устройств.
В любом случае, подтверждается, что, несмотря на давность первых предложенных сцепных устройств такого типа и предполагаемые преимущества таких сцепных устройств, их применение всегда оставалось очень ограниченным. Такое отсутствие реальной эксплуатации объясняется главным образом концепцией этих сцепных устройств, содержащих сцепляющий корпус и сцепляемый корпус, на каждом из которых жестко закреплена неподвижная опора для установки и позиционирования соответствующего указанному корпусу соединительного механизма. В результате из этой концепции вытекает следующее:
- отсутствие «универсальности» главным образом вследствие перегруженности механизмов трансмиссии сопряжения между соединительным механизмом, установленным на неподвижной опоре сцепляемого корпуса, и приводным валом сельскохозяйственного орудия, что, вследствие того, что сельскохозяйственное орудие имеет небольшую длину между указанными сцепляемым корпусом и приводным валом, требует выполнения сцепляемого корпуса и специальных механизмов сопряжения для каждой модели сельскохозяйственного орудия;
- проблемы передачи мощности, возникающие главным образом вследствие устройства механизмов сопряжения, состоящих обычно для каждого корпуса из приводного вала на карданных шарнирах, между корпусами и, соответственно, механизмом отбора мощности сельскохозяйственного трактора и приводным валом сельскохозяйственного орудия, образующими цепочку трансмиссии, не позволяющую получить надлежащую передачу мощности для различных относительных положений сельскохозяйственного орудия по отношению к сельскохозяйственному трактору.
Настоящее изобретение также предусматривает сцепное устройство, позволяющее осуществлять автоматическую сцепку даже при блокировке механизма отбора мощности без необходимости для водителя транспортного средства выходить из кабины, и, в качестве главной цели, предоставляет такое сцепное устройство, рассчитанное на любую конструкцию сцепляющего корпуса/сцепляемого корпуса, приспосабливаемого к любой паре транспортное средство/орудие, в частности к любой паре сельскохозяйственный трактор/сельскохозяйственное орудие, и гарантирует отличную передачу мощности для всех относительных положений орудия относительно транспортного средства.
С этой целью изобретение предусматривает сцепное устройство такого типа, как описано в преамбуле выше, содержащее:
- два корпуса, представляющие собой сцепляющий корпус, оснащенный механизмами крепления к подъемной системе транспортного средства, и сцепляемый корпус, оснащенный механизмами крепления к орудию;
- средства трансмиссии, содержащие взаимодополняющие соединительные механизмы, сопряженные со средствами относительного перемещения вдоль продольной оси (x), и механизмы трансмиссии сопряжения соединительных механизмов с механизмом отбора мощности транспортного средства и с приводным валом орудия;
и согласно изобретению сцепное устройство отличается тем, что:
- два соединительных механизма установлены соответственно на сцепляющем корпусе и сцепляемом корпусе таким образом, чтобы быть:
• подвижными в направлении вдоль оси, именуемой вертикальной осью (z), проходящей по меньшей мере по сути в вертикальном направлении в положении корпуса, в котором поверхность соединения последнего проходит по меньшей мере по сути в вертикальной плоскости;
• выполненными с возможностью вращения вокруг оси, именуемой поперечной осью (y), образующей ортогональную систему координат с продольной осью (x) и вертикальной осью (z),
- средства предварительной установки каждого соединительного механизма относительно вертикальной оси (z) предусмотрены для:
• поддержания при отсутствии соединения между двумя соединительными механизмами, при этом каждый из указанных соединительных механизмов в заданном положении по вертикальной оси (z) способен допускать соединение в положении попарного соединения двух корпусов;
• возможности в соединенном положении соединительных механизмов отклонения указанных соединенных соединительных механизмов относительно вертикальной оси (z) и отклонения последних относительно поперечной оси (y);
- механизмы трансмиссии содержат, в сопряжении с каждым соединительным механизмом, трансмиссионный вал свободно изменяемой длины, с одной стороны, оснащенный шарнирным механизмом для его соединения соответственно с механизмом отбора мощности транспортного средства и приводным валом орудия, а с другой стороны, жестко соединенный с соответствующим соединительным механизмом.
Сцепное устройство согласно изобретению, таким образом, предусматривает, что соединительные механизмы:
- изначально предварительно установлены таким образом, чтобы осуществлять их соединение в положении попарного соединения двух корпусов;
- после сцепки образуют единый блок, с одной стороны, шарнирно связанный на механизме отбора мощности транспортного средства и приводном вале орудия, а с другой стороны, способный перемещаться по вертикальной оси (z) и отклоняться от поперечной оси (y), относительно сцепляемых корпусов, позволяя, таким образом, придавать конструкции соединительные механизмы/трансмиссионные валы одинаковую кинематику движения со сцепным устройством, предусмотренным для непосредственной сцепки орудия на системе сцепки транспортного средства, а конкретнее сельскохозяйственного орудия на трехточечной подъемной системе сельскохозяйственного трактора.
По этой причине, в первую очередь, сцепное устройство согласно изобретению представляет собой «универсальное» сцепное устройство, приспосабливаемое к любой паре транспортное средство/орудие и, в частности, к любой паре сельскохозяйственный трактор/сельскохозяйственное орудие посредством простой регулировки начального положения по вертикальной оси (z) каждого из соединительных механизмов.
Кроме того, в следующую очередь, передача мощности является оптимальной независимо от относительного положения и, в частности, отклонения орудия относительно транспортного средства.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления средства предварительной установки содержат упругие средства, установленные на каждом корпусе и предусмотренные для поддержания каждого соединительного механизма в заданном положении предварительной установки относительно вертикальной оси (z) указанного соединительного механизма и для упругой деформации для осуществления, в соединенном положении, перемещений соединительных механизмов вдоль вертикальной оси (z).
Согласно этому принципу, регулировка начального положения каждого соединительного механизма может быть выполнена путем изменения калибровки упругих средств. В любом случае, с преимуществом согласно изобретению сцепное устройство содержит взаимозаменяемые средства угловой регулировки, выполненные для размещения, по вертикальной оси (z), между каждым корпусом и упругими средствами предварительной установки каждого соединительного механизма с целью настройки высоты предварительной установки указанного соединительного механизма.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения каждый соединительный механизм установлен с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси (z) относительно соответствующего корпуса.
Кроме того, согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения каждый соединительный механизм установлен с возможностью свободного перемещения относительно поперечной оси (y) и относительно соответствующего корпуса, при этом указанный корпус содержит упругие средства, расположенные с обеих сторон от указанного соединительного элемента относительно поперечной оси (y) таким образом, чтобы поддерживать его по сути в отцентрированном положении относительно корпуса при отсутствии поперечной нагрузки.
Эти две степени свободы позволяют избежать негативного воздействия на средства трансмиссии при нагрузках, возникающих в результате горизонтальных отклонений и качения, которым обычно подвергаются трехточечные системы сцепки сельскохозяйственных тракторов.
Эти степени свободы также позволяют осуществлять сцепку на транспортном средстве орудий, содержащих дистанционную трансмиссию.
Кроме того, согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения каждый соединительный механизм установлен с возможностью вращения в опорном блоке, при этом по меньшей мере один из указанных опорных блоков разделен на закрепленную без возможности перемещения относительно продольной оси (x) опору и опору, выполненную с возможностью перемещения относительно продольной оси (x), в которой установлены с возможностью вращения соответствующие соединительные механизмы, при этом средства перемещения относительно соединительных механизмов представляют собой средства поступательного перемещения каждой из указанных опор, выполненных с возможностью перемещения.
Кроме того, согласно первому предпочтительному варианту осуществления, два опорных блока разделены на закрепленную без возможности перемещения относительно продольной оси (x) опору и опору, выполненную с возможностью перемещения относительно продольной оси (x). В этом случае, также средства перемещения относительно соединительных механизмов содержат:
- гидравлический приводной механизм перемещения подвижной опоры опорного блока соединительного механизма, установленного на сцепляющем корпусе;
- упругие средства, расположенные между неподвижной опорой и подвижной опорой опорного блока соединительного механизма, установленного на сцепляемом корпусе.
Такая концепция, задействующая гидравлический приводной механизм для перемещения одного из соединительных механизмов и упругие средства для приведения другого соединительного механизма в его соединенное положение, позволяет поглощать возникающие колебания вдоль трансмиссионных валов.
Согласно второму предпочтительному варианту осуществления, позволяющему поглощать колебания вдоль трансмиссионных валов, единый опорный блок соединительного механизма, установленный на сцепляющем корпусе, разделен на закрепленную без возможности перемещения относительно продольной оси (x) опору и опору, выполненную с возможностью перемещения относительно продольной оси (x), а средства перемещения относительно соединительных механизмов, таким образом, содержат, гидравлический приводной механизм, задействующий гидравлический аккумулятор.
Кроме того, согласно настоящему изобретению предпочтительно каждый опорный блок установлен с возможностью свободного вращения вокруг одной из двух следующих осей, вертикальной оси (z) или поперечной оси (y), внутри кольцеобразного кожуха, выполненного с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси (z), и с возможностью свободного вращения вокруг второй из двух осей, поперечной оси (y) или вертикальной оси (z), относительно соответствующего корпуса.
Согласно этому принципу и согласно первому предпочтительному варианту осуществления, каждый опорный блок установлен с возможностью свободного вращения вокруг поперечной оси (y) внутри кольцеобразного кожуха, а каждый кольцеобразный кожух установлен с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси (z) относительно двух шарниров:
- каждый из которых выполнен с возможностью свободного перемещения вдоль перекладины рамы, оснащенной стойками, установленными с возможностью скольжения вдоль опорных балок, проходящих вдоль вертикальной оси (z), представляющих собой единое целое с соответствующим корпусом;
- поддерживаемых в отцентрированном положении между двумя стойками посредством пружин, расположенных вокруг перекладин с обеих сторон от указанных шарниров.
Согласно этому первому варианту, сцепное устройство согласно изобретению также предпочтительно содержит средства поддерживания опорного блока соединительного механизма, установленного на сцепляемом корпусе в устойчивом положении, по меньшей мере по сути отцентрированном по оси, относительно продольной оси (x), в разъединенном положении указанного соединительного механизма, при этом указанные средства поддерживания содержат:
- конструкцию, выполненную с возможностью перемещения по продольной оси (x) относительно опорного блока, соединенную с возможностью вращения с указанным опорным блоком и содержащую, в расположении с обеих сторон от кольцеобразного кожуха и в сопряжении с механизмами продольного соединения,
• складную торцевую деталь, предусмотренную для выталкивания соединительным механизмом, установленным на сцепляющем корпусе, в ходе перемещения последнего в соединенное положение соединительных механизмов;
• упорную пластину, предусмотренную для прикрепления в упор с кольцеобразным кожухом и предотвращения поворота подвижной конструкции и опорного блока относительно указанного кольцеобразного кожуха, в разъединенном положении соединительных механизмов, и для отведения от кольцеобразного кожуха на расстояние, допускающее поворот опорного блока, в соединенном положении указанных соединительных механизмов;
- упругие средства, расположенные таким образом, чтобы переводить подвижную конструкцию в устойчивое положение при вращении опорного блока относительно кольцеобразного кожуха и обеспечивать возможность перемещения указанной подвижной конструкции во время перемещения соединительного механизма, установленного на сцепляющем корпусе, в соединенное положение соединительных механизмов.
Такие средства поддерживания позволяют поддерживать в разъединенном положении орудие, при этом соединительный механизм установлен на сцепляемом корпусе в устойчивом положении, по меньшей мере по сути отцентрированном по оси относительно продольной оси (x), что гарантирует при сцепке совмещение и соединение этого механизма с соединительным механизмом, установленным на сцепляющем корпусе.
Кроме того, согласно одному предпочтительному варианту осуществления, предусматривающему эти средства поддерживания, складная торцевая деталь предусмотрена с возможностью поддерживания упругими средствами подвижной конструкции в положении отклонения от подвижной опоры опорного блока соединительного механизма, установленного на сцепляемом корпусе, и выталкивания до положения упора относительно указанной подвижной опоры.
Таким образом, раскрытие гидравлического приводного механизма, приводящего к перемещению соединительного механизма, установленного на сцепляющем корпусе, заключается в следующем:
- сначала происходит отведение складной торцевой детали, приводящее к отсоединению упорной пластины от кольцеобразного кожуха и прекращению действия блокировки этой упорной пластины;
- затем происходит сжатие упругих средств, обеспечивающих функцию амортизации для подвижной опоры опорного блока соединительного механизма, установленного на сцепляемом корпусе.
Согласно второму предпочтительному варианту осуществления, относящемуся к принципу установки опорных блоков в эти кольцеобразные кожухи, каждый опорный блок выполнен с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси (z) внутри кольцеобразного кожуха, а каждый кольцеобразный корпус содержит два соосных опорных вала, установленные с возможностью свободного вращения вокруг поперечной оси (y) относительно соответствующего корпуса, проходящие в поперечном направлении вдоль этой же поперечной оси (y) с обеих сторон от указанного кольцеобразного кожуха, и вокруг каждого из них расположена возвратная пружина кольцеобразного кожуха для возвращение в свое по сути отцентрированное положение относительно корпуса.
Кроме того, согласно изобретению, таким образом, предпочтительно каждый кольцеобразный кожух расположен в раме, оснащенной стойками в каждой из которых установлен с возможностью вращения опорный вал указанного кольцеобразного кожуха, при этом указанные стойки установлены с возможностью скольжения вдоль рельсов, проходящих вдоль вертикальных осей (z), жестко соединенных с соответствующим корпусом.
Кроме того, соединительные механизмы согласно изобретению предпочтительно представляют собой соединительные механизмы кулачкового соединения, оснащенные предохранительными устройствами, предназначенными для гарантии углового соответствия при соединении указанных соединительных механизмов, между механизмами, обычно такими как карданный шарнир, соединения с механизмом отбора мощности транспортного средства и приводным валом орудия.
Эти соединительные механизмы согласно изобретению также предпочтительно выполнены в виде зубчатых колес с торцевой поверхностью, на которой выполнены соединительные зубцы.
Кроме того, при этом сцепное устройство содержит средства поддерживания опорного блока соединительного механизма, установленного на сцепляемом корпусе, с целью осуществления совмещения соединительных механизмов во время процесса сцепки, и предпочтительно согласно изобретению:
- складная торцевая деталь указанных средств поддерживания представляет собой охватываемый или охватывающий центрирующий конус, имеющий основание, предусмотренное для охватывания зубчатого колеса соединительного механизма, установленного на сцепляемом корпусе;
- соединительный механизм, установленный на охватывающем корпусе, содержит взаимодополняющий центрирующий конус, охватывающий или охватываемый, имеющий основание, охватывающее зубчатое колесо указанного соединительного механизма, и предусмотренный для взаимодействия с центрирующим конусом и выталкивания центрирующего конуса сцепляемого корпуса.
Один вариант осуществления, предусматривающий гарантию совмещения соединительных механизмов при относительном перемещении последних, предпочтительно согласно изобретению заключается в оснащении соединительных механизмов центрирующим конусом, именуемым внешним, имеющим основание, охватывающее зубчатое колесо указанного соединительного механизма, и предусмотренным для обеспечения внешнего направления и центрирования другого соединительного механизма при соединении указанных соединительных механизмов.
С этой же целью одно из зубчатых колес, являющееся частью соединительного механизма, предпочтительно согласно изобретению содержит центральную зону, в осевой протяженности которой проходит центрирующий конус, именуемый внутренним, а второе зубчатое колесо содержит полую центральную зону, образующую продольное отверстие конической формы, сопрягаемую с зоной для внутреннего центрирующего конуса, предусмотренную для обеспечения направления и центрирования указанного внутреннего центрирующего конуса.
Внутренний центрирующий конус, кроме прочего, предпочтительно содержит цилиндрическое основание на протяженности соответствующего зубчатого колеса, предусмотренное для формирования цилиндрической опоры для цилиндрического оконечного участка отверстия, образованного другим зубчатым колесом.
Функция такой цилиндрической опоры заключается в предотвращении отклонения соединительных механизмов друг от друга при повороте их поверхностей соединения вокруг поперечной оси, при необходимости в целях сцепления, поднятия подъемной системы транспортного средства (в частности, в том случае, когда орудие, в котором механизмы, приводимые в действие трансмиссионным валом, опираются на землю и, следовательно, должны быть отделены от земли в целях сцепления двух соединительных механизмов).
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения, каждый трансмиссионный вал представляет собой телескопический вал, состоящий из двух телескопических элементов, представляющих собой:
- элемент, именуемый охватываемым, оснащенный шарнирным механизмом для сопряжения с механизмом отбора мощности транспортного средства и приводным валом орудия соответственно;
- элемент, именуемый охватывающим, также образующий соединительный механизм.
Кроме того, каждый охватываемый телескопический элемент предпочтительно представляет собой зубчатый вал, а каждый охватывающий телескопический элемент представляет собой предпочтительно зубчатую муфту, выполненную заодно с зубчатым колесом, образующим соответствующий соединительный механизм.
Другие отличительные цели и преимущества изобретения вытекают из следующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, которые приведены в качестве неограничивающих примеров двух предпочтительных вариантов осуществления. На чертежах:
- фиг. 1 - схематический вид в перспективе сельскохозяйственного трактора и сельскохозяйственного орудия, показанных очень схематически, оснащенных согласно первому варианту осуществления сцепным устройством согласно изобретению;
- фиг. 2 - второй вид в перспективе этого первого варианта осуществления сцепного устройства, на котором сельскохозяйственный трактор не показан;
- фиг. 3 - вид в перспективе сцепляющего корпуса этого первого варианта осуществления, оснащенного средствами трансмиссии, установленного на подъемной системе сельскохозяйственного трактора, показанного очень схематично;
- фиг. 4 - вид в перспективе сцепляемого корпуса этого первого варианта осуществления, оснащенного средствами трансмиссии, установленного на сельскохозяйственном орудии, показанном очень схематично;
- фиг. 5 - вид в перспективе сцепляющего корпуса согласно этому первому варианту осуществления;
- фиг. 6 - вид в перспективе сцепляемого корпуса согласно этому первому варианту осуществления;
- фиг 7 - вид в перспективе с определенными элементами, скрытыми или показанными прозрачными, соединительных механизмов согласно этому первому варианту осуществления сцепного устройства с их опорными блоками и их средствами относительного поступательного перемещения, в соединенном положении указанных соединительных механизмов;
- фиг. 8 и 9 - виды в перспективе соответственно соединительного механизма сцепляющего корпуса (фиг. 8) и соединительного механизма сцепляемого корпуса (фиг. 9) согласно этому первому варианту осуществления;
- фиг. 10 и 11 - два вида в перспективе средств трансмиссии сцепляющего корпуса согласно этому первому варианту осуществления;
- фиг. 12 и 13 - два вида в перспективе, показывающие разобщенно опорный блок соединительного механизма средств трансмиссии сцепляющего корпуса согласно этому первому варианту осуществления (фиг. 12) и внешний центрирующий конус указанных средств трансмиссии (фиг. 13);
- фиг. 14 и 15 - два вида в перспективе средств трансмиссии сцепляемого корпуса согласно этому первому варианту осуществления;
- фиг. 16 и 17 - два вида в перспективе, показывающие опорный блок соединительных механизмов средств трансмиссии сцепляемого корпуса согласно этому первому варианту осуществления;
- фиг. 18-20 - продольные виды для трех различных положений трехточечной подъемной системы сельскохозяйственного трактора и сельскохозяйственного орудия, показанных очень схематично, оснащенных сцепным устройством согласно этому первому варианту осуществления;
- фиг. 21 - частичный вид сверху в попарно соединенном положении сцепляющего корпуса и сцепляемого корпуса согласно этому первому варианту осуществления, показывающий соединенные средства трансмиссии во время движения качения трехточечной подъемной системы;
- фиг. 22 - схематический вид в перспективе сцепляющего корпуса согласно второму варианту осуществления сцепного устройства согласно изобретению;
- фиг. 23 - схематический вид в перспективе сцепляемого корпуса согласно этому второму варианту осуществления сцепного устройства согласно изобретению;
- фиг. 24 и 25 - два вида в перспективе средств трансмиссии сцепляющего корпуса согласно этому второму варианту осуществления;
- фиг. 26а и 27 - два вида в перспективе с некоторыми скрытыми элементами средств трансмиссии сцепляемого корпуса согласно этому второму варианту осуществления; и
- фиг. 26б - подробный вид в увеличенном масштабе фиг. 26a.
(В следующем описании ортогональная система координат (x, y, z) соответствует системе координат, определенной в пунктах формулы и в преамбуле настоящей патентной заявки, то есть системе координат, определяемой ссылкой на положение, в котором поверхность сопряжения корпусов находится в вертикальной плоскости. Термины «вертикальный», «горизонтальный», «поперечный», в частности, использованы со ссылкой на эту ортогональную систему координат.
Кроме того, в целях ясности и простоты описания, сцепные устройства согласно настоящему изобретению описаны ниже как представляющие собой части сельскохозяйственного трактора и сельскохозяйственного орудия, опирающееся на землю, термины «нижний», «верхний»... использованы применительно к такому позиционированию. Также термины «передний» и «задний» использованы применительно к направлению перемещения при движении вперед сельскохозяйственного трактора.)
Сцепные устройства, показанные в качестве примеров на фигурах, представляют собой сцепные устройства сельскохозяйственного орудия 3, оснащенного приводным валом 4, на трехточечной подъемной системе 5 сельскохозяйственного трактора 1, оснащенного механизмом 2 отбора мощности, при этом указанные сельскохозяйственный трактор, сельскохозяйственное орудие и подъемная система показаны очень схематично на фиг. 1-4 и 18-20. Также, в частности, касательно подъемной системы, отдельно показаны элементы сопряжения последней со сцепным устройством согласно изобретению, а именно две нижних боковых рейки, такие как 6, и одна верхняя центральная рейка, образующая, например, гидравлический цилиндр 7.
В первую очередь, сцепное устройство, показанное на фиг. 1-21 состоит из сцепляющего корпуса 8, предусмотренного для установки на подъемную систему 2 сельскохозяйственного трактора 1, и сцепляемого корпуса 9, предусмотренного для установки на сельскохозяйственное орудие 3 посредством двух нижних боковых реек, таких как 10, и одной верхней центральной рейки (не показана на фигурах), при этом указанные корпуса оснащены:
- средствами блокировки, способными поддерживать их заблокированными в положении сцепки, при котором они соединены;
- средствами трансмиссии для попарного соединения приводного вала 4 сельскохозяйственного орудия 3 с механизмом 2 отбора мощности сельскохозяйственного трактора 1.
В первую очередь, в частности на фиг. 5, показано, что сцепляющий корпус 8 сцепного устройства имеет в целом трапециевидную форму с плоской торцевой поверхностью 8а контакта со сцепляемым корпусом 9 указанного сцепного устройства. Сцепляющий корпус 8 представляет собой механически сваренную конструкцию, предусмотренную для обшивания торцевыми листами, которые не показаны, и состоящую из нижней перекладины 11, проходящей между нижними концами двух стоек, таких как 12, между верхними концами которых проходит верхняя перекладина 13.
Верхняя перекладина 13 также разделена на три участка, состоящих из центральной вилки 14, образованной двумя продольными крыльями 14а, соединенными поперечным стволом 14б, при этом от каждого из них проходит оконечный участок 15, образованный цилиндрическим профилем.
Кроме того, два крыла 14а центральной вилки 14 имеют высоту, превышающую высоту цилиндрических профилей 15, и также содержат части поверхности, проходящие в протяженности верхней поверхности указанных профилей, при этом на каждой из них выполнены противолежащие отверстия 16, предусмотренные для вмещения поперечной оси, представляющей собой механизм подвески центральной рейки 7 подъемной системы 5.
Кроме того, цилиндрические профили 15 этой верхней перекладины 13 вмещают гидравлический цилиндр (не показан), предусмотренный таким образом, чтобы его шток мог выдвигаться в вилку 14 через отверстие 17, выполненное в крыле 14а, закрывающем центральную торцевую поверхность указанного цилиндрического профиля.
Сами по себе две стойки 12 состоят из двух плоских параллельных армирующих элементов 18, 19, согнутых таким образом, чтобы представлять собой продольный угольный профиль, придающий сцепляющему корпусу 8 его трапециевидную форму, при этом указанные плоские армирующие элементы соединены по сути на две трети своей верхней части перемычкой 20, образуя участок в форме литеры Н.
Кроме того, каждая из этих стоек 12 вмещает на своей нижней части, не содержащей перемычку 20, ось 21, проходящую между двумя плоскими армирующими элементами 18, 19, образующими механизм подвески сцепляющего корпуса 8 на каждой из нижних реек 6 подъемной системы 5.
Этот сцепляющий корпус 8 также содержит две подошвы, такие как 22, содержащие плоские верхние поверхности контакта 22а, каждая из которых расположена и закреплена между нижними концами плоских армирующих элементов 18, 19 стойки 12, проходя, таким образом, в продолжении нижней перекладины 11.
Сцепляющий корпус 8 также содержит два центрирующих штифта 23, 24, каждый из которых выступает на плоской поверхности 22а контакта подошвы 22 и каждый из которых содержит в своем продолжении цилиндрическое основание полусферического участка.
Сцепляющий корпус 8 также содержит два вертикальных параллельных рельса 25, 26, проходящих между нижней перекладиной 11 и верхней перекладиной 13, содержащих противолежащие направляющие каналы, такие как 26а, для роликов, подробно описанных далее.
В заключение, этот сцепляющий корпус 8 содержит две вертикальных трубки, такие как 27, каждая из которых прилегает к направляющему рельсу 25, 26, проходя, таким образом, параллельно указанному направляющему рельсу в передней части сцепляющего корпуса 8, содержащие по сути на середине свой длины противолежащие продольные щели, такие как 28, проходящие до их верхнего конца.
В частности, на фиг. 6, показано, что сцепляемый корпус 9 подъемного устройства также имеет в целом трапециевидную форму с плоской торцевой поверхностью 9а контакта со сцепляющим корпусом 8 указанного сцепного устройства. Сцепляемый корпус 9 представляет собой механически сваренную конструкцию, состоящую из нижней перекладины 30, проходящей между нижними концами двух стоек, таких как 31, между верхними концами которых проходит верхняя перекладина 32.
Эта верхняя перекладина 32 разделена на три участка, состоящих из центральной поперечной панели 33, с обеих сторон которой проходит цилиндрический профиль 34.
Центральная панель 33 также служит крепежной опорой крепежной пластины 35 сцепляемого корпуса 9 на конце верхней центральной рейки соединения с сельскохозяйственным орудием 3, содержащим, в целях такого крепления, вертикальный просвет, через который проходит указанная центральная панель.
В целях соединения с сельскохозяйственным орудием 3, указанная крепежная пластина 35 содержит заднюю часть 36, на которой выполнен вертикальный просвет 37, предусмотренный для размещения крепежной оси верхней центральной рейки.
Крепежная пластина 35 также содержит переднюю часть 38, предусмотренную для введения в вилку 14 сцепляющего корпуса 8, в которой выполнено отверстие 38а, совпадающее, таким образом, с отверстием 17, в положении попарного соединения двух корпусов 8, 9, для получения, таким образом, относительной блокировки указанных корпусов посредством выдвигания штока цилиндра, расположенного в цилиндрических профилях 15 верхней перекладины 13 указанного сцепляющего корпуса.
Две стойки 31 сцепляемого корпуса 9 подобны рейкам сцепляющего корпуса 8 и, следовательно, состоят из двух плоских параллельных армирующих элементов, согнутых таким образом, чтобы представлять собой продольный угольный профиль, придающий сцепляемому корпусу 9 его трапециевидную форму, при этом указанные плоские армирующие элементы соединены по сути на две трети своей верхней части перемычкой, образуя участок в форме литеры Н.
Кроме того, каждая из стоек 31 вмещает, в своей нижней части без перемычки, две перекрывающие друг друга оси 39, 40, проходящие между двумя плоскими армирующими элементами, образуя направляющие тяги ползуна 41, предусмотренного для перемещения вдоль указанных осей по соответствующему ходу по ширине указанных стоек.
Каждый ползун 41 представляет собой крепежную деталь сцепляемого корпуса 9 на конце одной из нижних реек 6, и в целях этого соединения ползун 41 имеет отверстие 42, предусмотренное для размещения крепежной оси указанной нижней рейки.
Этот сцепляемый корпус 9 также содержит две подошвы, такие как 43, 44, содержащие плоские нижние поверхности контакта 43а, каждая из которых расположена и закреплена между нижними концами плоских армирующих элементов стойки 31, проходя, таким образом, в продолжении нижней перекладины 30.
Каждая из этих подошв 43, 44 имеет круглое отверстие 45, с одной стороны, с диаметром, сопрягаемым с диаметром основания центрирующих штифтов 23, 24, а с другой стороны, с расширением (не показано) на уровне сопряжения с поверхностью 43а контакта.
Так же, как и сцепляющий корпус 8, сцепляемый корпус 9 содержит два вертикальных параллельных рельса 46, 47, проходящих между нижней перекладиной 30 и верхней перекладиной 32, содержащих противолежащие направляющие каналы, такие как 47а для роликов, подробно описанных далее.
Кроме того, этот сцепляемый корпус 9 содержит две вертикальные трубки, такие как 48, каждая из которых прилегает к направляющему рельсу 46, 47, проходя, таким образом, параллельно указанному направляющему рельсу в задней части сцепляемого корпуса 9, содержащие по сути на середине свой длины противолежащие продольные щели, такие как 49, проходящие до их верхнего конца.
Сами по себе средства трансмиссии сцепного устройства содержат взаимодополняющие соединительные механизмы, установленные соответственно на сцепляющем корпусе 8 и на сцепляемом корпусе 9, и механизмы трансмиссии соединения указанных соединительных механизмов, соответственно механизма 2 отбора мощности сельскохозяйственного трактора 1 и приводного вала 4 сельскохозяйственного орудия 3.
В первую очередь, соединительные механизмы 50, 51 представляют собой соединительные механизмы кулачкового соединения.
Каждый из соединительных механизмов 50, 51 содержит зубчатое колесо 52, 53, имеющее торцевую поверхность 52а, 53а, на которой обычно выполнены соединительные зубцы, разделенные выемками, при этом каждое из указанных зубчатых колес образует оконечный участок большего диаметра, чем диаметр цилиндрического вала 54, 55, отделяющего последний от радиальной закраины 54а, 55а.
Каждый из соединительных механизмов 50, 51 также содержит зубчатое отверстие 56, 57, содержащее, например, участок звездчатой формы и содержащее охватывающий элемент телескопического трансмиссионного вала 58, 59, охватываемый элемент которого представляет собой зубчатый вал 60, 61, оснащенный карданным шарниром 62, 63, соответственно, для сопряжения механизма 2 отбора мощности сельскохозяйственного трактора 1 с приводным валом 4 сельскохозяйственного орудия 3.
Кроме того, отверстие 57 соединительного механизма 51, относящегося к сцепляемому корпусу 9, содержит оконечный участок 131 цилиндрической формы на уровне его сопряжения с торцевой поверхностью 53а зубчатого колеса 53, соединяемый с зубчатой частью указанного отверстия посредством участка 130 в форме усеченного конуса, при этом указанные оконечные участки 130, 131 предусмотрены для вмещения центрирующего механизма, описанного далее.
Таким образом, средства трансмиссии для каждого корпуса 8, 9 просто содержат:
- зубчатый вал 60, соответственно 61, представляющий собой охватываемый телескопический элемент трансмиссионного вала 58, соответственно 59, оснащенный карданным шарниром 62, соответственно 63;
- соединительный механизм 50, соответственно 51, состоящий из единого цилиндрического вала 54, соответственно 55, образующего охватывающий телескопический элемент трансмиссионного вала 58, соответственно 59, и зубчатого колеса 52, соответственно 53, образующих соединительный элемент кулачкового соединения средств трансмиссии.
Соединительные механизмы также содержат предохранительную систему, предусмотренную для гарантии углового соответствия между карданными шарнирами 62, 63. В одном примере предохранительная система содержит:
- для соединительного механизма 50 сцепляющего корпуса 8, два диаметрально противоположных зубца 64, 65 одинаковой длины, которая больше, чем длина других зубцов, таких как 66;
- для соединительного механизма 51 сцепляемого корпуса 9, две диаметрально противоположных выемки 67, 68 с длиной, сопрягаемой с длиной двух предохранительных зубцов 64, 65, которая больше, чем длина других выемок, таких как 69.
Кроме того, зубцы, такие как 64-66, и выемки, такие как 67-69, обычно содержат боковые поверхности, сочетающие скосы и ответные скосы, предусмотренные для предотвращения разъединения соединительных механизмов 50, 51 при их вращении в соединенном состоянии.
Кроме того, зубцы, такие как 64-66, содержат скошенные радиальные края, предусмотренные для облегчения введения указанных зубцов в выемки 67-69 противолежащего соединительного механизма 50, 51.
Эти соединительные механизмы 50, 51 установлены на корпусах 8, 9:
- с возможностью свободного вращения вокруг продольной оси (x) для приведения во вращение приводного вала 4 сельскохозяйственного орудия 3;
- с возможностью перемещения по продольной оси (x), соответственно, относительно другого, между разъединенным положением и соединенным положением; и
- согласно настоящему изобретению с возможностью перемещения по вертикальной оси (z) и поперечной оси (y) и с возможностью свободного вращения вокруг поперечной оси (y) и вокруг вертикальной оси (z).
С этой целью, соединительный механизм 50 сцепляющего корпуса 8, в первую очередь, установлен с возможностью свободного вращения вокруг продольной оси (x) внутри опоры 70, именуемой подвижной, состоящей из двух элементов, жестко соединенных в продолжении друг друга:
- первого переднего элемента 71, содержащего цилиндрическую муфту 72, формирующую продольное отверстие, предусмотренное для вмещения цилиндрического вала 54, продолжаемого задним торцевым фланцем 73, в котором выполнено зенкерование, в которое выходит отверстие цилиндрической муфты 72, вмещающее радиальный подшипник 74 качения;
- второго заднего элемента 75, содержащего выполненными заодно:
• передний торцевой фланец 76, предусмотренный для жесткого соединения с задним фланцем 73 посредством винта, такого как 77, с круглым отверстием диаметра, который больше, чем диаметр зубчатого колеса 52, открывающимся на переднюю поверхность конструкции посредством зенкерования 78, вмещающего упорный подшипник 79 качения игольчатого типа, с осевым упором зубчатого колеса 52, предусмотренным для предоставления опоры с осевым упором относительно внутренней обоймы радиального подшипника 74 качения;
• внешний центрирующий элемент 80 с кольцеобразным цилиндрическим основанием 81, охватывающим без контакта зубчатое колесо 52, содержащее в своем продолжении центрирующий конус 82, предусмотренный для обеспечения внешнего направления и центрирования зубчатого колеса 53 второго соединительного механизма 51 при соединении указанных соединительных механизмов.
Эта подвижная опора 70 также оснащена внутренним центрирующим конусом 83 формы, сопрягаемой с формой оконечных участков 130, 131 отверстия 57 соединительного механизма 51. Внутренний центрирующий конус 83 состоит из выполненных заодно:
- цилиндрического переднего участка 84, предусмотренного для частичного введения внутрь зубчатого колеса 52 и проходящего частично в заднем продолжении указанного зубчатого колеса;
- заднего участка 85 в виде усеченного конуса, предусмотренного для обеспечения внутреннего направления и центрирования зубчатого колеса 53 второго соединительного механизма 51 при соединении указанных соединительных механизмов, а также для образования цилиндрической опоры для цилиндрического оконечного участка 131 отверстия 57 соединительного механизма 51.
Для осуществления перемещений вдоль продольной оси (x) соединительного механизма 50 сцепляющего корпуса 8 относительно соединительного механизма 51 сцепляемого корпуса 9, подвижная опора 70 является подвижной в направлении вдоль продольной оси (x) относительно неподвижной опоры 86.
Неподвижная опора 86 состоит из выполненных заодно цилиндрической муфты 87, образующей обшитое продольное отверстие, внутри которого выполнена с возможностью скольжения цилиндрическая муфта 72 заднего элемента 71, и заднего торцевого фланца 88, содержащего круглое отверстие в продолжении отверстия цилиндрической муфты 87.
Средства перемещения соединительного механизма 50 вдоль продольной оси (x) сами по себе содержат цилиндр 89, соединенный с гидравлическим аккумулятором, корпус 89а которого установлен на торцевой фланец 88 неподвижной опоры 86, проходящий, таким образом, вдоль продольной оси (x), в переднем продолжении фланца, и шток 89б которого жестко соединен с передним фланцем 73 переднего элемента 71 подвижной опоры 70.
Эти средства перемещения также содержат две направляющие тяги 90, 91, проходящие вдоль продольной оси (x), соединенные с торцевым фланцем 73 переднего элемента 71 подвижной опоры 70 и выполненные с возможностью скольжения в продольном направлении относительно неподвижной опоры 86.
Кроме того, цилиндр 89 и две направляющие тяги 90, 91 расположены таким образом, что ось указанного цилиндра совпадает с основанием равнобедренного или равностороннего треугольника, вершины в основании которого совпадают с соответствующими осями двух направляющих тяг 90, 91.
Для придания степени свободы вращению вокруг вертикальной оси (z) соединительного механизма 50 торцевой фланец 88 неподвижной опоры 86 установлен с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси (z) внутри кольцеобразного кожуха 94. С этой целью две продольные задние верхняя 92 и нижняя 93 лапки, проходящие вдоль продольной оси (x), с одной стороны, жестко соединены на уровне одного из своих концов с неподвижным фланцем 86, а с другой стороны, установлены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси (z) относительно кольцеобразного кожуха 94 на уровне своего второго конца.
Кроме того, для придания степени свободы вращения вокруг поперечной оси (y) кольцеобразному кожуху 94, последний установлен с возможностью поворота внутри рамы 95, содержащей две стойки, такие как 96, верхнюю перекладину 97 и нижнюю перекладину 98.
Для своего поворота кольцеобразный кожух 94 оснащен двумя внешними поперечными валами 99, 100, проходящими соосно с двух сторон от указанного кольцеобразного кожуха, каждый из которых установлен с возможностью вращения на стойке 96 рамы 95 напротив друг друга.
Кроме того, пружина, такая как 101, установлена вокруг каждого вала 99, 100, проходя, таким образом, между кольцеобразным кожухом 94 и стойкой 96 рамы 95, для поддерживания указанного кольцеобразного кожуха в по сути отцентрированном положении между указанными стойками 96.
Наконец, для придания степени свободы поступательного перемещения вдоль вертикальной оси (z) рамы 95, последняя оборудована четырьмя роликами, выполненными с возможностью вращения вокруг поперечной оси (y), предусмотренными для перемещения в направляющих рельсах 25, 26: двумя верхними роликами, такими как 102, расположенными с двух сторон верхней перекладины 97, и двумя нижними роликами, такими как 103, расположенными с двух сторон нижней перекладины 98.
В последнюю очередь, для сцепляющего корпуса 8, последний содержит средства предварительной установки положения рамы 95 вдоль направляющих рельсов 25, 26, предусмотренные:
- в разъединенном состоянии соединительных механизмов 50, 51, для поддерживания рамы 95 в заданном положении, соответствующем заданному положению соединительного механизма 51 согласно вертикальной оси (z);
- в соединенном положении соединительных механизмов 50, 51 для упругой деформации с целью осуществления перемещений указанных соединительных механизмов вдоль вертикальной оси (z).
Эти средства предварительной установки встроены в две вертикальные трубки 27 и содержат, в первую очередь, газовый цилиндр 105, шток 105а которого сопряжен с осью 104, связывающей указанный шток в переднем выступе 96а, образованном на уровне верхнего конца стоек 96 рамы 95, при этом указанная ось с этой целью проходит через вертикальный просвет 28, выполненный в каждой трубке 27.
Эти средства предварительной установки также содержат расположенную в каждой вертикальной трубке 27 цилиндрическую гильзу 106 с внутренним диаметром, предусмотренным для вмещения корпуса 105б цилиндра 105, содержащего верхний участок 106а с внешним диаметром, который больше, чем его обычный внешний диаметр, образующим внешнюю радиальную закраину.
Эти средства предварительной установки также содержат спиралеобразную пружину 107, расположенную вокруг цилиндрической гильзы 106, и вставки, такие как 108, с заданной длиной, предусмотренной для введения в цилиндрическую трубку 27, чтобы проходить от дна трубки 27 до нижнего края пружины 107.
Согласно этому принципу предварительная установка рамы 95, таким образом, просто зависит от длины вставок 108.
Средства установки соединительных механизмов 51 на сцепляемом корпусе 9 подобны по своему принципу средствам, описанным выше, с упрощением, возникающим вследствие отсутствия перемещения по продольной оси (x) соединительного механизма 51.
В первую очередь, соединительный механизм 51 сцепляемого корпуса 9, в первую очередь, установлен с возможностью свободного вращения вокруг продольной оси (x) внутри неподвижной опоры 110, состоящей из двух элементов, жестко соединенных в продолжении друг друга:
- первого заднего элемента 111, содержащего цилиндрическую муфту 112, формирующую продольное отверстие, предусмотренное для вмещения цилиндрического вала 55, продолжаемого передним торцевым фланцем 113, в котором выполнено зенкерование, в которое выходит отверстие цилиндрической муфты 112, вмещающее радиальный подшипник 132 качения;
- второго переднего элемента 114, представляющего собой торцевой фланец, предусмотренный для жесткого соединения с передним фланцем 113, на соединительной поверхности которого выполнено зенкерование, вмещающее упорный подшипник 133 качения игольчатого типа с осевым упором зубчатого колеса 53, предусмотренным для предоставления опоры с осевым упором относительно внутренней обоймы радиального подшипника 132 качения.
Для придания степени свободы вращению вокруг вертикальной оси (z) соединительного механизма 51 торцевой фланец 113 установлен с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси (z) внутри кольцеобразного кожуха 115.
Кроме того, для придания степени свободы вращения вокруг поперечной оси (y) этому кольцеобразному кожуху 115, последний установлен с возможностью поворота внутри рамы 118, и с этой целью содержит два внешних поперечных вала, таких как 116, вокруг каждого из которых расположена пружина 117, проходящая соосно с двух сторон указанного кольцеобразного кожуха, каждый из которых установлен с возможностью вращения на стойке 119 рамы 118.
Наконец, для придания степени свободы поступательного перемещения вдоль вертикальной оси (z) рамы 118, последняя оборудована четырьмя роликами, выполненными с возможностью вращения вокруг поперечной оси (y), предусмотренными для перемещения в направляющих рельсах 46, 47: двумя верхними роликами, такими как 120, и двумя нижними роликами, такими как 121.
В последнюю очередь, сцепляемый корпус 9 содержит средства предварительной установки положения рамы 118 вдоль направляющих рельсов 46, 47, идентичные средствам, предусмотренным на сцепляющем корпусе 8, и, следовательно, содержащим две идентичные конструкции, каждая из которых расположена в трубке 48 и содержит:
- цилиндр 122, расположенный в цилиндрической гильзе 123, вокруг которой расположена спиралеобразная пружина 124;
- набор вставок 125 различной длины.
Ниже описан процесс сцепки посредством такого сцепного устройства.
Предварительно, после установки сцепляющего корпуса 8 на сельскохозяйственный трактор 1 и установки сцепляемого корпуса 9 на одно или несколько сельскохозяйственных орудий, начальный этап заключается в регулировке посредством вставок 108 начального положения по вертикальной оси (z) соединительного механизма 50, установленного на сцепляющий корпус 8 и последующей настройке посредством вставок 125 положения по вертикальной оси (z) соединительного механизма 51 каждого сцепляемого корпуса 9 таким образом, чтобы оно совпадало с положением соединительного механизма 50 при попарном соединении двух корпусов 8, 9.
После выполнения этих начальных регулировок каждая сцепка заключается в предварительной установке сельскохозяйственного трактора 1, а затем в осуществлении подъема сцепляющего корпуса 8, до получения частичного контакта соответствующих поверхностей 22а, 43а контакта подошв 22, 43, положение, в котором центрирующие штифты 23, 24 частично зацеплены в отверстиях 45, расположенных напротив.
Следующий этап заключается в выдвижении центрального цилиндра 7 подъемной системы 5 таким образом, чтобы создать наклон сцепляющего корпуса 8, центрирующие штифты 23, 24 которого образуют шарниры указанного наклона, для приведения торцевых поверхностей 8а, 9а двух корпусов 8, 9 в контакт друг с другом, положение, в котором ответные поверхности 22а, 43а подошв 22, 43 также находятся в контакте друг с другом.
Также в этом окончательном положении попарного соединения двух корпусов 8, 9, передняя часть 38 пластины 35, образующая посадочное место, входит в вилку 14, и цилиндр, расположенный в перекладине 15, таким образом, может быть активирован для обеспечения относительной блокировки указанных корпусов.
После выполнения такого попарного соединения также два соединительных механизма 50, 51 имеют по сути одинаковую высоту вследствие начальной регулировки их положения по вертикальной оси (z).
Таким образом, их соединение, полученное путем активации цилиндра 89, упрощается, в первую очередь, благодаря двум центрирующим конусам, внешнему 82 и внутреннему 83, а также благодаря скошенной форме радиальных краев зубцов 64-66.
Когда сцепка и соединение выполнены, как показано на Фиг. 18-20, степень свободы поступательного перемещения по вертикальной оси (z) и степень свободы вращения вокруг поперечной оси (y), относительно попарно соединенных корпусов 8, 9, сообщаемая соединительным механизмам 50, 51, позволяет поддерживать трансмиссионные валы 58, 59 соосными, независимо от наклона орудия 3 относительно трактора 1, и, следовательно, придавать конструкции соединительные механизмы 50, 51/трансмиссионные валы 58, 59 такую же кинематику движения, что и у сцепного устройства, предусмотренного для непосредственной сцепки с сельскохозяйственным орудием 3 на трехточечной подъемной системе 5 сельскохозяйственного трактора 1.
Таким образом, в частности, передача мощности является оптимальной независимо от относительного положения и, в частности, отклонения орудия 3 относительно трактора 1.
Кроме того, в частности, как показано на фиг. 21, степень свободы поступательного перемещения по поперечной оси (y) и степень свободы вращения вокруг вертикальной оси (z) допускают свободное перемещение средств трансмиссии относительно корпусов 8, 9, позволяет избежать воздействия на указанные средства трансмиссии нагрузок, возникающих в результате горизонтальных отклонений и качения, которым обычно подвергаются трехточечные системы сцепки сельскохозяйственных тракторов.
На фиг. 22-27 показан второй вариант сцепного устройства согласно изобретению, в котором отдельные элементы, отличные от элементов первого варианта осуществления, подробно описаны далее.
Как и предыдущее, это сцепное устройство состоит из сцепляющего корпуса 150, предусмотренного для установки на подъемную систему 5 сельскохозяйственного трактора 1, и сцепляемого корпуса 151, предусмотренного для установки на сельскохозяйственное орудие 3.
В первую очередь, как показано на фиг. 22, сцепляющий корпус 150 и сцепляемый корпус 151 этого сцепного устройства имеют в целом трапециевидную форму, подобную форме двух корпусов 8, 9, описанных выше, и представляют собой механически сваренные конструкции, состоящие из нижней перекладины 152, проходящей между нижними концами двух стоек 153, 154, между верхними концами которых проходит верхняя перекладина 155.
Средства блокировки этих двух корпусов 150, 151 состоят из:
- для сцепляющего корпуса 150, двух расположенных друг над другом блокирующих крюков 156, 157, установленных с возможностью вращения в параллельных плоскостях (x, z) вокруг вертикальной оси 158, расположенной в осевом направлении верхней перекладины 155, вращение которых осуществляется посредством цилиндра 159, расположенного в указанной верхней перекладине;
- для сцепляемого корпуса 151, вертикальной оси 160, расположенной в осевом направлении верхней перекладины 155.
Кроме того, в целях попарного соединения двух корпусов 150, 151, сцепляющий корпус 150 содержит две подошвы, такие как 161, имеющие плоские верхние поверхности 161а контакта и выполненное в каждой круглое отверстие 162, при этом каждая из указанных подошв расположена между нижними концами одной из стоек 153, 154, проходя, таким образом, в продолжении нижней перекладины 152.
Сцепляемый корпус 151 также содержит две подошвы, такие как 163, содержащие нижние поверхности 163а контакта, каждая из которых расположена между нижними концами одной из стоек 153, 154, проходя, таким образом, в продолжении нижней перекладины 152.
Каждая из указанных подошв 163 также содержит центрирующий штифт 164, проходящий, выступая под плоской поверхностью 163а контакта указанной подошвы, причем каждый из них содержит цилиндрическое основание с диаметром, сопрягаемым с диаметром круглого отверстия 162, выполненного в подошвах 161 сцепляющего корпуса 150, продолженное полусферическим участком.
Кроме того, каждый из двух корпусов 150, 151 содержит две вертикальные опорные балки 165, 166, каждая из которых расположена вблизи стойки 153, 154 и проходит между нижней перекладиной 152 и верхней перекладиной 155.
Каждый из этих корпусов дополнительно оснащен рамой 167, установленной с возможностью скольжения вдоль двух опорных балок 165, 166, то есть подвижной относительно вертикальной оси (z), при этом указанная рама состоит из:
- двух стоек 168, 169, каждая из которых установлена с возможностью скольжения вдоль опорной балки 165, 166 и содержит с этой целью шаровые втулки;
- двух перекладин, верхней 171 и нижней 172, проходящих, соответственно между верхними и нижними концами двух стоек 168, 169.
Каждая из рам 167 также содержит установленную с возможностью скольжения вдоль каждой перекладины 171, 172, то есть подвижную относительно поперечной оси (y), муфту 173, 174, содержащую шаровую втулку, поддерживаемую в центральном положении указанной перекладины посредством двух пружин 175, 176, расположенных с обеих сторон указанной муфты и проходящих между последней и стойкой 168, 169 соответственно.
Кроме того, каждая из муфт 173, 174 имеет в своем поперечном продолжении вилку 177, содержащую вертикальную ось 178.
Каждый из корпусов 150, 151 также содержит средства предварительной установки положения рам 167 вдоль опорных балок 165, 166.
Эти средства предварительной установки содержат спиралеобразные пружины 170, каждая из которых расположена вокруг одной из опорных балок 165, 166, и вставки (не показаны) заданной высоты, представляющие собой, например, хомуты, предусмотренные для установки вокруг опорных балок 165, 166, между нижней перекладиной 152 и нижним концом спиралеобразных пружин 170.
Согласно этому принципу предварительная установка рам 167, таким образом, просто зависит от высоты вставок.
Каждый из корпусов 150, 151 также содержит кольцеобразный кожух 179 по сути прямоугольной формы, относительно которого проходят:
- два параллельных фланца, верхний 180 и нижний 181, проходящие в плоскостях (x, y), каждый из которых предусмотрен для размещения в вилке 177 одной из муфт 173, 174, придавая, таким образом, степень свободы вращения кольцевого кожуха 179 вокруг вертикальной оси (z);
- два параллельных боковых фланца 182, 183, проходящие в плоскостях (x, z), содержащие противолежащие шарниры, такие как 184, образующие ось вращения, проходящую вдоль поперечной оси (y).
Соединительные механизмы 50, 51 этого сцепного устройства представляют собой соединительные механизмы кулачкового соединения, идентичные описанным выше, и каждый из которых, следовательно, содержит зубчатое колесо 52, 53, имеющее торцевую поверхность 52а, 53а, на которой выполнены соединительные зубцы, разделенные выемками, при этом каждое из указанных зубчатых колес образует оконечный участок большего диаметра цилиндрического вала 54, 55, отделенный от последнего радиальной закраиной 54а, 55а.
В каждом из этих соединительных механизмов 50, 51 также выполнено зубчатое отверстие 56, 57, содержащее, например, участок звездчатой формы.
Следует отметить, что, как показано на фиг. 26а, соединительный механизм 51, установленный на сцепляемом корпусе 151, может быть оснащен муфтой 185 с возможностью регулировки размера и длины под кардан, состоящий из двух соосных участков зубчатого вала различных диаметров, из которых один зубчатый участок предусмотрен для расположения в зубчатом отверстии 57 соединительного механизма 51.
Как было указано ранее, эти соединительные механизмы 50, 51 установлены на корпусах 150, 151:
- с возможностью свободного вращения вокруг продольной оси (x) для приведения во вращение приводного вала 4 сельскохозяйственного орудия 3;
- с возможностью перемещения по продольной оси (x), соответственно, относительно другого, между разъединенным положением и соединенным положением;
- выполненных с возможностью перемещения по вертикальной оси (z) и поперечной оси (y); и
- с возможностью свободного вращения вокруг поперечной оси (y) и вокруг вертикальной оси (z).
С этой целью, как показано на фиг. 24, 25, соединительный механизм 50 сцепляющего корпуса 150, в первую очередь, установлен с возможностью свободного вращения вокруг продольной оси (x) внутри подвижной опоры 186, состоящей из двух элементов, жестко соединенных в продолжении друг друга:
- первого переднего элемента, содержащего цилиндрическую муфту 187, образующую продольное отверстие, предусмотренное для размещения цилиндрического вала 54, продолжаемого торцевым фланцем (не показан на фигурах);
- второго заднего элемента, содержащего охватывающий центрирующий конус 188, основание которого охватывает основание зубчатого колеса 52.
Для осуществления перемещений вдоль продольной оси (x) этого соединительного механизма 50, подвижная опора 186 является подвижной в направлении вдоль продольной оси (x) относительно неподвижной опоры 189, состоящей из выполненных заодно:
- цилиндрической муфты 190, образующей обшитое продольное отверстие, внутри которого выполнена с возможностью скольжения цилиндрическая муфта 187 подвижной опоры 186;
- заднего торцевого кольцеобразного фланца 191, образующего круглое отверстие в продолжение отверстия цилиндрической муфты 187.
Средства перемещения соединительных механизмов 50 вдоль продольной оси (x) сами по себе содержат цилиндр 192, корпус которого установлен на кольцеобразный фланец 191 неподвижной опоры 189, проходящий, таким образом, вдоль продольной оси (x), в переднем продолжении указанного фланца, и шток которого жестко соединен с торцевым фланцем подвижной опоры 186.
Эти средства перемещения также содержат две направляющие тяги 193, 194, проходящие вдоль продольной оси (x), соединенные с торцевым фланцем подвижной опоры 186 и выполненные с возможностью скольжения в продольном направлении относительно неподвижной опоры 189.
Кроме того, как показано на фиг. 24 и 25, кольцеобразный фланец 191 установлен с возможностью поворота относительно кольцеобразного кожуха 179 посредством шарниров 184, сообщая, таким образом, соединительному механизму 50:
- степень свободы вращения вокруг поперечной оси (y);
- степень свободы вращения вокруг вертикальной оси (z), сообщаемую кольцеобразному кожуху 179;
- степень свободы поступательного перемещения по поперечной оси (y) и вертикальной оси (z), сообщаемую кольцеобразному кожуху 179.
Как показано на фиг. 26а, 26б и 27, соединительный механизм 51 сцепляющего корпуса 151, в первую очередь, также установлен с возможностью свободного вращения вокруг продольной оси (x) внутри подвижной опоры 195, содержащей цилиндрическую муфту 196, образующую продольное отверстие, предусмотренное для размещения цилиндрического вала 55, продолжаемого передним торцевым фланцем 197 торцевого упора зубчатого колеса 53.
Эта подвижная опора 195 также установлена с возможностью скольжения внутри кольцеобразной направляющей детали 198 с отверстием, жестко закрепленной без возможности поступательного перемещения, и также имеет выполненные в поперечном направлении два внешних диаметрально противоположных отверстия 198а, предусмотренные для установки этой направляющей детали 198 в кольцеобразном кожухе 179 и, таким образом, предусмотренные для вмещения шарниров 184 указанного кольцеобразного кожуха.
Кроме того, эта кольцеобразная направляющая деталь 198 и цилиндрическая муфта 196 оснащены элементами упора в продольном направлении, не показанными на фигурах, определяющими положение максимальной удаленности переднего торцевого фланца 197, и, следовательно, зубчатого колеса 53 относительно указанной направляющей детали, положение, в котором на подвижную опору 195 оказывается нагрузка посредством пружины 199, расположенной вокруг цилиндрической муфты 196, с упором между указанными торцевым фланцем 197 и направляющей деталью 198.
Таким образом, соединительному механизму 51 сообщается степень свободы вращения вокруг поперечной оси (y), и три степени свободы вращения и поступательного перемещения, сообщаемые кольцеобразному кожуху 179.
Кроме того, при соединении соединительных механизмов 50, 51, получаемом посредством выдвижения цилиндра 192 сцепляющего корпуса 150, пружина 199 находится в сжатом состоянии, играя, таким образом, роль амортизатора, позволяющего поглощать колебания в продольном направлении соединительных механизмов.
Как показано на фиг. 26а, 26б и 27 сцепляемый корпус 151 также содержит средства поддерживания соединительного механизма 51 в устойчивом положении, по меньшей мере по сути отцентрированном относительно продольной оси (x), в разъединенном положении указанного соединительного механизма.
Эти средства поддерживания содержат конструкцию, подвижную по продольной оси (x) относительно подвижной опоры 195 и кольцеобразной направляющей детали 198, которая содержит расположенные с обеих сторон от кольцеобразного кожуха 179 и соединенные продольными перекладинами, такими как 202, 203:
- складную торцевую деталь 200, 201, предусмотренную для выталкивания охватывающим центрирующим конусом 188, относящимся к соединительному механизму 50 сцепляющего корпуса 150 при выдвижении цилиндра 192;
- упорную пластину 205, предусмотренную для прикрепления в упор с кольцеобразным кожухом 179 и предотвращения поворота подвижной конструкции и подвижной опоры 19б относительно указанного кольцеобразного кожуха, в разъединенном положении соединительных механизмов 50, 51, и для отведения от кольцеобразного кожуха 179 на расстояние, допускающее поворот подвижной опоры 19б, в соединенном положении указанных соединительных механизмов;
- пружины 204, расположенные вокруг перекладин 202, 203, с упором между кольцеобразной направляющей деталью 198 и складной торцевой деталью 200, 201 таким образом, чтобы приводить подвижную конструкцию в положение устойчивости соединительного механизма 51 и способствовать перемещению указанной подвижной конструкции при перемещении соединительного механизма 50, установленного на сцепляющем корпусе 150, в соединенное положение соединительных механизмов 50, 51.
Кроме того, складная торцевая деталь состоит из охватываемого центрирующего конуса 201, сопрягаемого с охватывающим центрирующим конусом 188, прилегающим в продольном направлении к кольцеобразной панели 200, предусмотренной для вхождения в упор с торцевым фланцем 197 подвижной опоры 195 в соединенном положении соединительных механизмов 50, 51, снимая таким образом действие пружин 204 и позволяя пружине 199 играть роль амортизатора.
В последнюю очередь, складная деталь 200, 201 оснащена шаровыми толкателями (не показанными на фигурах), установленными внутри кольцеобразной панели 200, таким образом, выходящими радиально в отверстие последней.
Такие шаровые толкатели предусмотрены, в контакте с торцевым фланцем 197 и перед складыванием, для моментального противодействия перемещению соединительного механизма 50 в течение определенного промежутка времени, предусмотренного для гарантии эффективного вхождения охватываемого центрирующего конуса 201 внутрь охватывающего центрирующего конуса 188.
Сцепное устройство согласно изобретению, таким образом, предусмотрено:
- для возможности оператора средней квалификации осуществлять, не покидая кабину, все операции сцепки сельскохозяйственного орудия с подъемной системой сельскохозяйственного трактора: собственно сцепку сельскохозяйственного орудия и соединение трансмиссионных валов;
- для придания средствам трансмиссии той же кинематики движения, что и у сцепного устройства, предусмотренного для непосредственной сцепки сельскохозяйственного орудия 3 на трехточечной подъемной системе 5 сельскохозяйственного трактора 1, и, в частности, для гарантии, таким образом, оптимальной передачи мощности независимо от относительного положения и, в частности, отклонения орудия 3 относительно трактора 1.