МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТРАКТОР

Полезная модель относится к области средств механизации комплекса растениеводческих работ сельскохозяйственных культур на сельских огородных участках, в садах, преимущественно площадью до 1 га.
Известен трактор Т-08 (см. «Советские тракторы, 89, Каталог, Москва, 1989 г.), колесный, малогабаритный, предназначенный для механизации сельскохозяйственных работ на небольших участках и огородах, а также в коммунальном хозяйстве, представляющий собой раму, установленную на колесах, при этом задние колеса выполнены приводными от мотоагрегата, передние поворотные. Трактор имеет постоянный дорожный просвет 300 мм и колею задних колес на две позиции 700 мм и 900 мм (степень регулирования - 30 %), и обеспечивает выполнение пахотных работ, но по дорожному просвету, степени регулировки колеи колес и их ширины имеет ограниченные пропашные возможности и не позволяет механизировать весь комплекс растениеводческих работ огородных культур с учетом особенностей их произрастания (сложившихся узких междурядий и высоты растений).
Известен также трактор «Кутаиси (см. «Советские тракторы, 89, Каталог, Москва, 1989 г.), колесный малогабаритный, который содержит установленные на колесах заднюю раму, переднюю раму с приводным мотоагрегатом, опорноповоротный шарнир и рулевую колонку. Трактор имеет постоянный дорожный
просвет 255 мм и степень регулирования колеи задних колес до 14%, ему присущи все недостатки вышеуказанного трактора, а по конструкции он наиболее близок к предлагаемому малогабаритному трактору.
Как известно (см. «Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин, Москва, 1978 г.), масса машины является одним из наиболее важных показателей. Основным требованием к сельскохозяйственным машинам является минимальная конструктивная масса, которая должна обеспечивать достаточную, но и не излишнюю прочность. В то же время, машина должна иметь оптимальную массу для обеспечения тягово-сцепных качеств.
Вышеуказанные тракторы имеют оптимальную массу около 600 кг., при этом для обеспечения потребных тягово-сцепных качеств ведущие колеса загружены усилием примерно 3500 Н, в связи с чем их основные узлы ( рама, колеса и др.), выполненные из металла, имеют значительную массу. Поэтому металлоемкость тракторов высока, что отражается соответственно на их стоимости.
Таким образом, вследствие ограниченных возможностей выполнения пропашных работ, высокой металлоемкости и стоимости указанные тракторы не отвечают принципу рационального использования на малых земельных участках. Не рационально для малых участков и использование комплекса машин (пахотных, пропашных и др.), применяемых в промышленном сельскохозяйственном производстве.
Следовательно, приемлемое решение - это малогабаритная универсальная машина.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемой полезной модели:
комплексная механизация растениеводческих работ огородных культур с учетом особенностей их произрастания (сложившихся узких междурядий и высоты растений), на основе универсальности машины (пахотной, пропашной, мотоблочной, транспортной, хозяйственной);
низкая металлоемкость, соответствующая минимальной конструктивной массе трактора;
низкая стоимость трактора, определяемая и минимальной массой и, соответственно, предельно простой конструкцией;
возможность переоборудования трактора в мотоблок, с реализацией его технических возможностей на малых участках и неудобьях.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном малогабаритном тракторе, содержащем установленные на колесах заднюю раму, переднюю раму с приводным мотоагрегатом, опорно-поворотный шарнир и рулевую колонку, особенность заключается в том, что малогабаритный трактор снабжен соединительным кронштейном, соединенным шарнирно с передней рамой и жестко - с задней рамой с возможностью перестановки в горизонтальном и вертикальном направлениях, при этом при перестановке кронштейна в горизонтальном направлении в крайнее правое положение, со смещением продольных осей рам, он соединен с задней рамой через проставку, на которую с противоположной ему стороны, соосно с передней рамой, установлен плуг,
расположенный между осями колес, продольная ось которого смещена относительно колеи заднего колеса, при этом плуг установлен с возможностью ручного управления заглублением и подъемом, а его полевая доска расположена под углом, без опоры по дну борозды, задние оси для расширения степени регулировки колеи задних колес выполнены раздельными и установлены в телескопических направляющих задней рамы с возможностью осевого перемещения, а каждое заднее колесо для изменения дорожного просвета соединено через удлинительную плиту с задней осью, при этом соединительный кронштейн переставлен в крайнее нижнее положение относительно задней рамы, мотоагрегат для приближения центра тяжести трактора к оси передних ведущих колес установлен впереди них консольно и его вал соединен посредством цепной передачи через промежуточный вал с ведущим валом передних колес, выполненных с почвозацепами, при этом передние колеса установлены на ведущий вал с возможностью регулировки колеи и тягово-сцепных свойств путем изменения их количества, на соединительный кронштейн для создания загрузки ведущих колес сверху установлены стационарный контейнер и расположенные на нем два переставных имеющие секции для заполнения балластом, при этом переставные контейнеры выполнены с возможностью перестановки из горизонтального положения в навесное вертикальное и снабжены платформой для установки вспомогательных агрегатов, деревообрабатывающего станка, водяного насоса и др., с ременным приводом от промежуточного вала, рулевая колонка содержит рулевое колесо, закрепленное на штанге, на которой установлен ведущий барабан с возможностью осевого перемещения, последний соединен посредством тросовой передачи с ведомым барабаном, закрепленным на передней раме по оси опорноповоротного шарнира, на соединительный кронштейн при переоборудовании трактора в мотоблок установлена штанга управления с фиксацией опорноповоротного шарнира и отсоединением задней рамы с тросовой передачей, а мотоагрегат выполнен реверсивным, в качестве балласта для заполнения контейнеров используется монолитный уплотненный металлолом или металлическая стружка, заформованные в бетонные блоки или местный материал, песок, глина, гравий.
Отличительными признаками предлагаемого малогабаритного трактора от вышеизвестного наиболее близкого к нему являются :
: наличие соединительного кронштейна, позволяющего соединять переднюю и заднюю рамы для осуществления пахотных работ, при этом ось передней рамы смещена в крайнее правое положение и плуг располагается между осями колес со смещением его продольной оси относительно колеи заднего колеса, а его полевая доска располагается под углом к поверхности дна борозды, что обеспечивает максимальное использование сил действующих на корпус плуга для подгрузки ведущих колес и, одновременно, ход колес по непаханной почве, без увеличения сопротивления движению, а также пропашных работ огородных культур с учетом особенностей их произрастания, при этом соединительный кронштейн соединен с задней рамой, образуя соосное расположение продольных осей передней и задней рам. Задние оси для расширения степени регулировки колеи задних колес выполнены раздельными и установлены в телескопических направляющих задней рамы с возможностью осевого перемещения, а каждое заднее колесо для изменения дорожного просвета соединено через удлинительную
плиту с задней осью и соединительный кронштейн переставлен в нижнее положение относительно задней рамы (при максимальном дорожном просвете);
целью снижения металлоемкости, трудоемкости изготовления и стоимости трактора, для создания основной загрузки ведущих колес (оптимальной массы) на соединительный кронштейн сверху установлены стационарный контейнер и расположенные на нем два переставных, имеющие секции для заполнения их балластом, при этом переставные контейнеры выполнены с возможностью перестановки из горизонтального положения в навесное вертикальное (для обеспечения поперечной устойчивости в мотоблочной компоновке) и снабжены платформой для установки вспомогательных агрегатов, деревообрабатывающего станка, водяного насоса и др., с ременным приводом от промежуточного вала;
малогабаритный трактор переоборудуется в мотоблок, для чего на соединительный кронштейн установлена штанга управления, с фиксацией опорноповоротного шарнира, и отсоединением задней рамы с тросовой передачей, а мотоагрегат выполнен реверсивным;
в качестве регулятора оптимальной массы используется дешевый балласт из монолитного уплотненного металлолома или металличсеская стружка, заформованные в бетонные блоки по форме секций контейнеров, либо местный материал - песок, глина, гравий;
вал мотоагрегата соединен посредством цепной передачи через промежуточный вал с ведущим валом передних колес, выполненных с почвозацепами, при этом колеса установлены на ведущий вал с возможностью регулировки колеи и тягово-сцепных качеств изменением их количества; б
рулевая колонка содержит рулевое колесо, закрепленное на штанге, на которой установлен ведущий барабан с возможностью осевого перемещения ( при регулировке дорожного просвета), последний соединен посредством тросовой передачи с ведомым барабаном, закрепленным на передней раме по оси опорноповоротного шарнира;
для приближения центра тяжести трактора к оси передних ведущих колес, с целью дополнительной их загрузки, мотоагрегат установлен впереди колес консольно.
Благодаря наличию у трактора этих признаков обеспечивается механизация всего комплекса растениеводческих работ огородных культур с учетом особенностей их произрастания ( сложившихся узких междурядий и высоты растений) при его низкой металлоемкости, трудоемкости и стоимости.
При исследовании отличительных признаков описываемого трактора не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся конструирования малогабаритного трактора, позволяющих осуществить механизацию всего комплекса растениеводческих работ огородных культур с учетом особенностей их произрастания с обеспечением низкой металлоемкости, трудоемкости и стоимости трактора.
Предлагаемый малогабаритный трактор иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.
На фиг. 1 показан общий вид трактора;
На фиг. 2 - вид сверху;
Малогабаритный трактор (фиг.1) содержит переднюю раму 1 с установленным на ней приводным мотоагрегатом 2, заднюю раму 3, установленные соответственно на передних 4 и задних 5 колесах, опорно-поворотный шарнир 6, соединительный кронштейн 7, соединенный шарнирно с передней рамой 1 посредством опорно-поворотного шарнира и жестко -с задней рамой 3. Для выполнения пахотных работ (фиг. 2) передняя рама из положения I переставлена в горизонтальном направлении в крайнее правое положение II, для чего соединительный кронштейн 7 вместе с передней рамой соединен с задней рамой 3 через проставку 8 со смещением продольных осей передней и задней рам. На противоположную сторону проставки 8 соосно с передней рамой установлен (навешен) плуг 9, расположенный между осями колес 4 и 5. Продольная ось плуга смещена относительно колеи заднего правого колеса.
Плуг установлен с возможностью удобства ручного управления положениями заглубления и подъема, при этом при выполнении пахотных работ его полевая доска расположена под углом к поверхности дна борозды.
Для выполнения пропашных работ соединительный кронштейн 7 соединен с задней рамой 3, образуя соосное расположение продольных осей передней и задней рам и для расширения степени регулировки колеи задних колес, необходимой для проведения всего комплекса растениеводческих работ огородных культур, их оси 10 и 11 выполнены раздельными и установлены в телескопических направляющих 12 задней рамы с возможностью осевого перемещения. На фиг. 2 показано выдвинутое положение правого заднего колеса на максимальную колею.
соединительный кронштейн 7 установлен в крайнее нижнее положение относительно задней рамы 3.
Для подгрузки передних ведущих колес 4 путем приближения центра тяжести трактора к их оси, мотоагрегат 2 установлен впереди оси консольно.
Вал мотоагрегата соединен посредством цепной передачи 15 через промежуточный вал 16 с ведущим валом 17 передних колес, которые устанавливаются на вал 17 с возможностью регулировки колеи и тягово-сцепных свойств изменением их количества, передние колеса 4 выполнены с почвозацепами 18.
Для создания необходимой загрузки передних ведущих колес на соединительный кронштейн 7 сверху установлены стационарный контейнер 19 и расположенные на нем два переставных 20, имеющие секции для заполнения их балластом.
Для снижения металлоемкости, трудоемкости и, соответственно, стоимости трактора в качестве балласта для заполнения контейнеров используется монолитный уплотненный металлолом иил металлическая стружка, заформованные в бетонные блоки по форме секций контейнера, либо местный материал, например, песок, глина, гравий.
При переоборудовании трактора в мотоблок, для создания устойчивости последнего, переставные контейнеры 20 можно переставлять из горизонтального положения в вертикальное по сторонам колес.
В горизонтальном положении переставные контейнеры 20 снабжены платформой 21 для установки вспомогательных агрегатов, деревообрабатывающего станка или водяного насоса с ременным приводом 22 от промежуточного вала 16.
Рулевая колонка 23 содержит рулевое колесо 24, закрепленное на штанге 25, на которой установлен ведущий барабан 26 с возможностью осевого перемещения при изменении дорожного просвета.
Ведущий барабан 26 соединен посредством тросовой передачи 27 с ведомым барабаном 28, закрепленным на передней раме 1 по оси опорно-поворотного шарнира 6.
При переоборудовании трактора в мотоблок на соединительный кронштейн 7 устанавливается штанга управления, при этом фиксируется опорно-поворотный шарнир и отсоединяется задняя рама с тросовой передачей.
Для обеспечения маневрирования мотоблока при проведении обработки почвы мотоагрегат выполнен реверсивным.
Работа трактора осуществляется следующим образом. При выполнении пахотных работ передняя рама 1 смещена (фиг.2) в крайнее правое положение и соосно с ней, между осями колес, установлен плуг 9, при этом в связи с тем, что продольная ось плуга смещена относительно колеи заднего правого колеса, перемещение колес происходит по непаханной почве без увеличения сопротивления движению.
За счет расположения плуга 9 между осями передних 4 и задних 5 колес и при безопорной его навеске, при которой его полевая доска расположена под углом к поверхности дна борозды, от составляющей силы сопротивления плуга происходит подгрузка передних ведущих колес, что повышает тягово-сцепные свойства трактора. Основная загрузка ведущих колес обеспечивается заполнением контейнеров 19 и 20 балластом, используя дешевый металлолом, стружку, либо местный материал, песок, глину, гравий. Такая загрузка ведущих колес 4
обеспечивает усилие до 4000 Н и позволяет регулировать оптимальную массу трактора от максимальной в пахотном варианте до минимальной в пропашном.
Таким образом, используя силу сопротивления от плуга, консольное положение двигателя, дешевый балластный материал, непосредственно массу конструкции, удается обеспечить необходимую загрузку ведущих колес для получения необходимых тягово-сцепных свойств, исключая применение дополнительного металла, реализуемого в виде утяжеленных рам, колес и других деталей с излишней прочностью, как это имеет место в прототипах - известных тракторах.
Следовательно, в предполагаемом тракторе все детали можно выполнить исходя из условий только достаточной прочности, в этом случае масса трактора получается минимальной при минимальной металлоемкости. Металлоемкость предлагаемого трактора составит около 200 кг ( для известного - 600 кг), что, естественно, значительно снизит его стоимость.
В зависимости от вида почв (тяжелая, средняя, легкая), а также для регулировки колеи передних колес на ведущий вал устанавливается от одного до трех колес.
При выполнении пропашных работ продольные оси передней 4 и задней 5 рам расположены соосно (положение I), задние колеса для изменения колеи имеют возможность выдвигаться и задняя рама может приподниматься вверх, увеличивая дорожный просвет, благодаря чему обеспечивается механизация комплекса работ огородных культур с учетом сложившихся междурядий и высоты растений.
позиции - 200, 350, 500 мм, обеспечивая обработку огородных культур с учетом особенностей их произрастания.
Выполнение вспомогательных работ производится установленными на платформу 21 вспомогательными агрегатами - деревообрабатывающим станком, водяным насосом и др.
В транспортном варианте при перевозке грузов, устанавливается одно переднее и два задних колеса автомобильного типа.
Управление трактором осуществляется рулевым колесом 24 с тросовым приводом.
Трактор может быть переоборудован в мотоблок с установкой штанги управления и отсоединением задней рамы с тросовой передачей, при этом переставные контейнеры 20 устанавливаются в вертикальное положение по бокам передней платформы для обеспечения поперечной устойчивости.
Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании предлагаемого трактора следующей совокупности условий :
предлагаемый трактор при его осуществлении предназначен для использования в сельском хозяйстве, преимущественно на сельских огородах и подворьях;
в настоящее время выпускается техническая документация и предусматривается изготовление опытного образца предлагаемого трактора, при этом для его реализации используются известные отработанные конструкции;
предлагаемый трактор при его осуществлении способен обеспечить механизацию всего комплекса растениеводческих работ огородных культур с учетом особенностей их произрастания ( сложившихся узких междурядий и высоты
растений) при низкой его металлоемкости и стоимости изготовления.
9ws3ir
13