УЗЕЛ ЛИНЕЙНОГО СДВОЕННОГО МОСТА
LINEAR DOUBLED-AXLE ASSEMBLY

Область техники
Изобретение относится к буксируемому рабочему оборудованию, в частности, к сдвоенным мостам для буксируемого сельскохозяйственного рабочего оборудования.
Уровень техники
Буксируемое сельскохозяйственное рабочее оборудование, например, с инструментом для обработки почвы (например, рядные узлы), часто используют подвижные сдвоенные мосты. В подвижных сдвоенных узлах используются колёса (в том числе установленную на них шину) в конфигурации, в которой одно колесо сдвоенного узла расположено перед другим колесом на определённом расстоянии. Однако поскольку одно колесо расположено перед другим колесом, резкий поворот может привести к тому, что отстающее колесо будет волочиться или проталкиваться, создавая небольшую кучу грязи, что может поставить под угрозу урожайность, особенно в условиях обработки почвы. Кроме того, когда пространство является ограничением для задней части, центральная точка (центр тяжести) подвижной поперечины смещается, в результате чего большая масса размещается за шарниром сдвоенного узла, в результате чего меньший вес переносится на сцепное приспособление. Это может привести к негативному весу дышла, что может обеспечить подъём сцепного приспособления на хвостовой части буксирующего транспортного средства. Можно использовать традиционные двойные устройства, но одним из недостатков их использования является то, что нагрузка не выравнивается на оба колеса и ось при определённых условиях (например, когда одно из колёс сталкивается с препятствием, траншеей или бороздой), что может привести к нежелательным высоким областям уплотнения (например, для посевных работ).
Раскрытие изобретения
Согласно изобретению узел линейного сдвоенного моста содержит рычаг сдвоенных колес; пару соединительных колесных узлов, каждый из которых содержит ступицу и ось; пару опор, соединённую соответственно с парой соединительных колесных узлов; пару колёс, соединённую, соответственно, с парой соединительных колесных узлов, при этом колёс пары разделены указанным рычагом и расположены в одинаковом положении в продольном направлении; и множество пар параллельных звеньев одинаковой длины, шарнирно установленных на паре опор и указанном рычаге.
Многие особенности узла линейного сдвоенного моста согласно изобретению станут более понятны из последующего описания со ссылкой на чертежи. Компоненты на чертежах выполнены в произвольном масштабе, вместо этого сделан акцент на чёткое отображение принципов узла линейного сдвоенного моста. Кроме того, на чертежах одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие части на нескольких видах.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показано рабочее оборудование, с которым может использоваться узел линейного сдвоенного моста согласно изобретению, вид спереди в перспективе;
на фиг. 2 – фрагмент рабочего оборудования, с которым может использоваться узел линейного сдвоенного моста согласно изобретению, вид сверху;
на фиг. 3А – узел линейного сдвоенного моста согласно изобретению, вид спереди;
на фиг. 3B – дополнительная деталь узла линейного сдвоенного моста, вид спереди;
на фиг. 4 – узел линейного сдвоенного моста, вид снизу;
на фиг. 5 – узел линейного сдвоенного моста в разобранном виде, вид в перспективе;
на фиг. 6 – блок-схема способа регулирования относительно неровности поверхности или препятствий поля посредством управления узлом линейного сдвоенного моста.
Осуществление изобретения
Далее описаны определённые варианты выполнения узла линейного сдвоенного моста, системы и способа, которые заменяют сдвоенные мосты с подвижной поперечиной, используемые в стандартном рабочем оборудовании, с набором или наборами параллельных звеньев для задействования колёс (далее, ссылка на колесо или колёса предполагает наличие на ней шины (шин), за исключением случаев, указанных ниже), которые должны располагаться в одинаковом положении в продольном направлении при прогибе независимо друг от друга, чтобы обеспечивать выравнивание давления на грунт (например, нагрузки) между двумя колесами. Такая конфигурация описанных вариантов осуществления изобретения, также обеспечивает эффективность использования пространства сдвоенных колёс по сравнению со сдвоенными мостами с подвижной поперечиной при использовании аналогичного эффекта для распределения нагрузки.
В стандартном рабочем оборудовании часто используются конфигурации со сдвоенными мостами и подвижной поперечиной для распределения весовой нагрузки. Однако сдвоенные мосты с подвижной поперечиной с их различным расположением колеса в продольном направлении занимают больше места, чем сдвоенные линейные мосты, а также имеют тенденцию увеличивать вес на рабочем оборудовании, что иногда приводит к отрицательному весу дышла. В результате задняя часть буксирующего транспортного средства при определенных условиях может подниматься вверх. Кроме того, конфигурация сдвоенного моста с подвижной поперечиной имеет тенденцию созданию «эффекта трения», когда во время крутых поворотов одно из сдвоенных колёс тормозится, создавая кучу грязи, которая может поставить под угрозу глубину посева и, следовательно, урожайность. В отличие от этого, в некоторых вариантах выполнения узел линейного сдвоенного моста является более компактным, а также исключается или уменьшается риск «эффекта трения» и отрицательного веса дышла. Например, поскольку линейная конфигурация позволяет расположить колёса ближе к рядным узлам, чем в конфигурации со сдвоенными мостами с подвижной поперечиной, больший вес может быть перенесён на тягово-сцепное устройство буксирующего транспортного средства для поддержания положительной веса дышла.
Суммируя различные особенности определённых вариантов выполнения узла линейного сдвоенного моста согласно изобретению, далее будет подробно описан показанный на чертежах узел линейного сдвоенного моста. Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на чертежи, варианты выполнения не ограничены ими и вариантами, раскрытыми в данном документе. Несмотря на то, что описание идентифицирует или характеризует особенности одного или нескольких вариантов выполнения, такие особенности необязательно являются частью каждого варианта выполнения, а также не являются всеми различными заявленными преимуществами, связанными с единственным вариантом выполнения. Напротив, задача заключается в том, чтобы охватить все альтернативы, модификации и эквиваленты, входящие в объём приложенной формулы изобретения. Кроме того следует учесть, что в контексте описания формула изобретения необязательно ограничивается конкретными вариантами осуществления изобретения, указанными в описании.
Следует отметить, что далее ссылки на определённые направления, такие как, например, «передний», «задний», «левый» и «правый», или тому подобное, сделаны, при взгляде сзади на рабочее оборудование (например, сеялка), по направлению вперёд.
На фиг. 1 показано рабочее оборудование 10А, с которым может быть использован узел линейного сдвоенного моста. Несмотря на то, что на чертеже показана сеялка AGCO White, специалисту понятно, что могут использоваться другие типы рабочего оборудования в тех же или других областях производства (и/или разных производителей), в которых используются сдвоенные колёса, и, следовательно, предполагается, что это входит в объём описанного изобретения. Рабочее оборудование 10А обычно тянет буксирующее транспортное средство, включающее в себя трактор или зерноуборочный комбайн. Рабочее оборудование 10А содержит узел 12 сцепки или дышла, который соединен с буксирующим транспортным средством. Рабочее оборудование 10А содержит центральную часть 14 и шарнирно соединенные с ней две боковые части 16А, 16В. Например, боковые части 16А, 16В можно сложить для обеспечения узкого профиля для транспортирования по дороге и/или для хранения. Центральная часть 14 содержит нижнюю раму, поддерживающую продукт и компоненты, позволяющие подавать продукт к полевым рабочим компонентам, прикрепленным к нему. Центральная часть 14 поддерживается несколькими колесами 18, 20 (например, 18А, 18В, 20А, 20В), выполненными в одном из вариантов выполнения с узлом линейного сдвоенного моста. Колёса 18А, 18В образуют первый набор расположенных на одной линии колёс, а колеса 20А, 20В образуют другой противоположный набор расположенных на одной линии колёс. Боковые части 16А и 16В содержат соответствующие и поддерживающие их одиночные колеса 22 и 24.
На фиг. 2 на виде сверху схематично показан фрагмент другое рабочего оборудования 10B, которое может быть сконфигурировано аналогично показанному на фиг. 1, или в некоторых вариантах выполнения, может быть сконфигурировано согласно другой конструкции. Рабочее оборудование 10B содержит узел 26 сцепки/дышло, который обычно соединен с буксирующим транспортным средством для проведения полевых работ. Рабочее оборудование 10B содержит центральную часть 28 (показана частично) и шарнирно соединяется с ней боковую часть 30 (а также зеркальную часть, не показанную на фиг. 2). Центральная часть 28 содержит поддерживающую раму, которая включает в себя поперечную продолговатую балку 32 (поперечную к направлению перемещения рабочего оборудования 10B вперед), с которой соединен рычаг сдвоенных колес (лучше всего показанный на фиг. 3A) и проходит вниз (например, ортогонально к балке 32) к паре расположенных на одной линии сдвоенных колёс 34 (например, 34A, 34B) (которые также зеркально отражаются на другой стороне центральной части 28, но не показаны на представленном рисунке). Центральная часть 28 дополнительно содержит брус 36 для навешивания рабочих органов. Брус 36 расположен параллельно балке 32 и находится позади неё. Пара расположенных на одной линии сдвоенных колёс 34 (противоположная пара колёс не показана) находятся впереди бруса 36 для навешивания рабочих органов. К брусу 36 присоединено множество рядных узлов 38. В одном варианте выполнения рядные узлы 38 расположены в шахматном порядке спереди и сзади, причём некоторые из рядных узлов 38 расположены ближе к балке 32 в продольном направлении, а некоторые дальше от нее. Подгруппа рядных узлов 38, соединённых с брусом 36, частично располагается между колёсами 34А и 34В (например, окружена с двух сторон внутренними сторонами колёс 34А, 34В), что показывает важность поддержания достаточно большого зазора между колесами 34A, 34B, а также поддержание развала (например, расстояния между продольными осевыми линиями каждого колеса 34A, 34B) в постоянном или по существу постоянном измерении (например, длина между ними), чтобы избежать взаимного влияния с выступающей частью рядного узла 38. В одном из вариантов осуществления изобретения пара колёс 34 может быть наклонена под нулевым градусом (например, при взгляде прямо вперед), а в некоторых вариантах выполнения может быть небольшой угол, наложенный одинаково на пару колёс 34. Боковая часть 30 содержит в продольном направлении тяговую штангу 40 и брус 42 для навешивания рабочих органов, которые ориентированы параллельно друг другу, при этом брус 42 шарнирно соединен с тяговой штангой 40 через множество рычагов 43, проходящих от штанги 40 и бруса 42 и шарнирно соединяющихся между собой.
После описания показанных вариантов рабочего оборудования 10 (например, 10А, 10В), с котором может быть использован узел линейного сдвоенного моста согласно изобретению, внимание будет обращено на фиг. 3А-3В, на которых показан один вариант выполнения узла 44А линейного сдвоенного моста. Узел 44А линейного сдвоенного моста описывает один из узлов для одной из пар расположенных на одной линии колёс для центральной части рабочего оборудования, где другой узел с аналогичной структурой дублируется для другой пары колес. Например, каждый узел 44А линейного сдвоенного моста используется для каждой пары колес 18 (например, 18А, 18В), 20 (например, 20А, 20В), показанных на фиг. 1. В частности, на фиг. 3А, вариант выполнения узла 44А линейного сдвоенного моста содержит рычаг 46 сдвоенных колес (или для краткости, просто называемый рычагом), параллельные звенья 48 (пары параллельных звеньев, содержащих верхние 48А и нижние 48В звенья, принимая во внимание, что другая пара верхних и нижних звеньев находится напротив рычага 46, как лучше всего показано на фиг. 5), пары опор 50 (например, 50A, 50B) и пары колёс 52 (например, 52A, 52B). Следует учесть, что в некоторых вариантах выполнения узел 44А линейного сдвоенного моста может включать в себя меньшее количество компонентов или дополнительные компоненты. Рычаг 46 соединен с поперечной выступающей балкой, такой как балка 32, показанная на фиг. 2. В одном из вариантов выполнения рычаг 46 может быть приварен к балке 32 или закреплён с помощью других крепежных механизмов (например, болтами, выполненными посредством литья или ковки и т.д.). Рычаг 46 проходит вниз от балки 32 и проходит между колёсами 52 в положение, близкое к самой низкой точке изгиба оси колеса, как дополнительно описывается ниже.
Параллельные звенья 48 соединены с возможностью поворота с рычагом 46 в относительных верхних и нижних местах для соответствующих центральных полостей (не показаны), чтобы обеспечивать независимый прогиб одного колеса 52 (например, 52A или 52B) относительно другого колеса 52 (например, 52B или 52A). Обеспечивая независимый прогиб можно реализовать одно или несколько преимуществ, в том числе равномерное распределение нагрузки (что также имеет преимущество, заключающееся в возможности снизить требования к шине (например, требования максимального давления в шинах), поскольку больше не предполагается, что всю нагрузку будет нести одно колесо, как это обычно бывает в случае с линейно расположенными колесами или сдвоенными колесами). Параллельные звенья 48 также соединяются с возможностью поворота с опорами 50 для каждого колеса 52, как более подробно описано со ссылкой на фиг. 5. Следует отметить, что ссылка на колёса 52 включает в себя соответствующие шины, установленные на них, а также внутренние обода и связанные с ними компоненты, на которые нет явной ссылки. Параллельные звенья 48 (которые в одном из вариантов выполнения содержат множество пар параллельных звеньев, включая верхнюю пару и нижнюю пару с одной стороны рычага 46, а также другую верхнюю и нижнюю пары с противоположной стороны рычага 46) позволяют колесам 52 прогибаться вверх и вниз (например, на разные высоты), например, при встрече с препятствием или неровной поверхностью (например, включающими в себя канаву, насыпь и т.д.) в поле. Посредством обеспечения возможности гибкого перемещения, узел 44А линейного сдвоенного моста обеспечивает независимое перемещение колеса и распределение нагрузки на подвижную поперечину сдвоенного моста, кроме того в уменьшенном пространстве и улучшенном (например, в центре тяжести) местоположении. Параллельные звенья 48А, 48В имеют одинаковый размер (в том числе верхняя и нижняя пары, дублирующие назад показанные звенья) и в сочетании с их шарнирным соединением с опорами 50 и рычагом 46 обеспечивают зазор между внутренними сторонами колёс 52, чтобы оставаться по существу постоянными по размеру (например, поперечной длины), как под нулевым углом (оба колеса выровнены в прямом направлении), или оба колеса расположены под небольшим одинаковым углом. Другими словами, развал колеса между колёсами 52 по существу является постоянным. Важность этих признаков можно увидеть на фиг. 3A и 4, в которых рядный узел 57, прикреплённый, например, к брусу 56 для навешивания рабочих органов (например, фиг. 3A, а также показанный на фиг. 2), по меньшей мере частично занимает пространство между колёсами 52. Переменный угол развала колеса или недостаточная длина зазора между колёсами 52 может создавать помехи для рядного узла 57. Дополнительное преимущество узла 44А линейного сдвоенного моста по сравнению с конфигурациями подвижной поперечины сдвоенного моста, как объяснялось выше, заключается в том, что близость рядного узла 57 к колёсам 52 позволяют центру масс быть приближенным к колёсам 52, обеспечивая положительный вес дышла во время полевых работ.
На фиг. 3B более подробно показан для ровной поверхности (отсутствие прогиба колёс 52) узел 44А линейного сдвоенного моста, показанный на фиг. 3А и 4. Показаны также ранее перечисленные составные части, включая рычаг 46, параллельные звенья 48, опоры 50 и колёса 52. Параллельные звенья 48А, 48В ориентированы горизонтально благодаря ровной поверхности, на которой расположены колёса 52. Параллельные звенья 48 соединены с возможностью поворота с рычагом 46 и опорами 50. Каждая из опор 50 присоединена (например, посредством болтов, винтов и т.д.) к соответствующей оси 58 (например, 58А, 58В), проходящей внутрь от соответствующей ступицы, или обычно от узла 60 ступицы (например, 60А, 60В). Как известно, каждая ось 58 является частью узла 60 ступицы (например, 60А, 60В), который устанавливается на колесе 52 (например, прикрепляется болтами к внутреннему ободу).
На фиг. 5 на виде в перспективе (вид спереди) схематично показан в разобранном состоянии узел 44В линейного сдвоенного моста, который аналогичен узлу 44A по фиг. 3B. Слева направо на фиг. 5 узел 44B линейного сдвоенного моста с линейным расположением содержит колесо 52A и ступицу 60A, а также ось 58A, причём ступица 60A прикреплена болтами к внутреннему ободу 62A колеса 52A. Далее показаны опора 50А, рычаг 46 (прикреплённый к поперечной штанге, которая показана в усеченном виде на фиг. 5) и опора 50В, за которой следуют ось 58В и ступица 60В, а также колесо 52В. Подобно узлу оси 58A и ступицы 60A, ступица 60B установлена на внутреннем ободе 62B колеса 52B, а ось 58B, как известно, проходит внутрь от ступицы 60B. Опора 50А содержит верхнее и нижнее цилиндрические полости 64, 66 соответственно, которые проходят спереди и сзади в продольном направлении. Опора 50В также содержит верхнее и нижнее цилиндрические полости 68, 70 соответственно, которые также проходят спереди и сзади. Также показаны параллельные звенья 48, включающие в себя верхние звенья 48А-1 и 48А-2 и штифты 72 (например, 72А, 72В, 72С) и соответствующие детали. Штифты 72А, 72С вставляются через соответствующие противоположные концевые отверстия в звеньях 48А-1 и 48А-2 и цилиндрических полостях 64, 68, и закрепляются посредством крепежей и/или крепежных механизмов, обеспечивая поворотное соединение между звеньями 48 и опорами 50. Каждое из звеньев 48 дополнительно содержит центральное отверстие, через которое (а также через центральное углубление 74 в рычаге 46) располагается штифт 72B, и прикрепляется к нему посредством крепежей, позволяя поворачиваться звеньям 48 относительно рычага 46. Нижние параллельные звенья 48B имеют аналогичную конфигурацию и показаны в собранном виде с соответствующими штифтами, но без соединения с опорами 50 для иллюстрации. Нижние параллельные звенья 48 аналогичным образом прикрепляются с возможностью поворота к нижним цилиндрическим полостям 66, 70 опор 50А, 50В и к нижней части рычага 46 через центральное углубление (не показано). Следует отметить, что опоры 50А, 50В соответственно соединены с осями 58А, 58В, которые размещаются через цилиндрические опоры 75 (например, 75А, 75В), выступающие наружу от опор 50 и закреплённые на них посредством крепежей (например, болтов), проходящих через цилиндрические опоры 75 к осям 58. Звенья 48A-1 и 48A-2 располагаются на передней и задней сторонах рычага 46, поскольку это справедливо для аналогичных компонентов для нижних звеньев 48B. Следует отметить, что внутренние ободы 62, оси 58 и ступица 60 совместно упоминаются здесь как соединительные колёсные узлы.
После описания некоторых вариантов выполнения узла линейного сдвоенного моста следует учесть, что один вариант осуществления способа регулирования относительно неровной поверхности или препятствий поля посредством работы узла линейного сдвоенного моста, обозначенный как способ 76 на фиг. 6, включает в себя перемещение по полю с рабочим оборудованием, содержащим множество узлов линейного сдвоенного моста, причём каждый из которых содержит пару колес, соединённых соответственно с парой соединительных колесных узлов, которые соединены с парой опор, при этом пара колёс разделяется рычагом сдвоенных колес и находится в одинаковом продольном положении (78); встреча с неровной поверхностью или препятствием одного колеса (80) из пары; и прогиб одного из колёс относительно другого на основе встречи с препятствием посредством перемещения множества пар параллельных звеньев равной длины, установленных с возможностью поворота на паре опор и рычаге (82) сдвоенных колес.
Любое описание процессов или блоки в блок-схемах следует понимать как этапы процесса, при этом в пределах объёма изобретения допускаются альтернативные варианты выполнения, в которых показанные или обсуждаемые функции могут выполняться не по порядку, в том числе по существу одновременно в зависимости от задействованных функциональных возможностей, как будет понятно специалистам в отношении изобретения.
Следует подчеркнуть, что вышеописанные варианты выполнения узла линейного сдвоенного моста являются только примерами, изложенными только для четкого понимания принципов работы узла линейного сдвоенного моста. Множество изменений и модификаций могут быть выполнены в вышеописанном варианте (вариантах) осуществления узла линейного сдвоенного моста без значительного отклонения от сущности и принципов изобретения. Предполагается, что все такие модификации и вариации входят в объём охраны формулой изобретения.