САМОХОДНАЯ МАШИНА
SELF-PROPELLED MACHINE

Настоящее изобретение относится к самоходной рабочей машине, которая может использоваться в сельском хозяйстве для различных операций.
Эти многофункциональные машины для сельского хозяйства, в которых соответствующие базовые транспортные средства могут преобразовываться для разных целей, известны давно. В документе DE 2133779 предлагается базовое транспортное средство для приема уборочного устройства, причем это базовое транспортное средство может, в принципе, использоваться и для других случаев применения. Тем самым вводится концепция, согласно которой мостовой компонент может посредством соединительных элементов принимать соответствующие навесные устройства. Эта конструкция, реализующая «концепцию моста» в виде портальной системы, возможна и с решениями, предложенными в документах US 5092422, US 4164985, DE 3911524, WO 01/23241, WO 2011/114016 и CN 203851446.
Дополнительные известные конструкции характеризуются по существу цельными опорами, в которых шасси предусмотрено как центральная рама. Эти решения известны из документов ЕР 0331070, DE 2443915, US 3825087 и WO 90/07866. Кроме того, в документе ЕР 079411 раскрыта система с преобразуемым шасси или двутавровой рамной конструкцией. Удлиненная центральная секция этой опорной конструкции в этом случае предусмотрена на конце в каждом случае с одной секцией, несущей ведущие колеса. Эти боковые секции имеют верхние поверхности, лежащие по существу в одной плоскости с верхней поверхностью центральной части. В документе GB 1578857 А также предлагается состоящая из трех частей система с центральной продольной рамой и шасси на концевой стороне с раскосами, работающими на сжатие.
Что касается сельскохозяйственных конструкций, известных как портальные системы, установлено, что если соответствующая несущая конструкция оборудована различными устройствами на случай последовательной обработки сельскохозяйственных угодий, предпочтительной в сельском хозяйстве, преобразование влечет большие расходы, и транспортировка этих систем по автодорогам с навесными устройствами может осуществляться лишь в ограниченной степени.
Целью настоящего изобретения является создание многофункциональной сельскохозяйственной рабочей машины, в которой оптимальная конструкция с переменными зонами крепления обеспечивает универсальное присоединение навесных устройств, благодаря чему в общую систему могут включаться агрегаты привода и управления, и, таким образом, улучшаются возможности полностью автоматического использования как для сельскохозяйственных применений, так и соответствующих фаз транспортировки по дороге.
В соответствии с настоящим изобретением реализация самоходной рабочей машина для наземного использования начинается с того, что несущая конструкция, которая может располагаться в дорожном положении с соответствующими находящимися на концевых сторонах опорами на землю, которые предпочтительно предусмотрены в виде пары колес или гусениц, расположенных попарно напротив друг друга, теперь имеет вертикальную продольную центральную плоскость, проходящую в продольном направлении системы по существу между этими опорами на землю.
Несущая конструкция концептуально разработана и оптимизирована в соответствии с этим (рассматриваемым как изобретательская основа новой комбинации компонентов) положением вертикальной продольной центральной плоскости, известной per se. Тем самым создается функциональная рама, содержащая по меньшей мере один основной несущий элемент, который может располагаться асимметрично относительно продольной центральной плоскости. В этой связи предусматривается, что основной несущий элемент - имеющий размер возможной ширины при движении по дороге, предопределенный стандартным - соединяется с по меньшей мере одной боковой опорой в соответствующей наружной трети этого размера ширины при движении по дороге. Таким образом, асимметричное расположение основного несущего элемента относительно продольной центральной плоскости определяется как функциональная основная конструкция.
Основная конструкция, которая может эффективно использоваться по сравнению с известным уровнем техники, предопределяется этой функциональной рамой, которая может ориентироваться по существу параллельно земле и на виде сверху может выполняться Е -, L-или U-образной. Это обеспечивает поразительное улучшение в разнообразии использования и в отношении большого числа конструкций известных портальных систем. Асимметричная функциональная рама может легко адаптироваться к комплексным применениям сельскохозяйственного оборудования. В этом случае для использования в поле, а также для движения по дороге требуется лишь малый объем работ по преобразованию. Эта основная конструкция функциональной рамы может оптимально оборудоваться, особенно в сочетании с концепциями автоматических машин с управлением по GPS и агрегатами как специфический для пользователя основной несущий элемент, и может затем универсально использоваться с практически любыми произвольными навесными устройствами. В этой связи могут реализовываться различные концепции полностью автономных рабочих машин.
По сравнению с прежде обычными конструкциями «вертикальной доступной U-образной рамы» в портальных системах известного уровня техники, благодаря концепции асимметричной поперечной опоры/боковой опоры в соответствии с настоящим изобретением, значительно более широкая область применения для использований в поле и на дороге достигается за счет компактной и эффективно усиленной общей конструкции в зоне опорных (несущих) и соединительных частей. Кроме того, теперь возможно передвижение рабочей машины с асимметричной U-образной рамой по дорогам с навесными агрегатами. В этом случае более простые установки ведущих колес и/или ведущих гусениц могут значительно упростить работу. Асимметричная функциональная рама позволила повысить стабильность в каждом случае применения. При этом с малыми усилиями можно добиться оптимизированного распределения нагрузки за счет эффективного использования приемного пространства, предусмотренного в соответствии с настоящим изобретением между опорами.
В положении использования на сельхозугодиях (в частности, для различных навесных устройств при обработке почвы, посеве, внесении удобрений, опрыскивании и сборе урожая) асимметричная функциональная рама может иметь несколько крепежных положений. В этом случае используются как центральное приемное пространство между боковыми опорами, так и соответствующее свободное пространство над основным несущим элементом и под ним. Эта функциональная рама, которая может, таким образом, использоваться многофункциональным образом, позволяет также одновременно принимать несколько навесных устройств, благодаря чему различные последовательности операций обработки могут выполняться быстрее.
В соответствии с одним преимущественным вариантом осуществления функциональной рамы с асимметричным основным несущим элементом ширина при движении по дороге, допустимая с точки зрения безопасности дорожного движения, в дорожном положении системы используется как исходная переменная. В этом случае, исходя, в частности, из максимального размера ширины при движении по дороге, основной несущий элемент может помещаться таким образом, что основной несущий элемент соединяется с по меньшей мере одной боковой опорой в соответствующей наружной трети этого размера. При этом предусматривается, что, исходя из также переменно предопределяемой ширины системы при движении по дороге, основной несущий элемент на обеих боковых опорах содержит соединительные зоны для соответствующих опор на землю, в каждом случае расположенные как зеркальные отображения относительно поперечной центральной плоскости, перпендикулярной продольной центральной плоскости.
Кроме того, предусматривается, что основной несущий элемент, проходящий по существу параллельно направлению движения в дорожном положении функциональной рамы, образует положение соединения с боковыми опорами, в котором асимметричный основной несущий элемент своей наружной краевой зоной определяет боковую контрольную поверхность для ширины при движении по дороге, которую необходимо соблюдать. Тем самым основной несущий элемент смещается относительно продольной центральной плоскости в соответствии с настоящим изобретением к наружному краю соответствующей трети.
Конструктивное преобразование предусматривает также, что функциональная рама может образовывать несущую конструкцию, по существу L-образную на виде сверху, с по меньшей мере одной боковой опорой. Исходя из этого, предусматривается, что функциональная рама может также оснащаться на своем основном несущем элементе несколькими подузлами, которые могут использоваться как боковые опоры. Это дает в результате преимущественный вариант осуществления общей системы, в котором функциональная рама может быть по существу Е- или U-образной на виде сверху.
Преимущественно используемая U-образная конфигурация разработана таким образом, что в каждом случае к двум концевым зонам основного несущего элемента крепится лишь одна из боковых опор. Как результат, две наружные опоры этой U-образной формы вместе с основным несущим элементом образуют центральное приемное пространство по меньшей мере в некоторых зонах.
Это решение с конструкцией рамы, устойчивой во всех случаях использования, может в этой связи сочетаться с переменными длинами основного несущего элемента и переменными размерами по длине боковой опоры. Основная поверхность приемного пространства, причем указанная основная поверхность по меньшей мере окружена в зонах с двух сторон, может предусматриваться таким образом, что, исходя из этой основной поверхности, может быть получен полезный приемный объем, и центральное приемное пространство функциональной рамы может при этом выполняться, главным образом, переменным. Кроме того, предусматривается, что в зоне функциональной рамы образуются несколько приемных пространств переменных размеров в части площади и высоты. В зависимости от конкретного случая применения этим приемным пространствам позиционно точным образом назначаются соответствующие навесные устройства.
Исходя из этой трехсторонней несущей конструкции как сердцевины системы, предусматривается, что функциональная рама в зоне центрального приемного пространства может иметь по меньшей мере три функциональные секции для присоединения навесных устройств в соответствующей плоскости на опорах. Понятно, что в этом случае могут использоваться лишь отдельные из функциональных секций, или система должна содержать более трех зон крепления, служащих для присоединения.
Дальнейшая адаптация функциональной рамы к практическим условиям предусматривает, что основной несущий элемент и/или боковые опоры могут предусматриваться регулируемыми в их горизонтальном положении и/или по их вертикальной высоте над поверхностью дороги или рабочей поверхностью поля. В этой связи предусматривается также, что опоры на землю, предусмотренные, в частности, с опорным колесом, соединены с функциональной рамой с возможностью регулировки.
Исходя из конструкции опор на землю, расположенных как зеркальные отображения относительно продольной центральной оси системы, предусматривается, что в каждом случае на соответствующих боковых опорах предусмотрена по меньшей мере одна опора на землю. Эти опоры на землю предусмотрены с преимущественной поворотной конструкцией, с которой в дополнение к управлению соответствующей ориентацией улучшаются и условия установки навесных устройств. В этой связи предусматривается, что в по меньшей мере одном смещенном рабочем положении опор на землю может образовываться дополнительное свободное пространство для доступа к центральному приемному пространству, открытое с одной стороны.
С этой целью поворотная структура опор на землю разработана таким образом, что все компоненты в зоне их удерживания на функциональной раме могут занимать положение снаружи приемного пространства. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления конструкция предусматривает, что на каждой из боковых опор как соответственно смещающаяся опора на землю предусматриваются два опорных колеса или ременных привода, попарно взаимодействующих между собой.
В соответствии с одним дополнительным вариантом осуществления в зоне функциональной рамы по меньшей мере одна из боковых опор может соединяться с основным несущим элементом так, что она может смещаться относительно основного несущего элемента. В этом отношении возможет также вариант осуществления функциональной рамы, имеющий в зоне основного несущего элемента и/или по меньшей мере одной из боковых опор телескопическую несущую конструкцию. Понятно, что в зоне основного несущего элемента и/или одной из боковых опор могут необязательно располагаться соответствующие приводные агрегаты системы, предусмотренные как двигатель внутреннего сгорания, гидравлический двигатель или электрический двигатель.
Многофункциональная конструкция стабилизируемой крепежной системы предусматривает, что по меньшей мере одно из навесных устройств, приведенное в положение соединения, может быть приведено в конструктивно увеличивающее жесткость положение соединения на функциональной раме. Эта конструктивно увеличивающая жесткость комбинация компонентов предусматривает, что при соответствующем использовании системы как в рабочем, так и в дорожном положении можно добиться оптимального распределения нагрузки на функциональной раме. Таким путем, в частности, соответствующие нагрузки на поверхность, происходящие на проезжей части дорог, возникающие в поле, могут оптимально распределяться. Кроме того, возможно оптимальное распределение нагрузки для минимизации наклона системы при передвижении по автодороге.
Установлено, что для многофункционального использования системы в дополнение к основному несущему элементу, используемому per se для соединения, соответствующие боковые опоры также могут иметь по меньшей мере одно крепежное положение для по меньшей мере одного из сельскохозяйственных навесных устройств. В этом отношении конструкция основного несущего элемента разработана таким образом, что в его окружном направлении, поперечном его продольному направлению, указанный основной несущий элемент может также иметь со всех сторон соответствующие соединительные зоны для по меньшей мере одного из попеременно используемых навесных устройств. В зоне боковых опор предусматривается, что по меньшей мере одно из навесных устройств может соединяться с соответствующими внутренними и/или наружными сторонами боковых опор.
Согласно одному варианту осуществления, преимущественному в части устойчивости и распределения нагрузки системы, навесные устройства могут также иметь положение соединения, связанное с нескольких сторон с соответствующей опорой функциональной рамы. Как результат, навесные устройства могут по меньшей мере частично локально охватывать соответствующий несущий элемент в его окружном направлении.
При U-образной конструкции функциональной рамы она может одновременно размещать несколько навесных устройств, предназначенных для выполнения разных рабочих операций, в зоне основного несущего элемента и/или обеих боковых опор. В этом случае в зоне функциональной рамы предусматриваются соответствующие крепежные элементы, которые могут приводиться в действие, главным образом, для автоматического прикрепления и отцепления навесных устройств.
Концепция привода для предлагаемой рабочей машины предусматривает, что в систему могут также включаться один или несколько моторов-редукторов с несколькими соединениями привода. В этой связи предусматривается, что соответствующие попеременно располагаемые навесные устройства могут использоваться отдельно или совместно.
В соответствии с одним преимущественным вариантом осуществления система, поддерживаемая, в частности, посредством ременных приводов со стороны земной поверхности, может также располагаться с асимметричной функциональной рамой в компактном для передвижения по автодороге положении с присоединенными навесными устройствами. В этом случае шасси выполняется с функциональной рамой, в которой ременные приводы могут располагаться без свисания в зоне по меньшей мере одной из двух боковых контрольных поверхностей, и тем самым достигается оптимально управляемое положение для передвижения по автодороге.
Конструктивное преобразование асимметричной функциональной рамы предусматривает, что в зоне Е-, U-или L-образной конструкции каждая из боковых опор, действующих здесь, может иметь четыре гусеницы, четыре ременных привода, четыре опорных колеса или подобную опору на землю, расположенные симметрично попарно. Тем самым создается сравнительно простая и синхронно управляемая система.
В этой связи предусматривается, что функциональная рама может использоваться независимо подвижный агрегат. Этот автономный агрегат может осуществлять соответствующие установочные и/или присоединяющие перемещения для присоединения или отсоединения по меньшей мере одного навесного устройства. И в этом случае возможно автоматическое управление. Это может предназначаться для конструкции с автономным присоединением компонентов.
Соответствующее навесное устройство может жестко размещаться для присоединения компонентов. Начиная с этого положения, функциональная рама затем «поднимается». При этом приводные, толкающие, подъемные и/или поворотные перемещения функциональной рамы могут осуществляться таким образом, что компоненты системы присоединяются или высвобождаются. Автономно подвижная функциональная рама разработана таким образом, что сельскохозяйственные орудия могут прикрепляться, главным образом, в любой произвольной конфигурации в зоне соответствующих точек соединения. Тем самым обеспечиваются предпосылки для полностью автономного использования предлагаемой рабочей машины.
Оптимальная реализация конструкции предусматривает, что асимметричный основной несущий элемент системы оснащен по меньшей мере одним силовым агрегатом компактной конструкции. Этот источник питания, предусмотренный на основном несущем элементе или в нем, соединен с по меньшей мере одним навесным устройством, может соединяться с приводным агрегатом и в то же время соединен с по меньшей мере одной системой охладителя/вентилятора. При этом предусматривается, что источник питания может приводить в действие приводные агрегаты, предусмотренные в данном случае в зоне боковых опор. Таким образом, достигается желательная компактная конструкция.
В соответствии с одним преимущественным вариантом осуществления основного несущего элемента основной несущий элемент разработан по типу «полой опоры». В этом случае система сконструирована таким образом, что образуется внутреннее пространство, окруженное по меньшей мере в некоторых зонах контурными листами и вмещающее существенные функциональные части системы. В этом внутреннем пространстве системой охладителя/вентилятора может создаваться избыточное давление, и тем самым обеспечивается защита от загрязнения с эффективным регулированием температуры. Понятно, естественно, что из этого внутреннего пространства может выходить по меньшей мере одна силовая передача для навесных устройств и/или ведущих колес.
Кроме того, общее решение предусматривает, что функциональная рама, содержащая по меньшей мере одну из боковых опор, может разрабатываться как модульный узел. При этом предусматривается, что, в частности, отделение боковых опор от основного несущего элемента возможно таким образом, что можно добиться компактного демонтажа для возможной транспортировки. Возможно также, что в зоне контурных листов предусмотрены соответствующие модульные сегменты, чтобы соответствующие монтажные отверстия можно было освободить без особых усилий, и тем самым поддерживается устойчивость системы.
В зоне опор на землю, предусмотренных на боковых опорах, функциональная рама содержит в каждом случае по меньшей мере один цилиндр управления поворотом. С помощью этого цилиндра можно управлять соответствующими положениями фиксации для гусениц для передвижения по автодороге или по полю. При этом предусматривается, что механические защелкивающие элементы обеспечивают устойчивое положение.
Ведущие гусеницы, предпочтительно предусмотренные как опора на землю, образуют в пределах своего пути перемещения внутреннее опорное пространство, в котором могут эффективно размещаться компоненты привода. Предусматривается, в частности, что в этом внутреннем опорном пространстве располагается электрический двигатель с планетарной передачей. Этот узел располагается таким образом, что достигается установочное положение без бокового свисания и прохождения за ширину гусеницы, и, таким образом, может эффективно предотвращаться повреждение.
Для эффективного прикладывания силы в зоне гусениц предусматривается, что опоры на землю имеют подъемный цилиндр, зацепляющийся в вертикальном полом валу, служащем в качестве опорного вала управления поворотом. Кроме того, этим опорным соединением могут эффективно поглощаться тяжеловесные нагрузки.
Для, главным образом, автоматического присоединения навесных устройств основной несущий элемент имеет соответствующие соединители типа поворотного замка, благодаря чему могут эффективно использоваться стандартные компоненты. В зоне необязательно предусматриваемой кабины водителя системы предусматривается, что посредством поворотного опорного соединения кабина водителя может устанавливаться в разные положения использования.
Таким образом, настоящее изобретение относится, в частности, предпочтительно к самоходной рабочей машине для сельского хозяйства с несущей конструкцией, вмещающей соответствующие навесные устройства и содержащей по меньшей мере один приводной агрегат с узлом управления и перемещаемой посредством опор на землю на концевых сторонах, которая образует сельскохозяйственную портальную систему, содержащую по меньшей мере один основной несущий элемент, предназначенный для выполнения различных рабочих задач. Из дорожного положения с шириной для движения по дороге предлагаемая машина может преобразовываться в рабочее положение, в котором имеет большую или значительно большую рабочую ширину, причем несущая конструкция содержит соответствующие боковые опоры, содержащие опоры на землю. Самоходная машина дополнительно разработана, в частности, такой, что несущая конструкция, имея продольную ориентацию в направлении дороги, имеет в зоне ее двух опор на землю на концевых сторонах вертикальную продольную центральную плоскость, проходящую между ними, и в пространственной ориентации относительно ее функциональная рама с асимметричным основным несущим элементом образована как несущая конструкция, в частности, таким образом, что исходя из размера возможной ширины при движении по дороге, основной несущий элемент соединен с по меньшей мере одной боковой опорой в соответствующей наружной трети этого размера. Портальная система, например, именуется также как система с порталом, портальная система или мостовая система.
Самоходная машина предпочтительно дополнительно разработана таким образом, что в дорожном положении функциональной рамы ее асимметричный основной несущий элемент, проходящий параллельно или по существу параллельно направлению движения, имеет боковую граничную поверхность для максимально допустимой ширины при движении по дороге, которую необходимо соблюдать.
Несущая конструкция с асимметричным основным несущим элементом преимущественно образует по меньшей мере одно центральное приемное пространство.
Функциональная рама предпочтительно имеет L-образную или по существу L-образную несущую конструкцию на виде сверху, если лишь с одной из боковых опор.
Функциональная рама предпочтительно оснащена на своем основном несущем элементе несколькими подузлами, которые могут использоваться как боковые опоры, в частности, таким образом, что образуется функциональная рама, Е-образная или U-образная или по существу Е-образная или U-образная на виде сверху.
Самоходная машина предпочтительно разработана таким образом, что в каждом случае в обеих концевых зонах основного несущего элемента предусмотрена лишь одна из боковых опор, и, таким образом, в частности, может образовываться или образовано приемное пространство, ограниченное тремя опорами по меньшей мере в некоторых зонах.
Самоходная машина предпочтительно дополнительно разработана таким образом, что с переменными длинами основного несущего элемента и переменными размерами по длине боковой опоры или боковых опор образуется или образована основная поверхность, заключенная по меньшей мере в зонах с двух сторон, и при этом, в частности, объем по меньшей мере центрального приемного пространства функциональной рамы переменно расположен или может переменно располагаться.
Предпочтительно, в зоне функциональной рамы предусмотрены несколько приемных пространств, имеющих переменные размеры в части высоты.
Функциональная рама преимущественно имеет по меньшей мере в зоне центрального приемного пространства по меньшей мере три функциональные секции для присоединения навесных устройств в соответствующей плоскости, в частности, таким образом, что в каждом случае по меньшей мере одно установочное положение для по меньшей мере одного из сельскохозяйственных навесных устройств может предопределяться или предопределено основным несущим элементом и/или соответствующими боковыми опорами.
Самоходная машина предпочтительно разработана таким образом, что основной несущий элемент и/или боковые опоры являются регулируемыми или отрегулированы в их горизонтальном положении и/или по их вертикальной высоте над поверхностью дороги или рабочей поверхностью поля.
Предпочтительно, опоры на землю, оснащенные, в частности, опорными колесами и/или ременными приводами и/или подобными устройствами, соединены с функциональной рамой с возможностью регулировки.
Самоходная машина преимущественно разработана таким образом, что на соответствующих боковых опорах в каждом случае предусмотрена по меньшей мере одна опора на землю, и эти опоры на землю предусмотрены, в частности, с соответствующей поворотной структурой, предпочтительно таким образом, что по меньшей мере в одном рабочем положении опоры (опор) на землю может создаваться и создается дополнительное свободное пространство как доступ по меньшей мере к центральному приемному пространству.
Предпочтительно на каждой из боковых опор предусмотрены два опорных колеса и/или ременных привода, взаимодействующих попарно, как соответственно подвижная опора на землю.
Предпочтительно, в зоне функциональной рамы по меньшей мере одна из боковых опор соединена с основным несущим элементом таким образом, что может смещаться относительно указанного основного несущего элемента.
Самоходная машина преимущественно разработана таким образом, что в зоне основного несущего элемента и/или по меньшей мере одной из боковых опор функциональная рама выполнена телескопической.
Предпочтительно, приводной агрегат системы, включающий в себя двигатель внутреннего сгорания и/или приводимый в действие электрически или гидравлически, необязательно расположен в зоне основного несущего элемента и/или одной из боковых опор.
По меньшей мере одно навесное устройство предпочтительно имеет конструктивно увеличивающую жесткость соединительную точку на функциональной раме, в частности, таким образом, что при соответствующем использовании системы оптимальное распределение нагрузки на функциональной раме может достигаться или достигается как в рабочем, так и в дорожном положениях.
Преимущественно, основной несущий элемент и/или боковые опоры содержат на всех сторонах соответствующие соединительные зоны для по меньшей мере одного из попеременно используемых навесных устройств в окружном направлении, поперечном боковым опорам или их продольному направлению.
Предпочтительно, навесное устройство (устройства) имеет (имеют) соединительную точку, связанную на нескольких сторонах с соответствующей опорой функциональной рамы, в частности, таким образом, что навесное устройство (устройства) по меньшей мере охватывает (охватывают) в зонах соответствующую опору в ее окружном направлении.
Предпочтительно, в зоне основного несущего элемента и/или двух боковых опор могут одновременно крепиться несколько навесных устройств, в частности, предназначенных также для разных рабочих операций.
Преимущественно, в зоне функциональной рамы могут предусматриваться приводимые в действие крепежные элементы, в частности, главным образом, для автоматического прикрепления и открепления навесных устройств.
Самоходная машина предпочтительно разработана таким образом, что предусмотрена система, содержащая один или несколько приводных агрегатов с несколькими соединениями привода и, таким образом, в частности, соответствующие переменно располагаемые навесные устройства могут использоваться отдельно или совместно.
Самоходная машина предпочтительно дополнительно разработана таким образом, что система, поддерживаемая со стороны земли, в частности, ременными приводами, может располагаться на асимметричной функциональной раме с присоединенным навесными устройством (навесными устройствами) в компактном положении для передвижения по автодороге, и в этом случае, в частности, ременные приводы в зоне по меньшей мере одной из двух боковых контрольных поверхностей (9) могут располагаться без свисания.
Самоходная машина преимущественно разработана таким образом, что асимметричная функциональная рама имеет в каждом случае четыре гусеницы, четыре ременных привода, четыре опорных колеса или подобные опоры на землю, расположенные симметрично попарно на боковых опорах, образующих U-образную или L-образную конструкцию, и тем самым образуется, в частности, синхронно управляемая система.
Функциональная рама предпочтительно образует независимо подвижный узел.
Предпочтительно, для присоединения или отсоединения по меньшей мере одного навесного устройства функциональной рамой могут осуществляться соответствующие управляемые установочные и/или присоединяющие перемещения.
Самоходная машина преимущественно разработана таким образом, что по меньшей мере одно навесное устройство размещено неподвижным или по существу неподвижным, и компоненты системы могут присоединяться или отсоединяться в этом положении, в частности, посредством соответствующих приводных, толкающих, подъемных и/или поворотных перемещений функциональной рамы.
Предпочтительно, функциональная рама в зоне своих соответствующих соединительных точек может присоединяться или присоединена к типам сельскохозяйственных орудий любого произвольного или главным образом произвольного исполнения.
Самоходная машина предпочтительно дополнительно разработана таким образом, что в дорожном положении функциональной рамы ее асимметричный основной несущий элемент, проходящий по существу параллельно направлению движения, содержит по меньшей мере один силовой агрегат, и этот силовой агрегат может соединяться, в частности, с по меньшей мере одним приводным агрегатом, который соединен или может соединяться с навесным устройством, соединен или может соединяться с приводной системой и приводит в действие по меньшей мере одну систему охладителя/вентилятора в зоне боковых опор.
Преимущественно, основной несущий элемент имеет внутреннее пространство, окруженное по меньшей мере в некоторых зонах контурными листами и вмещающее функциональные части системы, причем, с одной стороны, во внутреннем пространстве системой охладителя/вентилятора может создаваться избыточное давление, и, с другой стороны, по меньшей мере одна силовая передача для навесного устройства может быть снаружи или выводится наружу.
Функциональная рама, содержащая по меньшей мере одну из боковых опор, предпочтительно выполнена как модульный узел, предпочтительно таким образом, что монтажное отверстие, в частности, в зоне контурных листов, может открываться, а боковые опоры могут отсоединяться от основного несущего элемента.
Самоходная машина предпочтительно дополнительно разработана таким образом, что в зоне опор на землю, предусмотренных на боковых опорах, функциональная рама содержит в каждом случае по меньшей мере один цилиндр управления поворотом, посредством которого, в частности, можно управлять соответствующими положениями фиксации ведущих гусениц, определяющими направление передвижения по автодороге или по полю.
Преимущественно, ведущие гусеницы, предусмотренные как опоры на землю, имеют во внутреннем опорном пространстве в пределах пути перемещения гусениц электрический двигатель с планетарной передачей, причем этот узел проходит, в частности, без свисания за ширину ведущих гусениц.
Опоры на землю предпочтительно имеют подъемный цилиндр, зацепляющийся в вертикальном полом валу, служащем в качестве вала управления поворотом.
Предпочтительно основной несущий элемент в зоне соответствующих соединителей типа поворотного замка предназначен, главным образом, для автоматического присоединения навесных устройств.
Преимущественно, кабина водителя в зоне ее опорного соединения может поворачиваться и/или подниматься.
Дополнительную информацию о предлагаемой машине можно получить из последующего описания и прилагаемых фигур, служащих для объяснения, где:
на фиг.1 представлен вид в перспективном изображении несущей конструкции для сельскохозяйственной рабочей машины, образующей базу портальной системы в соответствии с известным уровнем техники;
на фиг.2 представлен вид сверху предлагаемой системы с функциональной рамой, имеющей асимметричный основной несущий элемент;
на фиг.3 представлен вид в перспективном изображении, подобный фиг.2, с предлагаемой функциональной рамой в рабочем расположении;
на фиг.4 представлен вид сверху функциональной рамы в дорожном положении;
на фиг.5 представлен вид в перспективном изображении функциональной рамы на фиг.4;
на фиг.6 представлен вид сверху функциональной рамы, подобной показанной на фиг.4, с кабиной управления;
на фиг.7 представлен вид в перспективном изображении системы на фиг.6;
на фиг.8 представлен вид в перспективном изображении функциональной рамы, подобной показанной на фиг.3, на котором приведено схематическое представление установочного положения навесных устройств;
на фиг.9 представлен разрез фиг.8 по линии А-А;
на фиг.10 представлен вид сверху функциональной рамы, подобной показанной на фиг.2, с навесным устройством, включенным в центральное приемное пространство;
на фиг.11 представлен вид в перспективном изображении самоходной рабочей машины, расположенной в рабочем положении;
на фиг.12 представлен вид сверху, подобный виду на фиг.2, с L-образной функциональной рамой;
на фиг.13 представлен вид функциональной рамы в рабочем положении, если смотреть в направлении, показанном стрелкой III на фиг.3;
на фиг.14-16 представлены соответствующие фазы перемещений функциональной рамы при присоединении к навесному устройству;
на фиг.17 представлена схематическая иллюстрация системы с узлами, включенными в основной несущий элемент,
на фиг.18 и 19 показаны соответствующие подробные представления узлов привода и вентиляции системы;
на фиг.20 представлена схема разделения модульной системы;
на фиг.21 представлен разрез основного несущего элемента;
на фиг.22-26 показаны соответствующие подробные представления узлов управления поворотом и опорных узлов в зоне ведущих гусениц; и
на фиг.27 представлен разрез в зоне соединения типа поворотного замка для навесных устройств.
Основной принцип самоходной сельскохозяйственной рабочей машины показан на фиг.1 как известный уровень техники. Эта рабочая машина 1, образующая сельскохозяйственную портальную систему, имеет несущую конструкцию Т, которая в свою очередь может принимать соответствующие навесные устройства 2, имеет по меньшей мере один приводной агрегат 3 с узлом 4 управления и может передвигаться по земной поверхности 5 посредством находящихся на концевых сторонах опор В, В' на землю. Эта несущая конструкция Т образует с по меньшей мере одним основным несущим элементом 6 как по существу центрально проходящим узлом сельскохозяйственную портальную систему, которая может приспосабливаться для выполнения различных рабочих задач в зоне навесного устройства 2. Из рабочего положения системы, проиллюстрированного на фиг.1 (необязательно направление F движения) с рабочей габаритной шириной АВ, эти портальные системы могут преобразовываться в дорожное положение (направление движения FS) с габаритной шириной FB при движении по дороге (подобно фиг.4). Для этой цели несущая конструкция Т использует боковые опоры ST, ST, предусмотренные на центральном основном несущем элементе 6, вместе с опорами В, В' на землю.
В соответствии с настоящим изобретением самоходная рабочая машина 1 основана на комбинации компонентов, посредством которых известные несущие конструкции Т сельскохозяйственных портальных систем усовершенствованы. В соответствии с настоящим изобретением предусматривается, что в дорожном положении с направлением FS движения машины 1, опоры В, В' на землю, расположенные на конце на основном несущем элементе 6', определяют вертикальную продольную центральную плоскость М, проходящую между ними (фиг.4). В соответствии с настоящим изобретением, в отношении этой функциональной продольной центральной плоскости М для дорожного положения несущая конструкция разработана как функциональная рама FR с асимметричным основным несущим элементом 6'.
Из этого следует несколько конструктивно возможных решений, в которых, исходя из также переменного размера возможной ширины FB при движении по дороге, можно оптимизировать положение основного несущего элемента 6' с целью обеспечения устойчивости составной (из компонентов) системы. Показано, что основной несущий элемент 6' может соединяться с по меньшей мере одной боковой опорой ST, ST', в частности, в соответствующей наружной отдельной трети TD, TD' (см. фиг.6, вверху) этого размера FB по длине.
После просмотра иллюстраций на фиг.2-7 становится понятным, что, исходя из переменно задаваемой ширины при движении по дороге (размер FB по длине) этой асимметричной системы, основной несущий элемент 6' на по меньшей мере одной боковой опоре ST, ST содержит соответствующие соединительные зоны 7, 7'; 8, 8' для опор В, В' на землю, расположенные главным образом как зеркальные отображения относительно поперечной центральной плоскости Q в рабочем положении (см. фиг.2, фиг.3).
Исходя из концепции предлагаемой асимметричной функциональной рамы FR, это обеспечивает возможность, что ее основной несущий элемент 6', проходящий по существу параллельно направлению движения FS или продольной центральной плоскости М, может образовывать непрерывную боковую контрольную поверхность 9 (см. фиг.4). Эта поверхность затем используется как исходная плоскость для максимально допустимой ширины при движении по дороге, которую необходимо соблюдать в соответствии с продольным размером FB по длине.
В связи с этим предусмотрено решение конструкции рамы, в котором функциональная рама FR' имеет несущую конструкцию, по существу L-образную на виде сверху, лишь с одной из боковых опор ST, ST (фиг.12). Эта конструкция в основном эквивалентна дополнительным проиллюстрированным вариантам рамы, так что отдельные компоненты разработаны соответственно.
Оптимальная комбинация опорных узлов предполагает, что функциональная рама FR содержит на своем основном несущем элементе 6 несколько компонентов, которые могут использоваться как соответствующие боковые опоры ST, ST'. Тем самым создается конструкция для практического использования, в которой используется функциональная рама FR (см. фиг.2-11; 13-16), по существу U-образная на виде сверху. Возможна также Е- или F-образная конструкция (не показана).
Для предпочтительного варианта осуществления U-образной рамы в каждом случае в двух концевых зонах основного несущего элемента 6 предусмотрена лишь одна из боковых опор ST, ST. Эта идея трех опор направлена на обеспечение центрального приемного пространства 10, которое ограничено в зонах, и, таким образом, образует базовый элемент в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, при переменных длинах 11 основного несущего элемента 6 и переменных размерах 12, 12' по длине боковых опор ST, ST' в зоне «внутреннего» приемного пространства 10 может образовываться трехсторонняя основная поверхность функциональной рамы FR (см. фиг.4). Тем самым обеспечивается практическое применение этой комбинации компонентов, в которой с этой переменно регулируемой основной площадью размеров 11 и 12 полезный приемный объем соответствующий высоте 13 (см. фиг.8) в зоне центрального приемного пространства 10 также обеспечивает возможность нескольких различных использований (см. фиг.8-16), и таким путем планы вспашки, посева, внесения удобрений, опрыскивания и сбора урожая могут выполняться оптимальным образом.
Модульная комплексная система в зоне функциональной рамы FR предназначена также для того, чтобы в зоне функциональной рамы FR могли образовываться несколько приемных пространств 10, 10' с переменными размерами при размере 13 по высоте (см. фиг.9).
В этой связи ясно, что «трехсторонняя» функциональная рама FR с асимметричным основным несущим элементом 6 и боковыми опорами ST, ST' содержит несколько (в частности, по меньшей мере три) функциональных секций для присоединения и отсоединения навесных устройств 2' (фиг.10) по меньшей мере во внутренней зоне центрального приемного пространства 10. В этом случае навесные устройства 2' предпочтительно могут занимать соответствующие пространственные зоны 21, 22 (см. фиг.8, кубовидная структура; фиг.9, заштрихованные наискось части приемного пространства), в которых обеспечивается устойчивая опора. Обработка сельскохозяйственных угодий на земной поверхности 5 показана соответствующими пространственными зонами 2 Г и 22'.
Дополнительные конструктивные усовершенствования функциональной рамы FR направлены на обеспечение того, что основной несущий элемент 6 и/или боковые опоры ST, ST' в их соответствующем горизонтальном положении, т.е. в направлении продольной центральной плоскости М или поперечной плоскости Q, и/или их вертикальная высота 13 над поверхностью дороги или рабочей поверхностью 5 в поле (см. фиг.9) могут регулироваться в основном произвольно. В этой связи предусматривается также, что опоры В, В' на землю, предусмотренные, в частности, с опорными колесами, ременными приводами и т.п., со своей стороны с возможностью регулировки присоединены к функциональной раме FR.
На фиг.2 (подобной фиг.12) в зоне опоры В на землю с соединительными зонами 7, 7' - иллюстрируется в принципе возможность регулировки, предусмотренная для перемещения из рабочего положения (рабочая ширина АВ) в дорожное положение (ширина FB при движении по дороге). В этом случае на боковом несущем элементе ST предусмотрены соответствующие ременные приводы 14, 15, 14', 15' (в случае ST), которые удерживаются специальной поворотной структурой 16, 16'; 17, 17' (см. фиг.3). Эта поворотная конструкция 16, 16'; 17, 17' обеспечивает повороты, в частности, показанные стрелками 18, 18' на фиг.2. В совокупности с принципом согласно фиг.2 с «повернутым» видом сверху на фиг.13, ясно, что в по меньшей мере одном рабочем положении опор В, В' на землю может создаваться дополнительное свободное пространство 24, 24' (шириной Z, Z') как доступ по меньшей мере к центральному приемному пространству 10. Таким образом, присоединение и отсоединение навесных устройств 2 (см. фиг.10) возможно без помех со стороны компонентов опор В, В' на землю. Оптимальная конструкция этих компонентов, которые могут перемещаться в «положение расцепления», обеспечивает, что на каждой из боковых опор ST, ST' предусмотрены два опорных колеса или ременных привода 14, 15, 14', 15', взаимодействующих парами, как и соответственно перемещаемые опоры В, В' на землю.
Дополнительных усовершенствований асимметричной трехопорной системы можно добиться, если в зоне функциональной рамы FR по меньшей мере одна из боковых опор ST, ST' соединена с основным несущим элементом 6' так, что может смещаться относительно основного несущего элемента 6'. Предусматривается также, что функциональная рама FR в зоне основного несущего элемента 6' и/или по меньшей мере одной из боковые опор ST, ST' может выполняться с телескопическими компонентами (не показанными).
В завершение описания самоходной рабочей машины 1 следует отметить, что предусматриваются узлы привода и управления. В этой части система, управляемая из кабины водителя 19 (см. фиг.6, 7), может содержать конструкцию привода, выполненную как мотор-редуктор (подробно не показанный). Эта конструкция может реализовываться как двигатель внутреннего сгорания, электрический двигатель, гидравлический двигатель и т.п. Конструкция привода может со своей стороны располагаться в зоне основного несущего элемента 6 и/или одной из боковых опор ST, ST' (подробно не показанной). Предусматривается также использование для машины 1 узлов из известного уровня техники, главным образом, для автоматического управления, например системы с управлением по GPS. Общая концепция рабочей машины 1 разработана таким образом, что возможны также полностью автономные работа и использование.
Базовая конструкция функциональной рамы FR в соответствии с настоящим изобретением разработана для модульной конструкции и устойчивой реализации для каждого конкретного применения таким путем, что и сложные конструкции навесных устройств, например, комплектное уборочное оборудование, такое как косилки, уборочные комбайны или подобные многофункциональные устройства с соответствующими принадлежностями, могут размещаться вместе с агрегатом основной несущий элемент/боковая опора. Преимущественно предусматривается, что по меньшей мере одно навесное устройство 2 на функциональной раме FR может иметь положение соединения, повышающее жесткость конструкции. Эта идея стабилизации направлена на то, чтобы в каждом случае использования системы в рабочем и дорожном положениях достигалось оптимальное распределение нагрузки на функциональную раму FR. В дополнение к безопасной эксплуатации машины 1, также оборудованной этими компонентами, может обеспечиваться и длительный ресурс работы машины 1.
В этой связи конструкция функциональной рамы FR выполнена таким образом, что основной несущий элемент 6 и/или соответствующие боковые опоры ST, ST могут в каждом случае иметь по меньшей мере одно определенное положение установки для по меньшей мере одного из сельскохозяйственных навесных устройств 2. Исходя из базовых представлений на фиг.8 и 9, ясно, что основной несущий элемент 6' в своем окружном направлении поперек его продольному направлению может также иметь на всех сторонах соответствующие соединительные зоны по меньшей мере для одного из попеременно используемых навесных устройств 2. На фиг.8 и 9 основной несущий элемент 6' имеет соединительные зоны на трех сторонах 25, 26, 27. Предусматривается также, что по меньшей мере одно навесное устройство 2 может крепиться к соответствующим внутренней и/или наружной сторонам соответствующей боковой опоры ST, ST; на фиг.8 приемное пространство 10 показано прилегающим к боковым опорам ST, ST на внутренней стороне.
Из разреза на фиг.9 ясно, что навесные устройства 2 (показанные лишь схематически), в данном случае заполняющие приемное пространство 10, отведены соответствующему основному несущему элементу 6 функциональной рамы FR на нескольких сторонах, так что навесные устройства 2 по меньшей мере окружают основной несущий элемент 6 в зонах в его окружном направлении (см. фиг.9, справа). Подобное решение предусмотрено и в зоне боковых опор ST, ST (не показано).
Оптимальная конструкция функциональной рамы FR с прицелом на по существу произвольное модульное расширение предполагает, что в зоне основного несущего элемента 6' и/или обеих боковых опор ST, ST могут также одновременно крепиться несколько навесных устройств 2, предназначенных для разных рабочих операций. Начиная со стадий работы, включающих обработку почвы (основное представление на фиг.11), с помощью рабочей машины 1 могут выполняться дальнейшие стадии сельскохозяйственных работ: посев семян, последующее внесение удобрений, промежуточная борьба с сельскохозяйственными вредителями и конечная уборочная операция. Для всех задач в зоне функциональной рамы FR для специальных навесных устройств 2 предусмотрены соответствующие крепежные элементы 20, 20' (см. фиг.5, 6). В этом случае предусматриваются конструкции с исполнительными устройствами, в которых (конструкциях) может также включаться автоматическое прикрепление и/или открепление навесных устройств 2. Предусматривается также, что в систему в качестве соответствующих устройств включаются один или несколько приводных двигателей, и при этом могут также использоваться несколько соединений привода. Согласно этому варианту осуществления работа соответствующих переменно располагаемых навесных устройств 2 может затем осуществляться отдельно или совместно.
Благодаря трехопорной конструкции функциональной рамы FR в соответствии с настоящим изобретение, удается добиться, что функциональная рама FR, поддерживаемая с нижней стороны, в частности, четырьмя ременными приводами, также может в зоне своей «асимметричной приемной системы» располагаться в компактном положении для движения по дороге с навесными устройствами 2, находящимися в положении соединения. Из иллюстраций на фиг.4-7 в этом случае ясно, что ременные приводы 14, 15, 14', 15' могут располагаться без свисания за по меньшей мере одну из двух боковых контрольных поверхностей 9, и тем самым обеспечивается безопасность в дорожном положении.
Преимущественный вариант осуществления системы предполагает, что асимметричная функциональная рама FR на боковых опорах ST, ST', необязательно образующая Е-, F-, L-или U-образную конструкцию, может в каждом случае иметь четыре гусеницы, четыре ременных привода, четыре опорных колеса и т.п.или опоры В, В' на землю в парном симметричном расположении, и тем самым достигается синхронно управляемая реализация системы.
Из показанного на фиг.14-16 ясно, что предлагаемая функциональная рама FR может взаимодействовать с соответствующим навесным устройством 2 как независимо подвижное устройство. На фиг.14 стрелкой 28 показано движение функциональной рамы FR к навесному устройству 2, неподвижно находящемуся на земной поверхности 5. Предусматриваемое положение соединения с приемным пространством 10 (см. фиг.10) на основном несущем элементе 6' достигается в положении, показанном на фиг.15. Таким образом, ясно, что для присоединения или последующего отсоединения по меньшей мере одного навесного устройства 2 могут осуществляться соответствующие управляемые установочные и/или присоединяющие перемещения функциональной рамы FR. В этой связи для присоединения или отцепления компонентов системы возможны в принципе любые приводные, толкающие, подъемные и/или поворотные перемещения.
На фиг.16 стрелкой 29 показано дополнительное подъемное перемещение для расположения навесного устройства 2 на высоте 30 над земной поверхностью 5. Системный подход к предлагаемой функциональной раме FR направлен на достижение того, чтобы она могла оптимально соединяться в зоне своих соответствующих точек соединения (например, 20, 20') по существу в любую произвольную конфигурацию для типов сельскохозяйственной техники. В этой связи возможны системы, в которых функциональная рама FR в целом используется как автономный агрегат преимущественно без оператора.
Конструктивное преобразование общей концепции согласно фиг.2 приводит к объединенной конструкции в зоне основного несущего элемента 6, как показано, например, на фиг.17. В этом случае ясно, что в зоне основного несущего элемента 6 предпочтительно предусмотрено «двойное» питание двумя по существу симметричными агрегатами 31, ЗГ. Из подробного представления на фиг.18 ясно, что силовой агрегат 31 предусмотрен с приводным агрегатом 3', соединенным посредством силовой передачи 32 с по меньшей мере одним навесным устройством 2. С другой стороны, приводной агрегат 3' может реализовываться таким образом, что соответствующий ходовой привод 34, 34' может приводиться в действие в зоне гусениц 14, 14' посредством соединения 33.
Из дополнительной подробной иллюстрации на фиг.19 ясно, что вышеописанное решение привода может также соединяться с системой 35 охладителя/ вентилятора. Эта система 35 охладителя/вентилятора, включенная, в частности, в зоне боковых опор ST, ST', расположена относительно рабочего пространства системы таким образом, чтобы в систему мог втягиваться относительно чистый приточный воздух AL. Помимо охлаждения приводных агрегатов, этим втягиваемым воздухом можно эффективно предотвращать загрязнение других узлов. С этой целью предусмотрены переменные отклонения сжатого воздуха DL в зону навесных устройств 2. Конструкция главным образом закрытого основного несущего элемента 6 может также предусматриваться с дополнительными линиями ZL с тем, чтобы внутри основного несущего элемента 6 можно было использовать дополнительные частичные потоки воздуха.
На фиг.21 приведено основное представление разреза основного несущего элемента 6, имеющего внутреннее пространство 38, окруженное по меньшей мере в некоторых зонах контурными листами 36, 37 и содержащее функциональные части FT системы.
Как уже отмечалось в связи с фиг.19, в этом внутреннем пространстве 38, где предусмотрены также дополнительные воздуховоды 39, посредством системы 35 охладителя/вентилятора может создаваться избыточное давление. Внутреннее пространство 38 выполнено таким образом, что из него может выходить силовая передача 32 для по меньшей мере одного навесного устройства 2.
В этой связи функциональная рама FR разработана как модульный узел как в деталях согласно фиг.21, а также в отдельных узлах. Контурные листы 38, 39 крепятся посредством разъемных соединений 40, 40' с таким расчетом, чтобы при необходимости монтажные отверстия для внутренних устройств можно было открыть без каких-либо проблем. На фиг.20 показана модульная конструкция в зоне боковых опор ST, и ясно, что в зоне плоскости разделения TS основной несущий элемент 6 может отделяться от других узлов и, таким образом, обеспечивается разделение, оптимальное для целей транспортировки.
Конструктивные конфигурации в зоне соответствующих опор В, В' на землю показаны на фиг.22-26. В этом случае ясно, что несущая конструкция 41 имеет вертикальную ось 42, вокруг которой ведущая гусеница 14 может поворачиваться таким образом, что могут достигаться вышеописанные разные использования или положения при движении. Посредством соответствующего подъемного перемещения в направлении стрелки 43 регулировочное перемещение в зоне диска 45 управления поворотом может реализовываться посредством цилиндра 44 управления поворотом, и при этом соответствующие защелкивающие элементы обеспечивают фиксацию в намеченном положении. В дополнение к этой регулировочной системе в зоне вертикальной оси 42 предусмотрен вал 46 управления поворотом, взаимодействующий с подъемным цилиндром 47, введенным в вал управления поворотом в зоне отверстия 48 для доступа. Благодаря этой несущей системе в зоне опор В, В' на землю могут, в частности, поглощаться большие приводные и сжимающие нагрузки. На фиг.24 вышеописанная система с частями в зоне диска 45 управления поворотом и подъемного цилиндра в зоне вала управления поворотом еще раз иллюстрируется в разрезе.
Подробная конструкция в зоне привода 34 станет понятной из иллюстраций на фиг.25 и 26. Ведущая гусеница 14, показанная в перспективном изображении на фиг.25, содержит опорное пространство 50, заключенное в пределах ее пути ВВ перемещения, в котором в качестве привода 34 предусмотрен электрический двигатель 51 с планетарной передачей 52. Из фиг.26 ясно, что этот узел проходит в зоне привода 34 без свисания за ширину 53 ведущей гусеницы 14.
На фиг.27 иллюстрирует дополнительную деталь в соединительной зоне 32 для навесного устройства 2. В этом случае предусматривается, что основной несущий элемент 6 в зоне соответствующих соединителей 54 типа поворотного замка предназначен, главным образом, для автоматического присоединения навесных устройств 2. В соответствии с одним дополнительным вариантом осуществления системы кабина 19 водителя (фиг.17) в зоне ее соединения с функциональной рамой FR может поворачиваться в направлении стрелки 55.