ПЕРЕХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕС НА УПРАВЛЯЕМЫЙ МОСТ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
ADAPTER FOR MOUNTING EXTRA WHEELS ON VEHICLE CONTROLLED AXLE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к ходовой части колесного транспортного средства, в частности к переходным устройствам для установки дополнительных колес на управляемый мост комбайна при сдваивании его ведущих колес или переоборудовании комбайна на полугусеничный ход, обеспечивающей соответствующее снижение уровня давлений на почву со стороны колес управляемого моста и повышение, таким образом, проходимости комбайна в зонах с повышенным увлажнением почвы.
Известен способ сдваивания колес на ведущих мостах автомобилей путем «зеркальной» установки дисков колес и крепления их к фланцу тормозного барабана посредством шпилек, футорок и гаек с конусом. Однако данный способ используется только для дисковых колес, присоединительная плоскость которых выходит за габарит шины по ее ширине, что характерно для автомобилей (Томушев М.М. Устройство автомобилей. - Львов: Издательство Львовского университета, 1970. - с.319).
Недостаток данной конструкции - невозможность сдваивания на управляемом мосту штатной для комбайна конструкции колес, поскольку присоединительная плоскость их дисков не выходит за габарит шины по ширине, поэтому вместо штатных колес управляемого моста посредством переходного фланца на ступицу устанавливаются сдвоенные автомобильные колеса подходящего диаметра, которые по ширине уже штатных и являются многослойными, то есть более жесткими. В совокупности данный способ не обеспечивает снижения давлений на почву со стороны колес управляемого моста, соответствующего снижению уровня давлений под опорами ведущего моста при сдваивании ведущих колес или переоборудовании комбайна на полугусеничный ход.
Наиболее близким к предлагаемому является переходное устройство для сдваивания дисковых колес - проставка «муфта» в виде цилиндра или трубы с присоединительными фланцами на торцах с отверстиями под болты и шпильки для крепления к колесам (Патент США №3039825, кл. 301-36, 1962).
Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает жесткость и надежность крепления дополнительного колеса, не исключая риск аварийной ситуации (раскручивание гаек или разрушение шпилек, одновременно крепящих проставку и диск штатного колеса), поскольку шпильки крепления штатного колеса и внутреннего фланца проставки, да и сам фланец испытывают помимо статической нагрузки от момента затяжки гаек еще и неравномерную, периодически изменяющуюся динамическую нагрузку, вызванную вертикальной реакцией почвы на дополнительное колесо. Кроме того, проставка для сдваивания колес не является универсальной, то есть не приспособленной к задаче установки дополнительно к штатному колесу колес иной конструкции.
Технической задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего жесткость и надежность крепления дополнительного и штатного колес и, кроме того, универсальность его использования при необходимости установки дополнительных колес преимущественно на управляемом мосту комбайна конструкции, отличающейся от штатной.
Техническим решением задачи является создание технологически простого устройства, обеспечивающего повышение жесткости и надежности крепления дополнительных колес и обеспечение универсальности использования части проставки, используемой для сдваивания и установки дополнительных колес конструкции, отличающейся от штатной.
Поставленная задача достигается тем, что устройство выполнено в виде одноступенчатой или многоступенчатой цилиндрической, пустотелой проставки с фланцами на ее торцовых поверхностях, внутренним из которых она посредством футорок и гаек соединяется с диском штатного колеса, уже закрепленном футорками на шпильках ступицы, и, при этом, проставка «защемляется» в ободе штатного колеса с помощью разрезного кольца с конической внешней и цилиндрической внутренней поверхностями, то есть трапециевидного сечения, равномерно перемещаемого по внешней цилиндрической поверхности ступени проставки меньшим основанием в направлении технологической ниши обода штатного колеса до тех пор, пока коническая внешняя поверхность кольца по всей окружности жестко не упрется в сопрягаемую внутреннюю поверхность обода. Перемещение кольца осуществляется с помощью равномерно распределенных по окружности внешней цилиндрической поверхности ступени проставки винтовых пар, установленных таким образом, что гайки приварены поперечно-радиально к внешней цилиндрической поверхности проставки или ее ступени, а болт ориентирован параллельно образующей цилиндрической поверхности ступени и упирается во внешнюю вертикальную поверхность разрезного кольца. Внешним фланцем посредством гаечно-болтового соединения проставка соединяется с диском дополнительного колеса, при этом внешний фланец выполняется с отверстиями, необходимыми и достаточными для монтажно-демонтажных работ.
Для снижения металлоемкости, технологичности изготовления и обеспечения универсальности использования проставка может быть выполнена из двух частей, центрируемых и соединяемых меж собой посредством центрирующего буртика и гаечно-болтового соединения.
Первая, постоянная для данного комбайна, то есть универсальная часть проставки, содержит внутренний фланец и устройство «защемления» в ободе штатного колеса. Она может быть выполнена двухступенчатой: первая ступень выполняется меньшего диаметра, достаточного для закрепления на футорках штатного колеса, а вторая ступень для монтажа на ее внешней поверхности устройства «защемления» проставки в ободе штатного колеса - большего диаметра.
Вторая, сменная часть составной, одноступенчатой проставки служит для гаечно-болтового соединения с диском дополнительного колеса. На внешних фланцах универсальной и сменной части проставки кроме отверстий для гаечно-болтовых соединений их между собой и проставки с диском дополнительного колеса выполняются отверстия, необходимые и достаточные для монтажно-демонтажных работ.
Разрезное кольцо может быть выполнено как сплошным в поперечном сечении по всей наружной окружности контакта с ободом колеса и внутренней окружности контакта с поверхностью проставки, так и переменным в сечении в виде совокупности элементов, периодически имитирующих трапециевидное сечение в форме усеченного клина, дискретно защемляющих проставку в ободе штатного колеса, располагаемых против винтовых пар на проставке, закрепленных тем или иным способом, например, сваркой на плоском или цилиндрическом разрезном кольце из листового металла.
Опорная цилиндрическая поверхность проставки, по которой посредством винтовых пар перемещается разрезное кольцо, может быть выполнена дискретной в виде выступов, например, ребер жесткости прямоугольной формы, приваренных радиально вдоль образующих цилиндрической поверхности проставки в одной плоскости с соответствующими винтами перемещения кольца.
Техническое решение поясняется чертежами. На фиг.1 изображено переходное устройство для сдваивания управляемых колес комбайна КЗС-812 «Палессе» - проставка в виде полого цилиндра с фланцами на его торцовых поверхностях для крепления к колесам с устройством «защемления» проставки в ободе штатного колеса; на фиг.2 - то же, вид А на фиг.1; на фиг.3 - то же, разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - то же, разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 показана составная из двух частей конструкция данного устройства, первая I, коренная часть которой является универсальной, и более технологичная в производстве конструкция разрезного кольца; на фиг.7 - то же, с измененной второй частью одноступенчатой проставки под установку дополнительного колеса иной конструкции, чем штатное; на фиг.8 - проставка для сдваивания колес управляемого моста комбайна «Джон-Дир 1076», а на фиг.9 - двухступенчатая проставка с универсальной I частью, что на фиг.8 и сменной частью II для установки дополнительного колеса иной конструкции, чем штатное; на фиг.10 - трехступенчатая, составная проставка для сдваивания колес штатной конструкции на управляемом мосту комбайна «Вектор 410»; на фиг.11 - та же трехступенчатая, составная проставка со сменной частью II под установку дополнительного колеса, иной конструкции, чем штатное колесо; на фиг.12 - двухступенчатая, составная проставка под установку дополнительного колеса, конструкции иной, чем штатное колесо и с опорой разрезного кольца на дискретную поверхность в виде ребер жесткости прямоугольной формы 23.
Переходное устройство содержит проставку 1, закрепляемую внутренним фланцем на шпильках 16 ступицы штатного колеса 5 посредством футорок 6 и штатных гаек 17 с конусом и имеющую на внешнем фланце отверстия с приваренными на его внутренней поверхности гайками 7 или приваренные шпильки 8 (фиг.6-12) для присоединения диска дополнительного колеса 10 болтами 14 или гайками 21 с конусом. Отверстия 9 необходимы для монтажа проставки. На внешней цилиндрической поверхности проставки расположено разрезное кольцо 2 с внутренней цилиндрической и наружной конической поверхностями, образующими совместно с вертикальными передней и задней поверхностями трапециевидное сечение в форме усеченного клина, и винтовой механизм перемещения разрезного кольца 2 по поверхности проставки 1 в виде равномерно распределенных по окружности винтовых пар, гайка 13 которых приварена поперечно-радиально к внешней цилиндрической поверхности проставки 1, а винт 11, положение которого фиксируется контргайкой 12, упирается в вертикальную поверхность кольца 2 таким образом, что его закручивание в гайку 13 сопровождается перемещением кольца 2 в сторону технологической ниши обода штатного колеса 5. Для исключения попадания грязи во внутреннюю полость проставки 1 служит крышка 15, закрепляемая винтами 18 или гайками 22.
Как вариант, проставка может быть выполнена составной - из двух частей (фиг.6-12): универсальной - I и сменной - II, центрируемых и собираемых между собой посредством центрирующего буртика и гаечно-болтового соединения 19, 20. Первая часть (I) с устройством «защемления» в ободе штатного колеса выполняется одно - (фиг.6-9, 12) или двухступенчатой (фиг.10-11) и является универсальной для данного транспортного средства, а вторая часть (II) преимущественно является одноступенчатой и сменной, а ее конструкция в целом зависит от конструкции обода, диска присоединяемого колеса и целей данного присоединения.
Разрезное кольцо 2 может быть выполнено как постоянным в поперечном сечении по всей наружной окружности контакта с ободом колеса 5 и внутренней окружности контакта с цилиндрической поверхностью проставки 1, так и для упрощения технологии его изготовления - переменным в сечении, например, в виде совокупности элементов 4, периодически имитирующих трапецевидное сечение в форме усеченного клина, дискретно защемляющих проставку в ободе штатного колеса 5, располагаемых против винтовых пар 11, 13 на проставке 1, закрепленных тем или иным способом, например сваркой, на плоском 3 или цилиндрическим кольце из листового металла.
Опорная цилиндрическая поверхность проставки 1, по которой посредством винтовых пар 11, 13 перемещается разрезное кольцо 2, может быть выполнена дискретной в виде выступов, например, ребер жесткости прямоугольной формы 23, приваренных радиально вдоль образующих цилиндрической поверхности проставки 1 или ее универсальной части (I) в одной плоскости с соответствующими винтами 11.
Предложенное переходное устройство работает следующим образом. При монтаже дополнительного колеса 10 к штатному колесу 5 управляемого моста комбайна, оборудованного сдвоенными ведущими колесами или оснащенного полугусеничным ходом, штатные гайки 17 крепления колеса на шпильках 16 поочередно в соответствии с со схемой крепления штатного колеса заменяются футорками 6, на которые устанавливается проставка 1 или ее первая, универсальная часть - I в сборе с разрезным кольцом 2 и закрепляется штатными гайками 17 с внешним конусом с помощью торцового ключа через специальные отверстия 9 во внешнем присоедительном фланце проставки 1 или через открытую полость первой, универсальной части - I проставки. Затем, равномерно закручивая в гайки 13 в диаметрально противоположных точках винты 11, разрезное трапециевидное или с переменным сечением кольцо 2, состоящее из элементов 3 и 4, подается по внешней цилиндрической поверхности проставки 1 или по выступающим, дискретно ее иммитирующим элементам в виде ребер жесткости прямоугольной формы 23 в сторону технологической ниши обода штатного колеса 5, пока внешняя конусная поверхность кольца 2 по всему периметру контакта или дискретные элементы 4, приваренные к кольцу 3 не войдут в жесткое соприкосновение с сопрягаемой внутренней поверхностью обода штатного колеса 5 и кольцо 2 своей внутренней цилиндрической поверхностью, сужающейся по мере продвижения вглубь технологической ниши обода штатного колеса 5, или выполняющими ее роль элементами 4 не «защемит» проставку 1 или ее универсальную часть - I в ободе штатного колеса 5. Это исключит саму возможность диаметрального перемещения консоли проставки 1, и, соответственно, гаечно-футорочно-шпилечное соединение штатного колеса 5 и проставки 1 будет испытывать только статические напряжения растяжения от момента затяжки крепления. При этом исключаются динамические напряжения от вертикальной нагрузки со стороны дополнительного колеса 10, изгибающей внешнюю часть проставки 1 до сечения «защемления». В этом положении болты 11 фиксируются контргайками 12. Когда проставка 1 состоит из двух частей (фиг.6-12), то ее вторая, сменная часть - II, конструкция которой зависит от монтируемого дополнительного колеса, соединяется методом гаечно-болтового соединения 19, 20 с универсальной частью - I в единое целое. На внешний фланец собранной воедино проставки методом гаечно-болтового соединения 7, 14 или 8, 21 монтируется дополнительное колесо 10, устанавливается и закрепляется винтами 18 или гайками 22 крышка 15. Демонтаж осуществляется в обратном порядке.
Использование данного изобретения позволяет повысить надежность и жесткость крепления дополнительного и штатного колес управляемого моста комбайнов, оборудованных на полугусеничный ход или сдвоенными колесами на ведущем мосту, универсальность использования «защемляющей части» устройства, то есть возможность использования ее не только для сдваивания колес, но и для использования части проставки при установке дополнительных колес, конструктивно отличающихся от штатных.