СИСТЕМА ТРАНСПОРТИРОВКИ НА ГУСЕНИЧНОМ ХОДУ И УЧАСТОК ОРОСИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЙ ЭТУ СИСТЕМУ ТРАНСПОРТИРОВКИ
CRAWLER TRANSPORTATION SYSTEM AND IRRIGATION SYSTEM SECTION CONTAINING THIS TRANSPORTATION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение, в целом, относится к оросительным системам и связанными с ними компонентами. По меньшей мере, некоторые примеры вариантов осуществления связаны с поворотными оросительными системами, которые включают в себя систему транспортировки на гусеничном ходу.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Иногда оросительные системы автоматизированы, чтобы они могли орошать большие поля или участки полей, в значительной степени без участия или вмешательства человека. С этой целью такие оросительные системы могут включать в себя один или более комплектов шин, которые позволяют перемещать оросительную систему в разные места в области, которая должна быть орошена. Перемещение оросительной системы может быть осуществлено посредством системы привода, связанной с шинами.
В то время как один или более комплектов шин позволяют менять положение оросительной системы, использование шин может представлять множество проблем. Одна такая проблема состоит в том, что из-за веса оросительной системы, особенно когда она заполнена водой, а также относительно большого размера шин, шины часто делают колеи в почве орошаемого поля довольно глубокими и/или широким. Например, такие колеи, которые иногда называются поворотными дорожками, могут затруднить использование другого оборудования, такого как комбайны, грузовики и тракторы, для перемещения по полю.
Кроме того, при перемещении одной или нескольких оросительных систем, такие колеи могут затруднить или сделать невозможным перемещение колес других оросительных систем через поле. Более того, эти оросительные системы могут испытывать значительный износ, поскольку они пытаются перемещаться через и по колеям, оставленным другой оросительной системой.
Другой пример проблем, связанных с использованием шин в оросительной системе, касается самого поля. В частности, колеи, созданные такими шинами, могут вызвать почвенную эрозию на поле. Эрозия может усугубляться дополнительно, если колеи от шин заполняются водой и грязью, как это обычно бывает.
Связанная с этим проблема заключается в том, что относительно широкая конфигурация шин приводит к соответствующему сокращению объема полевого пространства, которое доступно для выращивания. В зависимости от размера оросительной системы, количества и размера соответствующих шин, это сокращение может быть довольно значительным в некоторых случаях.
В дополнение к проблемам, отмеченным выше, сами по себе шины подвержены различным проблемам. Например, шины, обычно используемые в оросительных системах, являются пневматическими. Таким образом, материал резиновой шины подвержен износу из-за длительного воздействия солнца, а пневматические шины могут выходить из строя в результате отказа клапана или контакта с острым предметом. Независимо от механизма отказа, шина должна быть отремонтирована или заменена, что может потребовать много времени и затрат. Например, ремонт или замена одной или нескольких шин приводит к нежелательному времени простоя для оросительной системы. Это время простоя может быть особенно проблематичным, например, в жарких погодных условиях, когда адекватный поток воды имеет решающее значение для выживания урожая.
Более того, если шина спущена, фермер не может сразу осознать проблему, и в результате оросительная система может продолжать работать со спущенной шиной или спущенными шинами. Это может привести к чрезмерному износу оросительной системы, включая компоненты системы привода, такие как соединения и подшипники, по мере того, как оросительная система перемещается по полю.
Более того, даже если шина не спущена, все еще могут возникать проблемы. Например, если в шине не поддерживается надлежащее давление, характеристики шины будут страдать, и шине может быть относительно сложнее перемещаться по полю, чем это было бы, если бы шина находилась под правильным давлением. Эта проблема еще более усугубляется состоянием поля, на котором используется оросительная система.
Кроме того, должно быть очевидно, что, когда вышеупомянутые проблемы возникают в крупных операциях по выращиванию, которые включают в себя многочисленные оросительные системы и связанные шины, эти проблемы оказывают значительное кумулятивное влияние на время, производительность и финансы.
Некоторые усилия для решения проблем, как те, что упомянуты выше, включают использование гусеницы, которая вращается вокруг двух пневматических шин. Хотя такая компоновка может привести к несколько менее проблематичной форме колеи, эти механизмы создают собственный набор проблем. Например, использование пневматических шин является проблематичным по уже изложенным причинам.
Кроме того, поскольку эти устройства гусеницы и шины могут полагаться на высокий уровень натяжения гусеницы для полезной работы, необходимо использовать оборудование, такое как натяжители. Однако эти натяжители могут сообщать огромное усилие на такие компоненты, как валы, подшипники и редукторы, что снижает срок службы этих компонентов. Кроме того, натяжители могут быть подвержены изменениям давления в шине, так что натяжение может меняться в зависимости от давления в шине. Кроме того, давление в шине может резко изменяться в течение всего дня, и производительность устройства гусеницы и шины будет соответствующим образом изменяться. Связанная с этим проблема заключается в том, что не существует простого способа для фермера или другого пользователя контролировать и влиять на изменение давления в шине, если это необходимо.
Наконец, конфигурации гусеницы и шины, в которых используются резиновые гусеницы, все еще представляет дополнительные проблемы. Например, резиновые гусеницы могут ухудшаться после длительного воздействия солнца и тепла. Замена этих резиновых гусениц приводит к дополнительным расходам в виде деталей, рабочей силы и времени простоя оросительной системы.
В свете таких проблем было бы полезно иметь, например, оросительную систему, такую как поворотная оросительная система, которая была бы сконфигурирована таким образом, чтобы, по меньшей мере, некоторых из проблем, связанных с использованием шин, можно было бы избежать.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ НЕКОТОРЫХ АСПЕКТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следует отметить, что раскрытые в данном документе варианты осуществления не представляют собой исчерпывающую сущность всех возможных вариантов осуществления, и это краткое изложение сущности не является исчерпывающим описанием всех аспектов любого конкретного варианта осуществления (вариантов осуществления).
Скорее, это краткое изложение сущности просто отображает отдельные аспекты некоторых примеров вариантов осуществления. Следует отметить, что ничто в настоящем документе не должно истолковываться как составляющее существенный или незаменимый элемент любого изобретения или варианта осуществления. Скорее, различные аспекты раскрытых вариантов осуществления могут быть объединены множеством способов, с тем, чтобы образовать еще дополнительные варианты осуществления. Такие дополнительные варианты осуществления считаются находящимися в пределах объема настоящего изобретения.
Кроме того, ни один из вариантов осуществления, охватываемых объемом настоящего изобретения, не должен истолковываться как разрешающий или ограничивающий для разрешения какой-либо конкретной проблемы (проблем). Никакой из вариантов осуществления также не должен истолковываться для осуществления или быть ограниченным для реализации какого-либо конкретного технического эффекта (эффектов) или решения (решений).
Настоящее изобретение, в целом, относится к оросительным системам, таким как поворотные оросительной системы, например, которые включают в себя систему транспортировки на гусеничном ходу. В некоторых вариантах осуществления система транспортировки на гусеничном ходу выполнена с возможностью незначительной модификации уже развернутых оросительных систем, которые включают шины, такие как пневматические шины. В других вариантах осуществления система на гусеничном ходу может быть включена как часть первоначальной сборки оросительной системы. В любом случае система на гусеничном ходу может быть по существу одинаковой, то есть, по меньшей мере, некоторые варианты осуществления системы на гусеничном ходу одинаково хорошо подходят для установки во время первоначального конструирования, так и для использования в качестве установки при незначительной модификации. Система на гусеничном ходу особенно хорошо подходит для использования в поворотных оросительных системах, но объем изобретения не ограничивается такими оросительными системами, а система на гусеничном ходу может использоваться в любой другой оросительной системе или в других применениях, кроме орошения, где это может оказаться полезным.
Продолжая ссылаться теперь на дополнительные примеры вариантов осуществления, следует понимать, что варианты осуществления, входящие в объем настоящего изобретения, могут включать в себя любые один или более из следующих элементов и признаков элементов в любой комбинации: систему транспортировки на гусеничном ходу; оросительную систему, которая включает в себя систему транспортировки на гусеничном ходу; бесколесную или бесшинную оросительную систему; систему транспортировки на гусеничном ходу в виде системы после покупки, которая может быть установлена на существующую оросительную систему, которая включает в себя колесную или шинную систему транспортировки; поворотную оросительную систему, которая включает в себя систему транспортировки на гусеничном ходу; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая не использует шины или колеса; систему транспортировки на гусеничном ходу, приводимую в действие электрическим двигателем или любым другим типом первичного двигателя; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя зубчатую передачу для передачи мощности, соединяющую гусеницу с одним или несколькими приводными колесами, которые вызывают перемещение гусеницы, и зубчатую передачу для передачи мощности, соединяемую с первичным двигателем; первичный двигатель для системы транспортировки на гусеничном ходу, где первичный двигатель может быть дистанционно управляемым; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя зубчатую передачу, имеющую одну или более передач, соединенных с одной или несколькими другими зубчатыми передачами цепью или зубчатой лентой, которая выполнена, по меньшей мере, частично из металла и/или пластика; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя одну или более приводных передач в виде пластиковой звездочки; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя зубчатую передачу, имеющую одно или более зубчатых колес, выполненных по существу или полностью из пластика; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая является взаимозаменяемой одной или несколькими шинами существующей оросительной системы; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая может быть установлена на тех же ступицах существующей оросительной системы, где шины были первоначально установлены или предназначены для установки; систему транспортировки на гусеничном ходу, выполненную с возможностью установки на пару ступиц оросительной системы, которая может быть поворотной оросительной системой; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая при использовании оросительной системой данного веса производит отпечаток на почве, который имеет относительно большую площадь, чем отпечаток, создаваемый парой шин той же оросительной системы; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая для оросительной системы данного веса оказывает давление на почву, которое меньше, чем у пары шин той же оросительной системы; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя один или более сменных грунтозацепов; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя один или более пластиковых грунтозацепов; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя цепь, к которой прикреплено множество грунтозацепов; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя пластиковую цепь, к которой прикреплен один или более грунтозацепов; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя пластиковую цепь, к которой прикреплены один или более пластиковых грунтозацепов; систему транспортировки на гусеничном ходу с цепью, причем каждое звено цепи составляет одно целое с соответствующим грунтозацепом; грунтозацеп, который может быть пластиковым или металлическим, который включает в себя одно или более полозьев с каждой стороны для обеспечения последовательного контакта с грунтозацепом; систему транспортировки на гусеничном ходу с пластиковой цепью, причем каждое звено пластиковой цепи составляет одно целое с соответствующим грунтозацепом; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая образует площадь контакта с почвой, которая, по меньшей мере, равна расстоянию между двумя осями ступицы системы транспортировки на гусеничном ходу; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая образует площадь контакта с почвой, которая имеет по существу ту же длину, что и система транспортировки на гусеничном ходу; систему транспортировки на гусеничном ходу только с единственным контактным участком с почвой; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая образует площадь контакта с почвой, значительный участок или весь из которого постоянно находится в контакте с почвой все время; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая образует площадь контакта с почвой, где площадь контакта с почвой остается по существу одинаковой по размеру все время; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая образует площадь контакта с почвой, которая, в целом, имеет прямоугольную форму; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая образует площадь контакта с почвой, которая находится в диапазоне от примерно 400 до примерно 700 квадратных дюймов; систему транспортировки на гусеничном ходу с регулируемой площадью контакта с почвой; систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя ненатянутую гусеницу, имеющую множество грунтозацепов; систему транспортировки на гусеничном ходу, имеющую, в целом, прямоугольный контур; систему транспортировки на гусеничном ходу, гусеница которой производит, в целом, отпечаток прямоугольной формы на почве, а не, как правило, U-образный отпечаток, создаваемый одной или несколькими шинами, которые могут использоваться вместо гусеницы, а отпечаток, создаваемый гусеницей, является значительно меньшим, чем U-образный отпечаток; и корпус для системы транспортировки на гусеничном ходу, при этом корпус может быть с возможностью съема прикреплен к раме или другой конструкции системы транспортировки на гусеничном ходу, и корпус может быть выполнен из металла и/или пластика и может включать одну или более панелей доступа.
Кроме того, это изобретение охватывает варианты осуществления, раскрытые в данном документе, как в соответствующих собранных формах, так и формах соответствующих комплектов. Когда в форме комплекта, вариант осуществления может быть частично или полностью разобран, и комплект может быть использован во время конструирования оросительной системы или в качестве модификации после продажи существующей оросительной системы.
Ниже приведен неисключительный список вариантов осуществления в рамках объема изобретения. Следует понимать, что аспекты различных вариантов осуществления могут быть объединены в другие способы для образования еще дополнительных вариантов осуществления.
В первом примере варианта осуществления, система транспортировки на гусеничном ходу включает в себя гусеницу, функционально зацепленную с парой ведущих колес, и каждое из ведущих колес установлено или является монтируемым к соответствующей ступице оросительной системы.
Во втором примере варианта осуществления, участок оросительной системы имеет систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя гусеницу, функционально зацепленную с одним или несколькими ведущими колесами, и каждое из одного или нескольких ведущих колес установлено или является монтируемым к соответствующей ступице участка оросительной системы.
В третьем примере варианта осуществления, опора поворотной оросительной системы имеет систему транспортировки на гусеничном ходу, которая включает в себя гусеницу, функционально зацепленную с одним или несколькими ведущими колесами, и каждое из одного или нескольких ведущих колес установлено или является монтируемым к соответствующей ступице опоры поворотной оросительной системы.
В четвертом примере варианта осуществления, система транспортировки на гусеничном ходу включает в себя гусеницу, функционально зацепленную с одним или несколькими ведущими колесами, где одно или более ведущих колес соединены с приводным двигателем посредством зубчатой передачи, и каждое из одного или нескольких ведущих колес установлено или монтируется к соответствующей ступице оросительной системы.
В пятом примере варианта осуществления, система транспортировки на гусеничном ходу включает в себя гусеницу, функционально зацепленную с одним или несколькими ведущими колесами, где одно или более ведущих колес соединены с приводным двигателем посредством зубчатой передачи, которая включает в себя одно или более пластиковых зубчатых колес и/или пластиковых звездочек, и каждое из одного или нескольких ведущих колес установлено или является монтируемым к соответствующей ступице оросительной системы.
В шестом примере варианта осуществления, система транспортировки на гусеничном ходу включает в себя гусеницу, функционально зацепленную с одним или несколькими ведущими колесами, где одно или более ведущих колес соединены с зубчатой передачей, которая включает в себя одно или более зубчатых колес и где одно из зубчатых колес или ведущих колес соединены с другим зубчатым колесом или ведущим колесом цепью или зубчатым ремнем, и каждое из одного или нескольких ведущих колес установлено или является монтируемым к соответствующей ступице оросительной системы.
В седьмом примере варианта осуществления, система транспортировки на гусеничном ходу включает в себя ненатянутую гусеницу, функционально зацепленную с одним или несколькими ведущими колесами.
В восьмом примере варианта осуществления, система транспортировки на гусеничном ходу включает в себя гусеницу, имеющую цепь с множеством звеньев, при этом каждое из звеньев имеет соответствующий грунтозацеп, прикрепленный к нему, где одно или более звеньев и один или более грунтозацепов являются пластиковыми.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые чертежи содержат фигуры некоторых примеров вариантов осуществления, чтобы дополнительно прояснить различные аспекты настоящего изобретения. Понятно, что эти чертежи изображают только некоторые варианты осуществления изобретения и не предназначены для ограничения его объема каким-либо образом. Изобретение будет описано и объяснено с дополнительной специфичностью и детализацией посредством использования прилагаемых чертежей, на которых:
Фиг.1 представляет собой схематичный вид в плане устройства поворотных оросительных систем;
Фиг.2 раскрывает аспекты примера опоры поворотной оросительной системы;
Фиг.3 раскрывает аспекты примера опоры поворотной оросительной системы, в которой опора включает в себя систему транспортировки на гусеничном ходу;
Фиг.3а раскрывает аспекты примера корпуса для системы транспортировки на гусеничном ходу;
Фиг.3b раскрывает аспекты примера защитного экрана для системы транспортировки на гусеничном ходу;
Фиг.4 представляет собой вид в перспективе с правой стороны примера системы транспортировки на гусеничном ходу;
Фиг.5а представляет собой вид в перспективе с левой стороны примера системы транспортировки на гусеничном ходу;
Фиг.5b представляет собой частичный вид в перспективе с левой стороны примера системы транспортировки на гусеничном ходу с частью рамы, удаленной для ясности;
Фиг.5с представляет собой частичный вид в перспективе с правой стороны примера системы транспортировки на гусеничном ходу с двигателем, удаленным для ясности;
Фиг.5d представляет собой вид частичного разреза примера приводной ступицы;
Фиг.5е представляет собой вид частичного разреза примера оси ступицы;
Фиг.6 представляет собой вид сверху примера системы транспортировки на гусеничном ходу;
Фиг.7 представляет собой вид снизу примера системы транспортировки на гусеничном ходу;
На фиг.8а представляет собой вид сбоку в разрезе примера интерфейса между системой транспортировки на гусеничном ходу и шасси оросительной системы;
Фиг.8b представляет собой детализированный вид участка примера цепи и грунтозацепов;
Фиг.8c представляет собой детализированный вид примера цепи с прикрепленными грунтозацепами;
Фиг.8d представляет собой детализированный вид, показывающий интерфейс между двумя примерами грунтозацепов; а также
Фиг.9 раскрывает колею, создаваемую системой транспортировки на гусеничном ходу.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРИМЕРОВ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение, в целом, относится к оросительным системам и компонентам. Более конкретно, по меньшей мере, некоторые варианты осуществления изобретения касаются оросительной системы, одним из примеров которой является поворотная оросительная система, которая включает в себя систему транспортировки на гусеничном ходу, которая позволяет оросительной системе перемещаться по всему полю, в то же время в значительной степени или полностью, избегая одной или нескольких проблем, связанных с использованием систем транспортировки, которые главным образом полагаются на шины или колеса для перемещения связанной оросительной системы. Варианты осуществления изобретения могут быть использованы в широком спектре применений и, соответственно, объем изобретения не ограничивается раскрытыми в данном документе примером применений и структурами.
A. Пример конфигурации и среды функционирования
Ссылаясь сначала к фиг.1, приводятся детали, касающиеся аспектов примера среды функционирования, по меньшей мере, для некоторых вариантов осуществления изобретения. В примере по фиг.1 показана поворотная оросительная система 100. В целом, как более подробно показано на фиг.2, поворотная оросительная система 100 имеет поворотное плечо 102, длина «L» которого образована несколькими длинами водопроводной трубы, соединенной встык и поддерживаемой рядом опор. Длина «L» образует радиус круговой области «A», которая может быть полита соплами 104 поворотной оросительной системы 100, когда поворотное плечо 102 поворачивается вокруг неподвижной точки «B». Вода может подаваться на поворотное плечо 102 посредством подводящей линии 106, соединенной с насосной станцией 108, которая сообщается с источником воды (не показан). В зависимости от размера поля или области, подлежащей поливу, может быть предусмотрена одна или более поворотных оросительных систем 100.
Продолжая обращать внимание к фиг.1 и обращая теперь внимание к фиг.2, также приводятся дополнительные подробности, относящиеся к примеру поворотной оросительной системы 100. Как указано здесь, поворотная оросительная система 100 может включать в себя одну или более опор 110, которые могут быть выполнены в виде металлического каркаса. Опоры 110 поддерживают отдельные длины 102a и 102b труб, которые образуют часть длины поворотного плеча 102. Каждая из длин 102а и 102b труб может сообщаться по текучей среде с одним или несколькими соплами 112, которые могут быть подвесными соплами, как показано на фиг.2, или любым другим соплом. Продолжая ссылаться к фиг.2, одна или более опор 110 могут включать в себя шасси 114, которое поддерживается парой шин 116. По меньшей мере, для причин, изложенных в другом месте, однако, использование шин, таких как шины 116, в оросительных системах оказалось проблематичным.
Соответственно, теперь обратим внимание к фиг.3, где предусмотрены детали, относящиеся к аспектам примера вариантов осуществления изобретения. Поворотная оросительная система 200 может быть аналогичной или идентичной поворотной оросительной системе 100, за исключением того, что вместо шин, таких как шины 116, поворотная оросительная система 200 включает в себя систему транспортировки на гусеничном ходу (СТГХ), один пример которой обозначен как 300.
Некоторые, ни одна, или все части СТГХ и ее компоненты могут быть покрыты краской или другими материалами. По меньшей мере, некоторые из таких материалов могут служить для предотвращения или уменьшения ржавчины и коррозии. Поверхностные обработки и текстуры могут также применяться к участкам СТГХ.
Многие из элементов, используемых при выполнении, конструируются полностью или частично, из одного или нескольких металлов. Применимые металлы могут включать в себя стали, такие как нержавеющая сталь, алюминий и алюминиевые сплавы, хотя специалист в данной области поймет, что можно использовать и другие металлы, а объем изобретения не ограничивается приведенными выше примерами. Когда металл используется при конструировании компонента, металлические элементы могут принимать одну или более форм, включая, но, не ограничиваясь ими, квадратную трубу, прямоугольную трубу, овальную трубу, многоугольную трубу, круглую трубу, трубчатую и сплошную, а не трубчатую, формы любые из вышеприведенного. Металлические элементы могут быть экструдированными, коваными, подвергнутыми механической обработке или любым из вышеприведенного. Как более подробно описано в данном документе, материалы, такие как пластики и резина, могут использоваться как отдельно, так и в сочетании с одним или несколькими металлами при конструировании элементов СТГХ.
В целом, когда используется доводка или послепродажное обслуживание, СТГХ 300 может быть легко прикреплена к шасси 202 использованием ступиц (не показаны), к которым ранее были установлены шины (см. 116 на фиг.2). Конечно, СТГХ 300 может быть альтернативно включена в качестве элемента поворотной оросительной системы 200 во время конструирования поворотной оросительной системы 200. В любом случае, СТГХ 300 устраняет необходимость в шинах или колесах для транспортировки поворотной оросительной системы 200 по всему полю.
Продолжая ссылаться к фиг.3, и обращая теперь внимание на фиг.3а, по меньшей мере, некоторые варианты осуществления СТГХ, такие как пример СТГХ 300, могут содержать корпус 301. Помимо прочего, корпус 301 может помочь предотвратить проникновение посторонних предметов и/или других материалов в различные компоненты СТГХ, такие как зубчатая передача (обсуждается ниже). Кроме того, корпус 301 может обеспечивать компоненты СТГХ уровнем защиты от таких условий окружающей среды, как солнце и дождь. Корпус 301 может быть выполнен из любых подходящих материалов, включая металл и/или, например, пластик. Кроме того, корпус 301 может быть выполнен с возможностью съемного присоединения к раме и/или другой структуре СТГХ 300. По меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления, корпус 301 включает в себя одну или более панелей 301a доступа, чтобы позволить пользователю получить доступ к компонентам СТГХ, расположенным внутри корпуса 301 для обслуживания, снятия и/или ремонта. Дополнительно, корпус 301 может включать в себя одно или более вентиляционных отверстий 301b, которые обеспечивают движение воздуха через корпус 301. Наконец, дополнительно, или в качестве альтернативы, панель (панели) 301a доступа, корпус 301 могут включать в себя крышку 301c, которая может быть шарнирной, чтобы пользователь мог открыть для получения доступа к компонентам СТГХ, которые расположены внутри корпуса 301.
Продолжая ссылаться к фигурам 3 и 3а и непосредственно кратко обращая внимание на фиг.3b, может быть предусмотрен экран 301d, который может быть использован дополнительно или в качестве альтернативы корпусу 301. В целом, экран 301d может покрывать все или часть компонентов СТГХ, таких как, например, зубчатая передача (рассматривается ниже). Таким образом, экран 301d может помочь предотвратить проникновение инородного материала в зубчатую передачу и/или другие компоненты СТГХ. Экран 301d может быть выполнен из тех же или подобных материалов, что и корпус 301, хотя это не является обязательным. Кроме того, экран 301d может быть с возможностью съема прикреплен к структурным или другим элементам СТГХ, например, посредством болтов или винтов. В некоторых вариантах осуществления экран 301d может включать в себя одну или более панелей 301e доступа, которые позволяют пользователю получать доступ к компонентам СТГХ, например, для проверки, ремонта и/или замены.
B. Аспекты некоторых примеров вариантов осуществления гусеницы
Продолжая обращать внимание на фиг.3, и направляя внимание также на фигуры 4-7, дополнительно приводятся детали, предусмотренные относительно примера СТГХ 300. Как показано на этих фигурах, СТГХ 300 может включать в себя гусеницу 302, которая содержит множество элементов гусеницы, которые могут иметь форму грунтозацепов 302a, соединенных вместе таким образом, что угол между последовательными грунтозацепами 302a является переменным и позволяет одной или нескольким гусеницам 302 принимать изогнутую конфигурацию, например, как показано на фигурах 4 и 5. В целом, пример СТГХ 300 может иметь в целом прямоугольный контур и, как таковой, может иметь относительно меньший вертикальный размер, чем системы привода с треугольной формой.
По меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления, один или более грунтозацепов 302a включают в себя одну или более планок 302b. Планка (планки) 302b, если присутствует, может помочь улучшить силу сцепления с контакт с почвой гусеницы 302 при движении по грунту. Планки 302b могут быть образованы за одно целое с соответствующими грунтозацепами 302а, постоянно прикрепленными к соответствующим грунтозацепам 302а, или могут быть прикреплены с возможностью съема к соответствующим грунтозацепам 302а, так что планки 302b могут быть заменены при износе или в соответствии с условиями эксплуатации. Например, грунтозацеп, пригодный для использования на песчаной почве, может быть не совсем подходящим для использования на глинистой почве.
Грунтозацепы 302а и планки 302b могут быть выполнены из любого подходящего материала, примеры которого включают пластик, резину, металл или любую их комбинацию. Кроме того, грунтозацеп 302а и его соответствующая планка 302b могут быть одного и того же материала друг с другом, но это не является обязательным. В более общем плане, планка 302b любого из вышеупомянутых материалов может быть использована вместе с грунтозацепом 302а, выполненным из любого из этих материалов, и объем изобретения не ограничивается каким-либо конкретным материалом (материалами) или их комбинацией (комбинациями).
В некоторых случаях, грунтозацепы 302а могут быть выполнены из переработанного пластика, примеры которого включают, но не ограничиваются ими, полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE), который продается Quadrant Plastics под торговым названием «Tivar ECO». Такие пластики могут также быть названы высокомодульным полиэтиленом (HMPE) или высокоэффективным полиэтиленом (HPPE). В качестве альтернативы могут использоваться другие пластики или не пластиковые материалы для грунтозацепов 302а.
Наконец, следует понимать, что можно образовать множество различных конфигураций гусеницы 302. Таким образом, аспекты, такие как размер, форма и количество грунтозацепов 302а, могут быть выбраны по желанию для образования гусеницы 302 требуемой конфигурации. Дополнительные детали, относящиеся к примерам грунтозацепов и связанной с ними цепи, обсуждаются в данном документе в другом месте.
С. Аспекты некоторых примеров вариантов осуществления зубчатой передачи
Как дополнительно указано на фигурах, СТГХ 300 может включать в себя зубчатую передачу 304, часть или вся из которой могут быть расположены в пределах огибающей, образованной гусеницей 302. Как лучше всего показано на фиг.6, зубчатые колеса, рассматриваемые ниже, зубчатой передачи 304, могут находиться по существу в одной и той же боковой плоскости, с тем, чтобы образовать по существу линейную конфигурацию зубчатой передачи. Однако эта конфигурация представлена только на примере, и в других вариантах осуществления может использоваться нелинейная конфигурация зубчатой передачи.
В примере, иллюстрированном на фигурах 4-7, зубчатая передача 304 включает в себя ведущее зубчатое колесо 306, которое может быть пластиковым или металлическим, или комбинацией из двух. Первичный привод 400, например, электрический двигатель, включает в себя ступицу 402 с фланцем 402а. Первичный привод 400 может быть предусмотрен как часть СТГХ 300 или может быть существующим оборудованием на шасси оросительной системы, к которому должна быть установлена СТГХ 300. Со ссылкой к фигурам 5d и 6, в частности, ведущее зубчатое колесо 306 может быть установлено, например, посредством болтового соединения, к фланцу 308a приводной ступицы 308. Приводная ступица 308 дополнительно включает в себя фланец 308b, выполненный с возможностью съемного прикрепления, такому как, например, болтами, с соответствующим фланцем 402а ступицы 402. Таким образом, СТГХ 300 может быть легко присоединена к первичному приводу 400 и отсоединена от него.
В свою очередь, приводная ступица 308 установлена на валу 310, который может иметь ступенчатую конфигурацию, как показано на фиг.5d. Как более подробно описано ниже, вал 310 может крепиться к раме 500 (рассматривается ниже) таким образом, что приводная ступица 308 и, следовательно, ведущее зубчатое колесо 306 вращаются вокруг вала 310. С этой целью в приводной ступице 308 могут быть предусмотрены один или более подшипников 312 для вращательной поддержки приводной ступицы 308 при ее вращении вокруг вала 310. В одном варианте осуществления подшипники 312 представляют собой двухрядные конические подшипники, выполненные с возможностью приема как осевых, так и радиальных нагружающих компонентов. В качестве альтернативы можно использовать другие подшипники. В одном конкретном варианте осуществления, вал 310 выполнен из горячекатаной стали, такой как горячекатаная сталь, соответствующая стандарту ASTM 1018, хотя в качестве альтернативы могут использоваться другие материалы. Кроме того, вал 310 может составлять около 2,25 дюйма в диаметре и около 7 дюймов в длину, хотя альтернативные варианты для наружного диаметра и длины вала 310 могут быть реализованы.
В дополнение к ведущему зубчатому колесу 306 и с продолжением ссылки на фигуры 4-7, пример зубчатой передачи 304 может включать в себя одно или более передаточных зубчатых колес 314, которые входят в зацепление с ведущим зубчатым колесом 306. Передаточные зубчатые колеса 314 могут быть по существу одинакового размера и конфигурации друг относительно друга и могут иметь такие размеры, чтобы одно (1) вращение ведущего зубчатого колеса 306 приводило к повороту на 1 оборот каждого передаточного зубчатого колеса 314, хотя эта конфигурация предусмотрена только в качестве примера и не предназначена для ограничения объема изобретения.
Передаточные зубчатые колеса 314 могут быть установлены и вращаться вокруг соответствующих валов 316. Один или оба вала 316 могут быть постоянно или с возможностью отсоединения прикреплены к раме 500 (рассматривается ниже), так что вал 316 является неподвижным, а передаточное зубчатое колесо 314 вращается вокруг неподвижного вала 316. В одном альтернативном варианте осуществления, валы 316 могут поддерживаться с возможностью вращения посредством рамы 500, например, посредством подшипников, так что передаточное зубчатое колесо 314 и вал 316 вращаются в унисон друг с другом.
В одном конкретном варианте осуществления один или оба вала 316 выполнены из круглой трубы из углеродистой стали, такой как труба из углеродистой стали, соответствующая стандарту ASTM A-513 - тип 5 (1026 DOM), хотя в качестве альтернативы могут использоваться другие материалы. Один или оба вала 316 может составлять около 3,5 дюйма в наружном диаметре и около 7 дюймов в длину, хотя альтернативные варианты для наружного диаметра и длины вала 316 могут быть реализованы.
Кроме того, в одном конкретном примере варианта осуществления одно или более передаточных зубчатых колес 314 выполнены из пластика. В этом примере варианта осуществления, подшипники не требуются, так как пластиковое передаточное зубчатое колесо 314 является самосмазывающимся при его вращении вокруг вала 316. Помимо прочего, эта конфигурация без подшипников устраняет возможный механизм отказа и трудоемкость технического обслуживания, а также уменьшает общий вес и стоимость зубчатой передачи 304. Одно или оба пластиковые передаточные зубчатые колеса 314 могут быть спарены прокладкой (не показана), расположенной между передаточным зубчатым колесом 314 и рамой 500 для предотвращения трения передаточного зубчатого колеса 314 о раму 500. В альтернативе к этому устройству, одно или оба передаточные зубчатые колеса 314, которые могут быть или могут не быть пластиковыми, включают в себя подшипник (не показан), который имеет прессовую посадку в передаточном зубчатом колесе 314. Этот подшипник может обеспечивать радиальную и/или осевую опору передаточному зубчатому колесу 314, когда передаточное зубчатое колесо 314 вращается вокруг соответствующего вала 316.
При продолжении ссылки к фигурам 4-7 и в частности, к фиг.5е, зубчатая передача 304 также включает в себя одно или более ведомых зубчатых колес 318, каждое из которых входит в зацепление с соответствующим передаточным зубчатым колесом 314. Кроме того, каждое из ведомых зубчатых колес 318 соединено с соответствующим ведущим колесом 320 таким образом, что вход ведущего зубчатого колеса 306 передается на ведомые зубчатые колеса 318 и, соответственно, вызывает соответствующее вращение ведущих колес 320.
Более конкретно, предусмотрена осевая ступица 322, которая включает в себя фланец 322а, к которому ведомое зубчатое колесо 318 и ведущее колесо 320 прикреплены болтами. В примере по фиг.5е ведомое зубчатое колесо 318 и ведущее колесо 320 могут быть прикреплены болтами к левой стороне фланца 322а, а правая сторона фланца 322а может быть прикреплена болтами к соответствующему фланцу ступицы шасси, как рассматривается в другом месте в данном документе. В некоторых вариантах осуществления осевая ступица 322 выполнена из стали, которая соответствует ASTM 1020, хотя другие стали могут альтернативно быть использованы. В свою очередь, осевая ступица 322 установлена на валу 324, который может иметь ступенчатую конфигурацию, как показано на фиг.5е. В одном конкретном варианте осуществления, вал 324 выполнен из горячекатаной стали, такой как горячекатаная сталь, соответствующая стандарту ASTM 1018, хотя в качестве альтернативы могут использоваться другие материалы. Один или оба вала 324 может составлять около 2,25 дюйма в наружном диаметре и около 7 дюймов в длину, хотя альтернативные варианты для наружного диаметра и длины вала могут быть реализованы.
Как более подробно описано ниже, вал 324 может крепиться к раме 500 (рассматривается ниже) таким образом, что осевая ступица 322 и, следовательно, ведомое зубчатое колесо 318 и ведущее колесо 320, вращаются вокруг вала 324. С этой целью в приводной ступице 322 могут быть предусмотрены один или более подшипников 326 для вращательной поддержки осевой ступицы 322 при ее вращении вокруг вала 324. В одном варианте осуществления подшипники 326 выполнены с возможностью приема радиально-нагружающего компонента. В качестве альтернативы можно использовать другие подшипники.
Поскольку ведущие колеса 320 каждое зацеплено с гусеницей 302 (см. например, фиг.8b), вращение ведущих колес 320 вызывает соответствующее перемещение гусеницы 302, а именно по часовой стрелке в примере по фигурам 5a-5c.
По меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления, один или оба приводных колеса 320 имеют форму звездочки. Звездочка может быть выполнена из пластика и в одном конкретном примере варианта осуществления находится в диапазоне от примерно 14 дюймов до примерно 18 дюймов в диаметре с толщиной в диапазоне от примерно 3/4 дюйма до примерно 1-1/4 дюймов. В еще одном конкретном примере, звездочка имеет диаметр около 16 дюймов в диаметре и толщину около 1 дюйма. Однако вышесказанное представлено только в качестве примера, и объем изобретения не ограничивается этими размерами или связанными пропорциями. Как и в случае ведущих колес 320, одно или оба ведомые зубчатые колеса 318 могут быть частично или полностью выполнены из пластика, хотя это не является обязательным. В более общем плане, по меньшей мере, диаметр и/или размер и количество зубьев любой комбинации зубчатых колес в зубчатой передаче 304 могут варьироваться по желанию для достижения определенного передаточного отношения и/или других эффектов.
Как лучше всего показано на фигурах 5а-5с, конструкция и конфигурация зубчатой передачи 304 такова, что оба передаточные зубчатые колеса 314 и ведущие колеса 320 вращаются в одном и том же направлении для заданного выходного направления ведущего зубчатого колеса 306. Также можно видеть, что ряд вариантов СТГХ 300 может быть реализован. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, некоторые из зубчатых колес приводной передачи 304 могут быть опущены.
Например, передаточные зубчатые колеса 314 могут оба быть опущены, а ведущее зубчатое колесо 306 напрямую связано или соединено цепью или зубчатым ремнем, например, с ведомыми зубчатыми колесами 318. При такой конфигурации, СТГХ 300 будет, по-прежнему, осуществлять требуемое вращение ведущих колес 320. Другим аспектом этой конфигурации является то, что общая длина зубчатой передачи 304 сокращается, и это, в свою очередь, может обеспечить относительно более короткую гусеницу 302 и соответственно меньшую площадь контакта с почвой. Эта меньшая площадь контакта с почвой может быть необходимой, если, например, СТГХ 300 используется с относительно небольшой опорой.
Еще один пример модификации, которая может быть выполнена в приводной передаче 304, ведомые зубчатые колеса 318 могут быть опущены, а передаточные зубчатые колеса 314, каждое устанавливается на соответствующую осевую ступицу 322 вместе с соответствующим ведущим колесом 320 и зацепляются непосредственно, или цепью или зубчатым ремнем, с ведущим зубчатым колесом 306. В этом расположении, направление вращения ведущих колес 320 будет противоположно тому, которое показано на фигурах 5а-5с, при условии, что вход, обеспечиваемый ведущим зубчатым колесом 306, является таким же, как показано на фигурах 5а-5с.
В еще одной модификации приводной передачи 304, одно передаточное зубчатое колесо 314 и связанное ведомое зубчатое колесо 318 могут быть опущены, оставив только одно передаточное зубчатое колесо 314 и соответствующее ведомое зубчатое колесо 318. В этом примере расположения, вход от ведущего зубчатого колеса 306, таким образом, направлен только на одно из ведущих колес 320, а другое ведущее колесо 320 соединено только с ведущим зубчатым колесом 306 посредством гусеницы 302.
Хотя вышеприведенные примеры модификаций зубчатой передачи 304 касаются исключения одного или нескольких зубчатых колес, все еще могут быть сделаны другие модификации в приводной передаче 304, которые включают в себя добавление одного или нескольких зубчатых колес. Например, можно добавить одно или более зубчатых колес, чтобы эффективно увеличить общую длину зубчатой передачи 304 и, соответственно, длину гусеницы 302 и площадь контакта с почвой.
На фигурах 5-7 также будет видно, что желаемая выходная скорость вращения ведомых зубчатых колес 318, передаточных зубчатых колес 314 и ведущих колес 320 может быть получена путем выбора подходящих размеров зубчатых колес и расположений зубчатых колес. Обращаясь к иллюстративному примеру СТГХ 300, ведущее зубчатое колесо 306 больше по диаметру, чем любое из передаточных зубчатых колес 314 и ведомых зубчатых колес 318. Таким образом, относительно низкая входная скорость вращения (которая может быть выражен как обороты в минуту или RPM) ведущего зубчатого колеса 306 приведет к относительно более высокой скорости вращения передаточных зубчатых колес 314, ведомых зубчатых колес 318 и ведущих колес 320. В этом примере передаточные зубчатые колеса 314 не только преобразуют вращательное движение ведущего зубчатого колеса 306 во вращательное движение ведомых зубчатых колес 318, но также увеличивают скорость вращения ведомых зубчатых колес 318 относительно скорости вращения ведущего зубчатого колеса 306.
С учетом вышеизложенных точек зрения и с продолжением ссылки к фигурам 5а-5с и фигурам 6-7, один конкретный пример варианта осуществления приводной передачи 304 включает в себя зубчатые колеса различных специальных размеров. Более конкретно, в этом примере варианта осуществления предусмотрены ведущее зубчатое колесо 306, два передаточных зубчатых колеса 314 и два ведомые зубчатые колеса 318. В этом примере, ведущее зубчатое колесо 306 имеет начальный диаметр около 16 дюймов и 32 зуба, передаточные зубчатые колеса 314 имеют начальный диаметр около 13 дюймов и 26 зубьев, а ведомые зубчатые колеса 318 имеют начальный диаметр около 8 дюймов и 16 зубьев. Вышеизложенные соотношения между начальными диаметрами и зубьями могут использоваться для выбора зубчатых колес другого начального диаметра и количества зубьев. Однако объем изобретения не ограничивается приведенным выше примером или вышеприведенными соотношениями, и, соответственно, могут быть использованы любые другие подходящие конфигурации и отношения зубчатой передачи.
Как видно из вышеизложенного обсуждения, перемещение гусеницы 302 может осуществляться посредством широкого спектра различных устройств зубчатых зацеплений СТГХ и конфигураций зубчатой передачи. Соответственно, объем изобретения не ограничивается примером устройств и конфигураций, описанных в данном документе.
В связи с вышеизложенным, следует отметить, что любое из зубчатых колес в рамках этого изобретения может быть выполнено из множества различных материалов. Таким образом, и в целом, любое из раскрытых зубчатых колес, в любой комбинации, может быть выполнено, например, из пластика или металла. То есть любая комбинация из одного или нескольких ведущего зубчатого колеса 306, передаточных зубчатых колес 314, ведомых зубчатых колес 318 и ведущих колес 320 может быть выполнена из пластика или металла. Кроме того, зубчатая передача может включать в себя исключительно пластиковые зубчатые колеса или исключительно металлические зубчатые колеса или может включать в себя комбинацию пластиковых зубчатых колес и металлических зубчатых колес. Металлы, которые могут использоваться при конструировании металлических зубчатых колес, включают, но не ограничиваются ими, сталь, стальные сплавы, алюминий и алюминиевые сплавы.
По меньшей мере, в одном варианте осуществления все зубчатые колеса зубчатой передачи являются пластиковыми. Как более подробно описано ниже, пластик может быть одинаковым для каждого зубчатого колеса, или различные типы пластиков могут использоваться в двух или более различных зубчатых колесах. Хотя, как обсуждается ниже, пластиковые зубчатые колеса могут быть выгодными при определенных обстоятельствах, их не следует использовать во всех вариантах осуществления или в любом варианте осуществления.
Например, материалы с более легким весом, такие как пластик, могут быть особенно полезными, по меньшей мере, в некоторых применениях, поскольку такие материалы могут помочь уменьшить общий вес СТГХ, а также уменьшить нагрузку, прикладываемую к первичному двигателю 400. Пластиковые зубчатые колеса также могут быть желательными из-за их стойкости к ржавчине, коррозии, истиранию, заеданию и другим проблемам, которые иногда могут быть связаны с использованием определенных металлов и комбинаций металлов. Пластиковые зубчатые колеса также могут быть более устойчивыми к погодным условиям, чем металлические зубчатые колеса. Например, некоторые варианты осуществления пластиковых зубчатых колес могут включать в себя добавку или другой материал (материалы), которые делают пластиковое зубчатое колесо устойчивым к ультрафиолетовому (УФ) свету.
Кроме того, пластиковые зубчатые колеса являются относительно легкими и недорогими по сравнению со стальными зубчатыми колесами сопоставимых размеров и конфигураций. Например, некоторые виды пластика составляют примерно 1/7 веса стали. Кроме того, пластиковые зубчатые колеса можно формовать и, таким образом, избегать, по меньшей мере, некоторых процессов, таких как литье, например, иногда связанное с выполнением металлических зубчатых колес. Кроме того, любое из зубчатых колес, описанных в данном документе, будь то пластик или металл, может включать одно или более облегчающих отверстий для достижения дополнительного снижения веса.
Следует также отметить, что если зубчатая передача, такая как зубчатая передача 304, включает в себя более одного пластикового зубчатого колеса, различные пластики могут использоваться для различных зубчатых колес. Например, и со ссылкой к двум зубчатым колесам, зацепленным друг с другом, одно из зубчатых колес может быть выполнено из пластика первого типа, а другое из двух зубчатых колес может быть выполнено из пластика второго типа, который отличается от пластика первого типа. В зависимости от выбранного пластика, такое зацепляющее устройство «пластик к пластику» может обеспечить относительное уменьшение износа и трения по сравнению с устройством, где оба пластика являются одинаковыми, или устройство, в котором одно зубчатое колесо является пластиковым, а другое зубчатое колесо является металлическим.
Раскрытые пластиковые зубчатые колеса могут быть образованы любым из множества процессов или комбинаций процессов. Примеры производственных процессов для пластиковых зубчатых колес включают, но не ограничиваются ими, любое одно или более из литьевого формования, экструзии, ротационного формования и выдувного формования. Кроме того, пластиковые зубчатые колеса могут быть вырезаны из заготовки, а затем обработаны с использованием таких методов, как токарная обработка, фрезерование, сверление, формование и подгонка. Множество факторов может информировать о конструкции и производстве зубчатых колес, выполненных или из пластика или другого материала (материалов). Примеры таких факторов включают погоду, типы почвы, влажность, топографию, желаемый вес зубчатой передачи, стоимость, свойства трения и надежность.
С учетом вышеизложенного, ниже приводится краткое описание примера пластиков, которые могут быть использованы при конструировании различных компонентов зубчатой передачи, одним из примеров которой является зубчатая передача 304. Например, ведущие колеса, ведомые зубчатые колеса, ведущие зубчатые колеса и салазки или любая комбинация вышеизложенного, могут быть выполнены из одинакового типа пластика. Один из примеров такого пластика включает любой пластик из семейства синтетических полимеров, известных в общем как алифатические полиамиды, а иногда продающиеся под торговым названием «нейлон».
2
2
В более конкретном примере алифатический полиамид, который содержит мелкодисперсные частицы дисульфида молибдена (MoS), может особенно хорошо подходить для некоторых применений. Один такой пластик продается как Quadrant Plastics под торговым названием Nylatron GSM. Присутствие MoS может служить для повышения несущей способности этого пластика при сохранении ударной прочности, характерной для алифатических полимидов.
Тем не менее, другие компоненты одного или нескольких вариантов осуществления приводной передачи могут быть выполнены из другого пластика. Например, передаточные зубчатые колеса могут быть выполнены из полиоксиметилена (POM). POM является термопластиком, который может использоваться в деталях, которые требуют высокой жесткости, низкого трения и стабильности размеров. Следует отметить, что POM иногда называют ацеталь, полиацеталь или полиформальдегид. Кроме того, POM может продаваться под торговыми наименованиями, такими как Delrin, Celcon, Ramtal, Duracon и Hostaform, например.
Как видно из вышеизложенного, в различных вариантах осуществления изобретения могут быть использованы различные пластики. Соответственно, объем изобретения не ограничивается использованием какого-либо конкретного пластика или комбинации пластиков.
D. Аспекты некоторых примеров вариантов осуществления рамы
Продолжая ссылаться к фигурам 4-7, по меньшей мере, некоторые варианты осуществления СТГХ 300 включают в себя раму 500. Рама 500 может включать в себя поддерживающий кронштейн 502, который поддерживает соответствующие валы, обсуждаемые в другом месте в данном документе, к которому прикреплены ведущее зубчатое колесо 306, передаточные зубчатые колеса 314 и ведомые зубчатые колеса 318, как, например, показано на фигурах 5а-5с. В целом, затем, поддерживающий кронштейн 502 может поддерживать вал 310, один или более валов 316 и один или более валов 324.
По меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления поддерживающий кронштейн 502 включает в себя массив предварительно образованных отверстий, которые позволяют пользователю определять желаемую конфигурацию приводной передачи 304. В качестве примера, поддерживающий кронштейн 502 может включать в себя, например, несколько отверстий, например четыре или более, каждое из которых выполнено с возможностью приема вала 324. Таким образом, пользователь может расположить вал 324 в различных местах и тем самым настроить конфигурацию зубчатой передачи 304, для удовлетворения конкретной потребности или применения. Кроме того, или, альтернативно, и как показано на фиг.5а, поддерживающий кронштейн 502 может включать в себя одну или более прорезей 502b, которые могут быть ориентированы вертикально, горизонтально или под углом. Такие прорези 502b позволяют валу скользить в нужное место, тем самым позволяя быструю настройку и/или регулировку приводной передачи 304. Такие прорези 502b могут включать в себя множество вырезов 502с, выполненных с возможностью приема участка вала, где каждый из вырезов 502с определяет другое соответствующее положение вала. Для удерживания вала в конкретном вырезе 502с может использоваться фиксирующий стержень, который не показан, или другая структура (структуры), пока не потребуется удалить вал из этого выреза 502с.
Продолжая ссылаться к фигурам 4-7, теперь будут представлены дополнительные подробности относительно примера рамы 500. Как показано на фигурах, множество вертикальных опорных элементов 504 соединены с поддерживающим кронштейном 502. Каждый из вертикальных опорных элементов 504 опирается на соответствующую поперечную деталь 506, которая опирается на пару параллельных элементов 508 основания. Один, некоторые, или все поддерживающие элементы 502, вертикальные опорные элементы 504, поперечные детали 506 и элементы 508 основания могут быть выполнены в виде трубы или трубки, или могут иметь форму цельного элемента. Различные детали и элементы рамы 500 могут быть постоянно или съемно прикреплены друг к другу любым подходящим способом, таким как, без ограничения, болт, сварка или пайка или любая комбинация вышеизложенного.
По меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления, поддерживающий кронштейн 502, опорные элементы 504 и/или поперечные детали 506 или любая комбинация вышеизложенного могут быть выполнены из холодногнутой углеродистой стали, такой как холодногнутая углеродистая сталь, в соответствии со спецификацией ASTM A 500, хотя в качестве альтернативы могут использоваться другие материалы. В одном конкретном варианте осуществления поперечные детали 506 представляют собой 2×2x12(длинную) квадратную трубу, хотя другие размеры и конфигурации материалов могут альтернативно быть использованы. В том же варианте осуществления и/или в других вариантах осуществления поддерживающий кронштейн 502 представляет собой прямоугольную трубу 2×6x56 (длинную), хотя другие размеры и конфигурации материалов могут альтернативно быть использованы. В еще других вариантах осуществления, один или более компонентов рамы 500, например, поддерживающий кронштейн 502, например, может быть выполнен из пластика, такого как любой из описанных в данном документе пластиков.
Как лучше всего показано на фигурах 4 и 5а-5с, некоторые варианты осуществления элементов 508 основания сконфигурированы и расположены таким образом, что элемент 508 основания служит в качестве изнашиваемого рельса для грунтозацепов 352 (и/или 302а), когда грунтозацепы 352 перемещаются по элементу 508 основания. Кроме того, контактная деталь 508а может служить в качестве направляющей цепи, которая ограничивает или предотвращает боковое перемещение цепи 360 (обсуждается ниже). Контактная деталь 508а может быть выполнена из относительно жесткого материала, который может поддерживать вес приводной передачи 304, но достаточно мягкого, чтобы он не вызывал чрезмерного износа внутренних поверхностей грунтозацепов 302а, с которыми он контактирует. Кроме того, материал контактной детали 508а может быть материалом с относительно низким трением. Примеры таких материалов для контактных деталей 508a включают, но не ограничиваются ими, твердые фтор углероды, такие как политетрафторэтилен (ПТФЭ), которые могут быть проданы под маркой Teflon, и термопласты, такие как полиоксиметилен (POM), которые могут быть проданы под маркой Delrin.
E. Аспекты некоторых примеров вариантов осуществления шасси оросительной системы
Со ссылкой к фиг.8а, приведены детали, касающиеся примера взаимодействия между системой, такой как СТГХ 300, и шасси 600 оросительной системы, такой, как, например, поворотная оросительная система. Шасси 600 может быть таким же, как или аналогичным шасси 114 (см. фиг.2), или может иметь другую конфигурацию.
В примере по фиг.8, фланцы 322а осевых ступиц 322 СТГХ 300 или других СТГХ, сконфигурированы и расположены для соединения с соответствующими ступицами 602 шасси, шасси 600. В частности, фланцы 322а осевых ступиц 322 могут быть прикреплены болтами, или иным образом прикреплены к фланцам 602а ступиц 602 шасси. В результате этой конфигурации СТГХ 300, она может быть легко прикреплена к существующим ступицам шасси оросительной системы и отсоединена от них. Таким образом, эта конфигурация позволяет обеспечить быструю замену шин оросительной системы на СТГХ, а также позволяет быстрое снятие СТГХ от шасси оросительной системы, если это необходимо. Разумеется, объем изобретения не ограничивается использованием ступиц и/или фланцев. В более общем плане, можно использовать любую другую структуру (структуры), которая позволяет быстрое прикрепление и отсоединение СТГХ к/от шасси оросительной системы.
Обращаясь теперь к фигурам 8b-8d, приводятся детали, относящиеся к конкретному примеру конфигурации грунтозацепа и цепи, которые могут использоваться, по меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления. В примере по фигурам 8b-8d, гусеница обозначена, в целом, как 350 и включает в себя цепь 360, которая зацепляет ведущее зубчатое колесо в виде звездочки 370. Пример аспектов звездочки, такой как звездочка 370, описаны в данном документе в другом месте. В целом, однако, звездочка 370 может включать в себя множество зубьев 372, где последовательные зубья разделены пространствами 374, которые последовательно зацепляют соответствующие пальцы 362 цепи 360. Пальцы 362 также закрепляют последовательные звенья 364 цепи 360 друг с другом. В примере по фигурам 8b-8d, звенья 364 являются металлическими, хотя это не является обязательным. В других вариантах осуществления, звенья 364 могут быть пластиковыми и соединяться друг с другом пальцами, которые могут быть металлическими.
Как лучше всего показано на фиг.8b, каждое из звеньев 364 может образовать одно или более отверстий 364a, которые могут вмещать соответствующую крепежную деталь 366, такую как болт, винт или заклепка, например, для разъемного крепления грунтозацепа 352 к звену 364. Как показано на фиг.8d, конфигурация и расположение грунтозацепов 352 и звеньев 364 такова, что смежные грунтозацепы 352 могут изменять свое угловое положение относительно друг друга.
По меньшей мере, в одном примере варианта осуществления, звенья 364 и грунтозацепы 352 могут быть пластиковыми. В еще одном примере варианта осуществления, звенья 364 и грунтозацепы 352 могут быть выполнены за одно целое друг с другом. То есть, звено 364 и связанный с ним грунтозацеп 352 могут принимать форму одного куска материала, такого как пластик, например, и звенья 364 соединяются друг с другом металлическими или пластиковыми пальцами.
F. Рабочие аспекты некоторых примеров вариантов осуществления
В целом, работа СТГХ аналогична шинам в том, что СТГХ способна транспортировать оросительную систему через поле. Однако, и, наконец, с вниманием к фиг.9, можно видеть, что СТГХ может решить ряд проблем, обычно связанных с использованием шин в оросительных системах, таких как поворотные оросительные системы.
В частности, как показано на фиг.9, можно видеть, что обычная шина 700 оросительной системы создает в почве относительно широкий и глубокий профиль колеи 702. Создание таких колей 702 является проблематичным по причинам, изложенным в другом месте в данном документе. Кроме того, давление, оказываемое шиной (шинами) 700 на почву, относительно велико, поскольку площадь 704 контакта между шиной 700 и почвой является относительно малой.
Напротив, гусеница 800, такая, которая может использоваться в вариантах осуществления СТГХ, создает относительно широкую, но неглубокую колею 802 в почве. По меньшей мере, для причин, объясненных в данном документе в другом месте, колея 802 является значительно менее проблематичной, чем колея 702. Этот профиль колеи 802, по меньшей мере, частично является результатом того, что давление, оказываемое на почву гусеницей 800, является относительно невысоким, по меньшей мере, по сравнению с шиной 700, которая обычно используется во многих оросительных системах. Низкое давление, в свою очередь, зависит от относительно большой площади контакта 804 между гусеницей 800 и почвой.
G. Рабочие аспекты некоторых примеров вариантов осуществления
Обращаясь к фигурам 4-7 и 9, примеры вариантов осуществления СТГХ работают в целом, как описано ниже. В частности, входной крутящий момент, приложенный к ведущему зубчатому колесу, такому как ведущее зубчатое колесо 306, посредством первичного двигателя, такого как первичный двигатель 400, вызывает работу зубчатой передачи, такой как зубчатая передача 304. Работа зубчатой передачи вызывает поворот пары ведущих колес, таких как ведущие колеса 320, которые, в свою очередь, приводят к вращению гусеницы, такой как гусеница 302, которая соединена с ведущими колесами. Движение гусеницы вызывает перемещение связанного участка оросительной системы через поле. Когда оросительная система перемещается по полю, может быть создан профиль колеи, такой как колея 802. В некоторых случаях, условия почвы и поля могут быть такими, что СТГХ создает очень небольшую или отсутствующую колею.
H. Полезные аспекты некоторых примеров вариантов осуществления
Как будет видно из изобретения, один или более вариантов осуществления СТГХ могут обеспечить одно или более преимуществ и неожиданных эффектов в любой комбинации некоторых примеров, которых изложены ниже. Следует отметить, что такие эффекты, перечисленные в данном документе, не предназначены и не должны истолковываться, чтобы каким-либо образом ограничить объем заявленного изобретения.
Одним полезным аспектом некоторых вариантов осуществления изобретения является то, что такие варианты осуществления не создают широкие и глубокие колеи, которые обычно возникают в результате использования шин или колес на подвижных оросительных системах. Следовательно, эрозия почвы и связанные с ней проблемы, обычно связанные с использованием таких шин или колес, могут быть уменьшены или исключены посредством использования СТГХ.
Другим полезным аспектом некоторых вариантов осуществления изобретения является то, что техническое обслуживание и издержки затрат, связанные с использованием шин и колес, могут быть уменьшены или устранены путем использования СТГХ.
Хотя это изобретение описано в виде некоторых примеров вариантов осуществления, другие варианты осуществления, очевидные для специалистов в данной области, также входят в объем настоящего изобретения.