СПОСОБ И УСТРОЙСТВО МНОГОМАШИННОГО АГРЕГАТИРОВАНИЯ ТРАКТОРА
METHOD AND DEVICE OF MULTIMACHINE AGGREGATION OF TRACTOR

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к устройствам соединения тракторов и сельскохозяйственных машин.
Как известно, мощности двигателей тракторов и самоходных энергетических средств непрерывно растут. В связи с этим остро стоит вопрос эффективности использования этих мощностей.
Предложений по решению этой проблемы достаточно много, но основными, в плане рассматриваемой проблемы, можно считать три. Это повышение ширины захвата однооперационных машин, создание многооперационных машин и создание самоходных блочно-модульных машин.
Увеличение ширины захвата однооперационных машин вынуждает делать их сложно-сочлененными, способными складываться в транспортное положение. А это в свою очередь повышает их массу. Массы подобных машин достигают таких значений, что вынуждают изготовителей тракторов устанавливать на тракторы огромных размеров противовесы, чтобы повысить навесоспособность тракторов (Ежевский А.А., Черноиванов В.И., Федоренко В.Ф.: «Современное состояние и тенденции развития сельскохозяйственной техники» (По материалам международной выставки «SIMA-2005»): Науч.-ан.обзор. - М.: ФГНУ «Росинформагротех». 2005, стр.4-8; 38; 44-45; 49; 52). Причем для мощных тракторов машины достигают таких масс, что такие тракторы даже не оборудуются гидравлической навесной системой, а машины к ним выпускаются чисто прицепными. Это удлиняет кинематику агрегата и снижает его маневренность. Как компромиссный вариант, имеются попытки использовать передненавесные машины. Но ввиду специфичности их изготовления и особенно сильного влияния на курсовую устойчивость трактора широкого распространения они не получили.
При создании многооперационных или комбинированных машин удается более эффективно использовать мощность трактора за счет многооперационного выполнения работ за один проход при относительно оптимальной ширине захвата агрегата.
Но как показала практика, комбинированные агрегаты обладают очень высокой стоимостью. Причем эффективность их не гарантирована, особенно в зонах с рискованным земледелием, так как машины и орудия, входящие в агрегат, одновременно эффективны или работоспособны только в конкретных агротехнических условиях. А использовать раздельно жестко увязанные в комплекс машины, сообразуясь с природными факторами, невозможно.
Наиболее близким к изобретению из известных решений являются отдельные элементы самоходных блочно-модульных машин. (Петров Г.Д., Славкин В.И.; «Концепция создания и производства самоходных блочно-модульных машин». Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2001, №5, стр.19-24.)
Основная идея этого направления заключается в создании новой, альтернативной трактору, компоновки мобильного энергоисточника, к которому можно было бы навесить практически все машины и агрегаты. Но как показала практика, такие мобильные энергоисточники, во-первых, все-таки требуют создания своих специфических машин, во-вторых, сами модули проигрывают классическим тракторам по универсальности и удобству в эксплуатации.
Оптимальный вариант все-таки заключается в создании легко транспортируемых многомашинных комплексов с набором из универсальных однооперационных машин в различных сочетаниях с использованием классических моделей тракторов.
Заявленная группа изобретений обеспечивает создание легко трансформируемых многомашинных комплексов с набором из универсальных однооперационных машин в различных сочетаниях с использованием классических моделей тракторов.
Технический результат может достигаться путем применения платформ, прицепляемых дополнительно к трактору, независимо от штатной навесной системы, и имеющих свою независимую от штатной навесную систему.
Машины в составе такого комплекса могут навешиваться последовательно на навесную систему трактора и на навесную систему платформы.
Достижение технического результата раскрыто в нижеприведенном описании и на фиг.1-6.
Указанный технический результат реализуется в способе многомашинного агрегатирования трактора, включающем использование трактора с навешиваемыми на его штатную навесную систему машинами и связанной с ним платформы, согласно изобретению машины навешивают или прицепляют последовательно на штатную навесную систему трактора и независимую дублирующую навесную систему, расположенную сзади на прицепной платформе, соединяемой с трактором независимо от штатной навесной системы.
А также в устройстве многомашинного агрегатирования трактора, содержащем навесную систему, опорные колеса, раму и прицепной брус, согласно изобретению рама выполнена Г-образной и с помощью прицепной скобы, охватывающей трактор сзади с двух сторон, с одной стороны опирается шарнирно на пальцы прицепного бруса, расположенные внутри контура гусениц и ее опорной поверхности, с другой - на опорные колеса, между которыми сзади расположена дублирующая навесная система, причем охватывающая трактор скоба соединена с Г-образной рамой с помощью продольного и вертикального шарниров, расположенных на поперечном брусе скобы, а брус вынесен от кабины назад на расстояние, исключающее контакт кабины и машины с брусом при углах до ±45° между продольной осью трактора и продольной осью платформы.
Поперечный брус скобы с установленными на нем шарнирами расположен выше кабины трактора, и при любых углах между продольными осями трактора и платформы, между кабиной и брусом скобы имеется гарантированный зазор.
Продольный шарнир расположен в поперечной балке задних опорных колес, а задняя навесная система смонтирована на корпусе Г-образной рамы.
Задняя навесная система смонтирована на поперечной балке задних опорных колес.
Продольные шарниры расположены на поперечном брусе скобы и на поперечной балке задних опорных колес, причем в работе используется только один из них, а другой при этом запирается наглухо с помощью запорного механизма.
При этом Г-образная рама сзади опирается на балку опорных колес с помощью рессор, при этом продольный шарнир отсутствует или при наличии в работе наглухо запирается, а компенсация крутильных колебаний между продольными осями трактора и платформы осуществляется за счет упругости рессор, при этом навесная система платформы может монтироваться как на Г-образную раму, так и на поперечную балку опорных колес.
Задние опорные колеса платформы выполнены ведущими, получающими привод от гидросистемы трактора.
Прицепной брус для платформы у колесных тракторов с переднерулевыми колесами расположен в пространстве между передней и задней осью колес ниже центра оси ведущих задних колес.
Отдельные элементы машин или агрегатов навешиваются на Г-образную раму с боков, сверху, снизу и сзади.
Функциональные возможности агрегата с платформой могут быть расширены за счет навешивания машин на переднюю навеску трактора.
Перечень обозначений на чертежах:
1. Трактор гусеничный.
2. Штатная задняя навесная система трактора.
3. Гусеница.
4. Прицепной брус.
5. Пальцы прицепного бруса.
6. Прицепная скоба.
7. Поперечные бруса скобы.
8. Продольный шарнир бруса скобы.
9. Вертикальный шарнир бруса скобы.
10. Г-образная рама платформы.
11. Поперечная рамка Г-образной рамы.
12. Задние опорные колеса Г-образной рамы.
13. Дублирующая навесная система.
14. Навесное орудие или машина.
15. Навесная машина или орудие.
16. Рессора.
17. Трактор колесный.
18. Передняя навесная система трактора.
Элементы, входящие в состав прицепной платформы, на фиг.1 показаны под номерами: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.
Элементы дооборудования трактора для работы с прицепной платформой на фиг.1 обозначены позициями №4 и №5.
На тракторе 1 (Фиг.1.), имеющем штатную универсальную навесную систему 2, внутри контура гусеницы 3 на раме трактора крепится поперечный прицепной брус 4.
Причем ось бруса расположена внутри линии контакта гусениц с почвой, как можно ближе к ее опорной поверхности.
На пальцы 5 бруса 4 с двух сторон трактора одевается прицепная скоба 6.
На поперечном брусе 7 скобы 6 расположены продольный 8 и вертикальный 9 шарниры.
С вертикальным шарниром 9 соединяется жестко Г-образная рама 10.
С другой стороны Г-образная рама 10 опирается на поперечную балку 11, на которой с двух сторон по ходу движения расположены опорные колеса 12.
Между опорными колесами расположена дублирующая штатную 2 и независимая от нее навесная система 13.
Машины или орудия в технологическом комплексе 14 и 15 навешиваются или прицепляются соответственно на штатную навесную систему 2 и дублирующую 13.
Внутри технологической платформы под рамой 10 машина или орудие 14, навешанное на штатную навесную систему 2, может подниматься задней навесной системой трактора в диапазоне всех рабочих перемещений и углов поворота трактора, не зацепляя раму и задние опорные колеса 12.
Поперечный брус 7 вынесен от кабины трактора назад на расстояние, исключающее контакт кабины трактора и навешанной машины с поперечным брусом при углах ±45° между продольной осью трактора и платформы в продольно вертикальной плоскости.
С целью гарантированного исключения контакта кабины трактора 1 с поперечным брусом 7 скобы 6 при любых углах положение продольной оси трактора относительно рамы платформы брус 7 может располагаться непосредственно над кабиной фиг.2.
Шарниры продольный 8 и вертикальный 9 конструктивно могут быть разнесены.
Так, например, продольный шарнир 8 фиг.3 может быть смонтирован не на поперечном брусе 7 скобы 6, а на поперечной балке 11 задних опорных колес 12. При этом элементы дублирующей навесной системы могут крепиться или на Г-образной раме фиг.3 или на поперечной балке задних опорных колес фиг.4.
Рама может содержать два продольных шарнира 8 на поперечном брусе 7 скобы 6 и на поперечной балке 11 задних опорных колес 12. Причем в работе использоваться будет только один из них.
Это позволит для каждой конкретной технологической операции подобрать такую схему взаимодействия машин, при которой их взаимное влияние будет оптимальным, с наилучшим качеством выполнения технологического процесса.
Продольный шарнир 8 может быть не свободным, а упругим, для этого задняя часть Г-образной рамы может соединяться с поперечной балкой опорных колес 11 с помощью рессор 16 фиг.5.
Платформа может использоваться с колесными переднерулевыми тракторами 17 фиг.6.
При этом прицепной брус 4 скобы 6 размещается в межколесном пространстве, ниже центра вращения задних опорных колес.
Технологические возможности тракторов агрегатированных с платформой могут быть расширены за счет применения на тракторах штатного переднего навесного устройства 18 фиг.6.
Такая схема позволяет использовать унифицированные однооперационные машины и (или) орудия в любом сочетании, необходимом для конкретной технологической операции. А опирание передней части платформы на поперечный брус внутри опорной поверхности гусеницы или межколесном пространстве догружает трактор.
Это дает дополнительный эффект по снижению буксования без необходимости применения дорогостоящих балластных грузов. Кроме того, повышается навесоспособность штатной навесной системы трактора, уменьшается его галопирование.
Путем навешивания (например, емкостей, бункеров, дополнительного оборудования и т.д.) непосредственно по бокам платформы сверху и сзади над дублирующей навесной системой, можно расширить технологические возможности агрегата.
Тягово-сцепные свойства трактора могут быть улучшены.
Для этого задние опорные колеса Г-образной рамы выполняют ведущими. Привод на колеса может быть осуществлен с помощью гидромоторов, приводимых в движение от штатной гидросистемы трактора.
Таким образом, предложенный способ и устройство для его реализации позволяет оптимизировать сезонную загрузку трактора, расширить универсальность его применения, минимизировать парк сельскохозяйственных машин и орудий, повысить эффективность аграрного производства.