Конструктивная разработка сцепного устройства для буксировки прицепной машины

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида сцепного устройства для буксировки прицепной машины сельскохозяйственного назначения на формате А1 представлен в двух проекциях с обозначением узлов и позиций сборочных единиц:

• Узел крепления передней тяги;
• Узел крепления планки со швеллером;
• Узел крепления подшипника;
• Рама с транспортными колесами;
• Швеллера левый и правый;
• Дисковая батарея;
• Соединение секции;
• Самоустанавливающееся колесо;
• Сцепное устройство;
• Гребнерез;
• Рукав высокого давления;
• Планка соединительная;
• Раскос.

2. Сборочный чертеж тягового сцепного устройства А1 с указанием посадок
3. Рабочие чертежи деталей А1:

• Втулка из стали 45 ГОСТ 1050-88;
• Корпус стальной;
• Тяга из стали 40х ГОСТ 4543-71;
• Втулка металлическая

На чертежах указаны размеры, допуски, радиусы скруглений, фаски, шероховатости и технические требования:

• Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий по Н14, валов h14, остальных JT±14/2;
• Фрезеровать до размера

4. Экономическая эффективность проекта А1 для базового и проектного варианта с показателями:

• Затраты на топливо;
• Затраты на амортизацию;
• Заработная плата основная;
• Затраты на ремонт и ТО;
• Себестоимость 1м.ч.;
• Эксплуатационная себестоимость;
• Капитальные вложения;
• Срок окупаемости - 0,94 года;
• Экономический годовой эффект - 48025,52 руб.

5. Анализ существующих конструкций А1:

• Двухточечное прицепное устройство;
• Тракторное прицепное устройство плавающего типа;
• Крюковое двухточечное тягово-сцепное устройство

6. Схема действия предлагаемой конструкции А1 с обозначением позиций и техническими условиями:

• При движении на повороте агрегата, состоящего из трактора и прицепной машины, вертикальная ось шарнирного соединения крепления тяги к заднему звену тягового телескопического рычага к трактору вращается относительно шарнирного крепления переднего звена, при этом длина телескопического рычага, состоящего из переднего и заднего звеньев, увеличивается, причем продольная ось тягового телескопического рычага и продольная ось тяги не находятся в одной вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины осей колес трактора и буксируемой машины. При этом образуется треугольник, где тяга и телескопический рычаг являются сторонами этого треугольника. Вследствие этого увеличивается расстояние между трактором и буксируемой машиной

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 22 страницах, где выполнено описание сцепного устройства для буксировки прицепной машины сельскохозяйственного назначения.

Изобретение относится к прицепным устройствам для буксировки прицепных машин, используемых в сельском хозяйстве и других отраслях производства. Оно обеспечивает увеличение длины тягового рычага прицепной машины на поворотах с целью уменьшения ограничений углов складывания трактора и прицепной машины по габаритам за счет использования телескопического тягового рычага прицепной машины.

Сцепное устройство содержит тяговый телескопический рычаг, состоящий из переднего и заднего звеньев, соединенных с трактором. При этом переднее и заднее звенья соединены с трактором шарнирно. Заднее звено соединено с трактором через тягу, шарнирное крепление которой смещено относительно шарнирного крепления переднего звена вперед.

Рассмотрены существующие аналоги: двухзвенное транспортное средство по А.С. СССР № 933528 кл. В 62 D 53/00, 1982; тягово-сцепное устройство изменяемой длины по А.С. СССР № 1703497 кл. В 60 D 1/145, 1992.

Приведена схема трактора с буксируемой машиной.

Сцепное устройство работает следующим образом. При движении по прямой тяговый телескопический рычаг имеет минимальную габаритную длину, буксируемая машина максимально смещена к трактору. В этом случае продольная ось тягового телескопического рычага и продольная ось тяги находятся в одной вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины осей колес трактора и буксируемой машины. При движении на повороте агрегата состоящего из трактора и прицепной машины, вертикальная ось шарнирного соединения крепления тяги к заднему звену тягового телескопического рычага к трактору вращается относительно шарнирного крепления переднего звена, при этом длина телескопического рычага увеличивается, причем продольная ось тягового телескопического рычага и продольная ось тяги не находятся в одной вертикальной продольной плоскости проходящей через середины осей колес трактора и буксируемой машины. При этом образуется треугольник, где тяга и телескопический рычаг являются сторонами этого треугольника. Вследствие этого увеличивается расстояние между трактором и буксируемой машиной.

Приведена зависимость увеличения длины тягового рычага с от угла складывания между трактором и прицепной машиной. При возвращении агрегата на прямолинейный участок пути, длина телескопического рычага уменьшается, продольная ось рычага и продольная ось тяги возвращаются в одну вертикальную продольную плоскость, проходящую через середины осей колес трактора и машины. 

Формула полезной модели

• Сцепное устройство для буксировки прицепной машины, содержащее тяговый телескопический рычаг, отличающееся тем, что переднее и заднее звенья соединены с трактором шарнирно
• Сцепное устройство, отличающееся тем, что сцепное устройство для буксировки прицепной машины работает при движении на поворотах агрегата по принципу кривошипно-шатунного механизма, звеньями которого являются тяга и заднее звено телескопического тягового рычага.

Выполнен расчет тяг на прочность. Определены изгибающие и крутящие моменты, напряжения, запас прочности и геометрические характеристики отдельных сечений тяги. Результаты расчетов приведены в табличном виде.

Выполнен выбор подшипников Подшипник 7507. Долговечность подшипников определяется для случая установившегося движения при нормальных нагрузках.

Аналогично рассчитан подшипник 7510. Определены радиальная, осевая, приведенная, эквивалентная нагрузки и ресурс работы подшипника 7510, равный 2820 ч.

Произведен расчет на прочность шарнирного соединения:

В результате внедрения проекта возможно получение годовой экономии - 48 тыс. руб. за счет снижения себестоимости и повышения качества работ, что позволяет окупить единовременные капиталовложения в течение 0,94 года.

В проекте разработана конструкция тягово-сцепного устройства для буксировки прицепных машин. Приведена формула полезной модели. Выполнены инженерные расчеты и расчет экономической эффективности

Спецификация – 1 лист

В программе: Компас 3Dv