ПРИВОД ДВИЖИТЕЛЕЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к ручным, снабженным автономным приводом, почвообрабатывающим машинам (мотоблоки, культиваторы), предназначенным для работы на малоразмерных земельных участках и теплицах. Предлагаемое усовершенствование касается конструкции одного из основных механизмов таких машин - привода перемещения.
Ручные почвообрабатывающие машины (далее машины) классифицируются двумя основными видами: культиваторы и мотоблоки, снабженные гаммой различного навесного оборудования. Одной из тенденций развития этих машин является их универсализация и унификация их отдельных деталей узлов и механизмов. В этом плане предлагаемая полезная модель может быть эффективно использована для обоих видов почвообрабатывающих машин [ru.wikipedia/org/wiki/, Мотоблок].
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран мотоблок, у которого в качестве движителей использованы пневматические колеса, снабженные грунтозацепами. Привод колес машины представляет собой комбинацию зубчатого редуктора с переключаемыми ступенями и цепной передачи, размещенных в едином корпусе. Входной вал редуктора кинематически связан с автономным двигателем, чаще всего ДВС, размещенным на раме, снабженной рулевой колонкой с рукоятками, несущими элементы системы управления работой мотоблока. Выходной вал редуктора несет на себе зубчатое колесо и две ведущие звездочки сдвоенной цепной передачи, в то время как ведомые звездочки установлены в средней части вала, на концах которого смонтированы движители [www.motoblok.ru., Каталог МБ-3].
Недостатком прототипа является его низкая маневренность, особенно при работе с навесным оборудованием в виде культиваторных фрез. Так как сдвоенная цепная передача передает крутящий момент на оба движителя одновременно, радиус поворота мотоблока всегда больше размера колеи. Это означает, что оператору необходимо приложить к рулевой колонке, как к рычагу, дополнительное физическое усилие, создавая на движителе, движущемся по окружности с меньшим радиусом, режим буксования. Необходимо приложить значительное усилие для того, чтобы, стремясь уменьшить радиус поворота, переместить центр поворота в пятно контакта буксующего движителя, иначе, фрезы культиватора уйдут на некоторое расстояние от ранее разрыхленной борозды.
Таким образом, задачей полезной модели является повышение маневренности машины и снижение физической нагрузки на оператора во время маневрирования.
Поставленная задача решается следующим образом.
Привод движителя почвообрабатывающей машины, включающий зубчатый редуктор, связанный с двигателем, на выходном валу которого установлено зубчатое колесо и ведущие звездочки цепной передачи, связывающей редуктор с движителями. Выходной вал установлен с возможностью перемещения относительно зубчатого колеса и звездочек и связан с ними посредством шлицевого соединения: с зубчатым колесом - постоянно, а со звездочками - в режимах одновременного или попеременного соединения. Для этого с обеих сторон зубьев шлицевого соединения вала, расположенного в зоне размещения звездочек, выполнены цилиндрические пояски, ширина которых, по меньшей мере, равна ширине зуба шлицевого соединения звездочки. Вал, несущий движители, выполнен из двух частей, каждая из которых несет ведомую звездочку. В выходном валу с обеих сторон выполнены тупиковые каналы, в которых размещены витые пружины, постоянно взаимодействующие с поперечными штифтами, установленными в продольных пазах вала перед пружинами.
Техническая сущность усовершенствования состоит в том, что имеется возможность, к постоянно вращающемуся выходному валу редуктора, попеременно подключать одну из цепных передач во время маневрирования, а это приводит к тому, что один движитель может свободно вращаться, а на другой - подается крутящий момент от двигателя. Так осуществляется поворот мотоблока, при этом центр поворота расположен в пятне контакта свободно вращающегося движителя. Поворот происходит за счет энергии двигателя мотоблока, а не за счет физического усилия оператора. Включение в работу обеих цепных передач подключает к работе ранее свободно вращающийся движитель и вся мощность двигателя передается на оба движителя для преодоления сопротивления перемещению.
На прилагаемом к описанию чертеже дано схематическое изображение устройства управления движителями мотоблока в процессе маневрирования.
Предлагаемое усовершенствование включает выходной вал 1 редуктора, связанного с двигателем (на чертеже не показан) установленный в подшипниковых опорах 2 корпуса 3 по скользящей посадке с возможностью осевого перемещения под действием управляющего усилия оператора. На валу 1 с помощью шлицевого соединения 4 установлено зубчатое колесо 5 и с помощью шлицевого соединения 6 - ведущие звездочки 7 и 8 цепной передачи. Вал, несущий движители (на чертеже не показан), выполнен из двух частей, каждая из которых несет ведомую звездочку. Блок из колеса 3 и звездочек 7 и 8 примыкает к подшипниковым опорам 2 через полые втулки 9, снабженные буртами 10. С обеих сторон шлицевого соединения 6 выполнены цилиндрические пояски 11, по ширине, по меньшей мере, равные
ширине зуба шлицевого соединения звездочки. В выходном валу 1 с обеих его сторон выполнены тупиковые каналы 12, в которых размещены витые пружины 13. Последние находятся в несколько сжатом состоянии под действием поперечных штифтов 14, концы которых выведены за пределы вала 1 в условно нейтральном положении, которое характеризуется тем, что ведущие звездочки 7 и 8 одновременно связаны с валом 1. Упомянутые концы упираются в бурты 10 полых втулок 9. Штифты 14 имеют возможность перемещаться в осевом направлении вместе с валом 1, но могут оставаться и неподвижными, упираясь в бурты 10 при движении вала 1. Это становится возможным из-за сквозных пазов 15, через которые пропущены штифты 14. Позицией 16 на чертеже условно обозначены цепи соответствующей передачи.
Работает предлагаемый привод следующим образом.
Крутящий момент передается от двигателя на редуктор и, в конечном итоге на зубчатое колесо 5, установленное на выходном валу 1 редуктора. На прилагаемом к описанию чертеже изображена ситуация, когда крутящий момент передается одновременно на обе ведущие звездочки 7 и 8. Передача момента осуществляется с зубчатого колеса 5 через шлицевое соединение 4 вала 1, а с последнего на шлицевое соединение 6, связывающего вал 1 с ведущими звездочками. Связь зубьев шлицевого соединения вала с зубьями звездочек по длине контакта носит частичный характер, однако, с точки зрения прочности соединения вполне достаточный. Вал 1, в такой ситуации, занимает условно нейтральное положение и концы штифтов 14, выведенные в полость обеих втулок 9, касаются буртов 10. В случае необходимости совершения маневра, например, поворота налево, отключают от вала 1 ведущую звездочку 7. В этом случае движитель, связанный цепной передачей 16 через звездочку 7 с валом 1 останавливается, а движитель, связанный через звездочку 8, будет вращаться и перемещаться по радиусу с центром в пятне контакта неподвижного движителя. Такой маневр осуществляется перемещением вала 1 направо, что приводит к выходу зубьев звездочки 7 из контакта с зубьями шлицевого соединения 6, принадлежащими валу 1, при этом зубья звездочки 7 располагаются над левым пояском 11. Длина контакта зубьев звездочки 8 с зубьями вала 1 увеличится. При перемещении вала 1 направо штифт 14, расположенный с правой стороны, упирается в бурт 10 соответствующей полой втулки 9. Наличие пазов 15 в движущемся валу 1 и торможение штифта 14 приводит к сжатию пружины 13, что способствует появлению усилия на вал 1, направленное в сторону противоположную его перемещению. Следует отметить, что левый штифт 14 будет перемещаться направо вместе с валом 1. После завершения маневра при необходимости включения в работу обоих движителей оператор снимает с вала 1 приложенное ранее усилие и правая пружина 13, ранее сжатая, возвращает автоматически вал 1 в условно нейтральное положение, описанное выше. Это означает, что зубья вала 1 входят в контакт с зубьями звездочки 7, не выходя из контакта с зубьями звездочки 8. При необходимости поворота направо оператор перемещает вал 1 налево и последовательность выше описанных взаимодействий повторяется в той же последовательности.