RU176219U1

RU176219U1 - COMBINE HARVESTER

Info

Publication number: RU176219U1
Application number: RU2017105108U
Authority: RU
Inventors: Михаил Григорьевич Болотин; Александр Петрович Гудков; Борис Юрьевич Голев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод инновационных продуктов КТЗ"
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-01-18

Abstract

Полезная модель относится к направлению сельскохозяйственного машиностроения, а именно к зерноуборочным комбайнам.Зерноуборочный комбайн, содержащий силовую установку, состоящую как минимум из двигателя внутреннего сгорания, кинематически связанных с ним генератора электрического тока и гидравлического насоса, остов, зерновой бункер, кабину, рабочие органы, ходовую часть, запитанные от генератора электрического тока электрические двигатели привода рабочих органов. Генератор электрического тока соединен с одним концом коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, и, как минимум один, гидравлический насос соединен с противоположным концом коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Силовая установка расположена на остове независимо от мест размещения приводных электродвигателей рабочих органов и гидромотора ходовой части зерноуборочного комбайна, причем силовая установка может быть сориентирована продольно, поперечно или под некоторым углом относительно направления движения зерноуборочного комбайна.Техническое решение имеет целью исключение ограничений накладываемых жесткой кинематической связью силовой установки и рабочих органов при компоновании вновь проектируемого зерноуборочного комбайна.В результате повышается экономичность, экологичность и удобство обслуживания при эксплуатации зерноуборочного комбайна, улучшается распределение массы между ведущим и ведомым мостами.The utility model relates to the direction of agricultural engineering, namely to combine harvesters. A combine harvester containing a power plant consisting of at least an internal combustion engine, kinematically connected electric generator and hydraulic pump, a skeleton, a grain bunker, a cabin, working bodies, chassis, electric motors powered by working bodies, powered by an electric current generator. An electric current generator is connected to one end of the crankshaft of the internal combustion engine, and at least one hydraulic pump is connected to the opposite end of the crankshaft of the internal combustion engine. The power plant is located on the skeleton, regardless of the location of the drive electric motors of the working bodies and the hydraulic motor of the chassis of the combine harvester, and the power plant can be oriented longitudinally, transversely or at some angle relative to the direction of movement of the combine harvester. The technical solution is aimed at eliminating the restrictions imposed by a rigid kinematic coupling power installation and working bodies in the layout of the newly designed combine harvester. This increases the efficiency, environmental friendliness and ease of maintenance during operation of the combine harvester, improves the distribution of mass between the driving and driven axles.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Предлагаемая полезная модель относится к направлению сельскохозяйственного машиностроения, а именно к зерноуборочным комбайнам, и предназначена для использования при компоновке силовой установки и рабочих органов.The proposed utility model relates to the direction of agricultural engineering, namely to combine harvesters, and is intended for use in the layout of the power plant and working bodies.

Уровень техникиState of the art

Аналогом для предлагаемого технического решения являются известные (Клочков А.В. и др. Зерноуборочные комбайны: учебное пособие для учащихся ПТУ. - Мн.: Дизайн ПРО, 2004. - 240 с) зерноуборочные комбайны «Дон-1500», «CASE LH 525/527», «CLAAS MEGA», включающие ходовую часть, например колесную, состоящую как минимум из переднего и заднего мостов, остова, бункера, рабочих органов, например режущего аппарата жатки, молотильно-сепарирующего устройства, мотовила, наклонной камеры, силовую установку, состоящую как минимум из двигателя внутреннего сгорания, ведущего шкива клиноременной передачи, гидравлического насоса, причем ведущий шкив клиноременной передачи кинематически связан с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, причем ведущий шкив клиноременной передачи кинематически связан с приводом рабочих органов, причем гидравлический насос, кинематически связан с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания.An analogue for the proposed technical solution is the well-known (Klochkov A.V. et al. Combine harvesters: a training manual for students of vocational schools. - Mn .: Design ABM, 2004. - 240 s) combine harvesters Don-1500, CASE LH 525 / 527 ”,“ CLAAS MEGA ”, including a running gear, for example a wheeled one, consisting of at least front and rear axles, a skeleton, a bunker, working bodies, for example, a header cutting device, a threshing and separating device, a reel, an inclined camera, a power plant, consisting of at least an internal combustion engine leading willow belt transmission, a hydraulic pump, wherein the belt transmission drive pulley is kinematically connected with a crankshaft of the internal combustion engine, the drive pulley V-belt transmission kinematically connected working elements driven, the hydraulic pump is kinematically connected with a crankshaft of the internal combustion engine.

В известных комбайнах привод рабочих органов, например режущего аппарата, молотильно-сепарирующего устройства, осуществляется механическими передачами, например клиноременными и цепными, а гидравлический насос по гидролиниям связан с гидравлическими моторами или гидравлическими цилиндрами, предназначенными для привода рабочих органов, например, вращением мотовила, подъемом наклонной камеры, для привода системы рулевого управления, для привода ходовой части.In known combines, the drive of the working bodies, for example, a cutting apparatus, a threshing and separating device, is carried out by mechanical gears, for example V-belts and chains, and the hydraulic pump is connected via hydraulic lines to hydraulic motors or hydraulic cylinders designed to drive the working bodies, for example, by rotating the reel, lifting tilting camera, for steering system drive, for running gear drive.

Специалисту в области механических передач известно, что механические передачи, например клиноременные и цепные, накладывают значительные ограничения при компоновке рабочих органов и силовой установки в зерноуборочном комбайне, связанные с необходимостью соблюдения требований по взаимному расположению ведущего и ведомого элементов механической передачи, например ведущего и ведомого шкива клиноременной передачи либо звездочек цепной передачи, поэтому требуется располагать силовую установку в непосредственной близости от рабочих органов, а именно в средней части зерноуборочного комбайна, а именно пространстве между передним и задним мостами.A person skilled in the field of mechanical gears knows that mechanical gears, such as V-belts and chains, impose significant restrictions on the layout of the working bodies and the power plant in a combine harvester, associated with the need to comply with the requirements for the relative positioning of the driving and driven elements of a mechanical transmission, such as a driving and driven pulley V-belt drive or chain sprockets, therefore it is required to have the power plant in close proximity to the workers Organ Precursor Cells, namely in the middle of a combine harvester, namely the space between the front and rear axles.

Также у известных зерноуборочных комбайнов большая часть снаряженной и полной массы, ввиду массивности расположенных спереди рабочих органов, например жатки, наклонной камеры, молотильного устройства, бункера, приходится на передний мост. С учетом изложенного на передний мост устанавливаются шипы большего размера, для снижения давления на почву.Also, with known combine harvesters, most of the curb and gross mass, due to the massiveness of the working bodies located in front, for example, reapers, tilting cameras, threshing devices, bunkers, falls on the front axle. Based on the foregoing, larger spikes are installed on the front axle to reduce pressure on the soil.

Известен (RU 10675, A01D 69/00, A01D 41/12, опубл. 10.07.2011) уборочный комбайн, содержащий двигатель внутреннего сгорания, кинематически связанный с генератором электрического тока. В известном комбайне исполнительные электродвигатели, запитанные от генератора электрического тока и связанные с приводом колес ходовой части комбайна и с ведущими валами рабочих органов комбайна, выполнены в виде бесколлекторных электродвигателей, подключенных к генератору электрического тока через преобразователи тока, автоматизированная система управления комбайном выполнена с возможностью регулирования частоты вращения роторов исполнительных электродвигателей и ведущих валов рабочих органов комбайна и с возможностью работы каждого электродвигателя двигателя автономно, по отдельности, электрокабели, соединяющие генератор электрического тока с исполнительными электродвигателями приводов колес ходовой части комбайна и ведущими валами приводов рабочих органов комбайна.Known (RU 10675, A01D 69/00, A01D 41/12, publ. 07/10/2011) combine harvester containing an internal combustion engine kinematically connected with an electric current generator. In a well-known combine, executive electric motors powered from an electric current generator and connected to the drive of the combine chassis wheels and to the drive shafts of the combine working bodies are made in the form of brushless electric motors connected to the electric current generator via current converters, the automated combine control system is made with the possibility of regulation rotational speeds of rotors of executive electric motors and drive shafts of the working bodies of the combine each electric motor of an engine independently, individually, electric cables connecting the electric current generator to the executive electric motors of the wheels of the chassis of the combine and the drive shafts of the drives of the working bodies of the combine.

При проектировании вновь создаваемого зерноуборочного комбайна необходимо учитывать распределение массы рабочих органов между передним и задним мостами, а именно учитывать взаимное расположение силовой установки, рабочих органов, зернового бункера, ходовой части, вспомогательных устройств.When designing a newly created combine harvester, it is necessary to take into account the distribution of the mass of the working bodies between the front and rear axles, namely, to take into account the relative position of the power plant, working bodies, grain bin, chassis, auxiliary devices.

Применение электродвигателей в ходовой части зерноуборочного комбайна ограничено из-за высокой стоимости, сложности применения электродвигателей при большой влажности, большой массы и габаритов электродвигателей и, зачастую, необходимости применения сложной системы охлаждения электродвигателей.The use of electric motors in the chassis of a combine harvester is limited due to the high cost, the difficulty of using electric motors at high humidity, the large mass and dimensions of electric motors and, often, the need to use a complex cooling system for electric motors.

Задачей, для решения которой предназначена настоящая полезная модель, является исключение ограничений накладываемых жесткой кинематической связью силовой установки и исполнительных механизмов при компоновании вновь создаваемого зерноуборочного комбайна.The task for which the present utility model is intended is to eliminate the restrictions imposed by the rigid kinematic connection of the power plant and actuators when assembling a newly created combine harvester.

Раскрытие сущности полезной моделиUtility Model Disclosure

Для реализации описываемого технического решения предлагается зерноуборочный комбайн, содержащий, остов, зерновой бункер, колесную ходовую часть, включающую передний и задний мосты, силовую установку, состоящую как минимум из двигателя внутреннего сгорания, кинематически связанных с ним генератора электрического тока и гидравлического насоса, причем от генератора электрического тока запитаны электрические двигатели привода рабочих органов, причем гидравлический насос посредством гидролиний связан, по меньшей мере, с одним гидромотором привода ходовой части и вспомогательными гидравлическими механизмами, например, гидроцилиндром наклонной камеры, автоматизированную систему управления, обеспечивающую согласование работы двигателя внутреннего сгорания и электрических двигателей привода рабочих органов, гидромотора гидравлического привода ходовой части и вспомогательными гидравлическими механизмами.To implement the described technical solution, a combine harvester is proposed, comprising a skeleton, a grain bunker, a wheeled undercarriage including a front and rear axles, a power plant consisting of at least an internal combustion engine, a kinematically connected electric generator and a hydraulic pump, moreover the electric current generator is powered by electric motors of the drive of the working bodies, and the hydraulic pump is connected via hydraulic lines to at least one hydraulic motor rum travel drive and the auxiliary hydraulic mechanisms, e.g., hydraulic cylinder feeder, automated control system for coordinating operation of the internal combustion engine and electric drive motors of working bodies, a hydraulic drive motor of the chassis and auxiliary hydraulic mechanisms.

Согласно настоящему техническому решению генератор электрического тока соединен с одним концом коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, и, как минимум один, гидравлический насос соединен с противоположным концом коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.According to the present technical solution, an electric current generator is connected to one end of the crankshaft of the internal combustion engine, and at least one hydraulic pump is connected to the opposite end of the crankshaft of the internal combustion engine.

Электрический ток от генератора электрического тока, передаваемый через электрокабели и преобразователи тока, используется для привода рабочих органов посредством электродвигателей.The electric current from the electric current generator transmitted through electric cables and current converters is used to drive the working bodies through electric motors.

Электропривод рабочих органов зерноуборочного комбайна помимо бесступенчатого регулирования частоты вращения, высокого КПД электропривода, простоты синхронизации рабочих органов и низкого уровня шума обеспечивает отсутствие жесткой кинематической связи между рабочими органами с электроприводом, что позволяет создавать различные компоновочные схемы рабочих органов.The electric drive of the working bodies of the combine harvester, in addition to stepless speed control, high efficiency of the electric drive, ease of synchronization of the working bodies and low noise level, ensures the absence of a rigid kinematic connection between the working bodies with the electric drive, which allows you to create various layout schemes of the working bodies.

Предложенная схема компоновки позволяет создать силовую установку машины компактной, разместить на остове независимо от мест размещения приводных электродвигателей рабочих органов и гидромотора ходовой части, ориентировать силовую установку продольно, поперечно или под некоторым углом относительно направления движения зерноуборочного комбайна.The proposed layout scheme allows you to create a compact machine power plant, place it on the skeleton, regardless of the location of the drive electric motors of the working bodies and the running gear hydraulic motor, orient the power plant longitudinally, transversely, or at some angle relative to the direction of movement of the combine harvester.

Далее полезная модель поясняется чертежом.Next, the utility model is illustrated in the drawing.

На фигуре представлен зерноуборочный комбайн, содержащий остов 1, зерновой бункер 2, колесную ходовую часть, включающую передний 3 и задний 4 мосты, силовую установку 5, состоящую как минимум из двигателя внутреннего сгорания 6, кинематически связанных с ним генератора электрического тока 7 и гидравлического насоса 8, причем от генератора электрического тока 7 запитаны электрические двигатели привода рабочих органов 9, причем гидравлический насос 8 посредством гидролиний связан, по меньшей мере, с одним гидромотором привода ходовой части 10 и вспомогательными гидравлическими механизмами, например гидроцилиндром наклонной камеры 11, автоматизированную систему управления (не показана), обеспечивающую согласование работы двигателя внутреннего сгорания 6 и электрических двигателей привода рабочих органов 9, гидромотора привода ходовой части 10 и вспомогательными гидравлическими механизмами, например гидроцилиндром наклонной камеры 11.The figure shows a combine harvester comprising a skeleton 1, a grain hopper 2, a wheeled undercarriage including a front 3 and a rear 4 axles, a power plant 5 consisting of at least an internal combustion engine 6, a kinematically connected electric generator 7 and a hydraulic pump 8, and from the electric current generator 7, electric motors of the drive of the working bodies 9 are powered, and the hydraulic pump 8 is connected via hydraulic lines to at least one hydraulic motor of the drive of the chassis 10 and spomogatelnymi hydraulic mechanisms, such as a hydraulic cylinder feeder 11, automatic control (not shown) system for coordinating operation of the internal combustion engine 6 and the electric motors drive the working bodies 9, the drive motor 10 and the chassis auxiliary hydraulic mechanisms, such as a hydraulic cylinder chamber 11 is sloped.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в упрощении компоновки зерноуборочного комбайна, таким образом появляется возможность оптимального расположения силовой установки 5 на остове 1 зерноуборочного комбайна в случае необходимости оптимального расположения рабочих органов с учетом равномерного распределения массы зерноуборочного комбайна между передним 3 и задним 4 мостами, и расширении возможностей при проектировании зерноуборочного комбайна.The technical result of this utility model is to simplify the layout of the combine harvester, thus it becomes possible to optimally position the power plant 5 on the skeleton 1 of the combine harvester, if necessary, the optimal arrangement of the working bodies, taking into account the uniform distribution of the mass of the combine between the front 3 and rear 4 axles, and expansion possibilities when designing a combine harvester.

Равномерное распределения снаряженной и полной массы зерноуборочного комбайна между передним 3 и задним 4 мостами позволит снизить вредное воздействие на почву, т.е. уменьшить эрозию почвы, позволит увеличить полезный объем зернового бункера, обуславливающий увеличение продолжительности работы без произведения выгрузки. В частности размещение силового агрегата 5 в задней части, а именно за задним мостом 4 позволяет достичь наиболее равномерное распределение массы зерноуборочного комбайна между передним 3 и задним 4 мостами, а, следовательно, повысить проходимость и устойчивость, устранить необходимость использования средств для утяжеления задней части, например заднего противовеса или заполнения задних колес водой, известных из уровня техники, возможно сместить зерновой бункер 2 назад, догрузив задний мост, или увеличить полезный объем зернового бункера 2, в случае необходимости возможно более рационально расположить рабочие органы.Uniform distribution of the curb and full mass of the combine harvester between the front 3 and rear 4 axles will reduce the harmful effects on the soil, i.e. reduce soil erosion, will increase the useful volume of the grain tank, causing an increase in the duration of work without unloading. In particular, the placement of the power unit 5 in the rear part, namely behind the rear axle 4, allows to achieve the most uniform distribution of the mass of the combine harvester between the front 3 and rear 4 axles, and, therefore, to increase throughput and stability, eliminate the need to use means to weight the rear part, for example, a rear counterweight or filling the rear wheels with water known from the prior art, it is possible to move the grain tank 2 back by loading the rear axle, or increase the useful volume of the grain tank 2, if necessary, may more rationally arrange the working bodies.

При этом повышается экономичность, экологичность и удобство обслуживания зерноуборочного комбайна.This increases the efficiency, environmental friendliness and ease of maintenance of the combine harvester.

ОсуществлениеExercise

Предлагается зерноуборочный комбайн, у которого силовая установка 5, состоящая как минимум из двигателя внутреннего сгорания 6 и кинематически связанных с ним генератора электрического тока 7 и гидравлического насоса 8, сориентированная продольно по направлению движения, установлена на остове 2 в задней части, например за задним мостом 4, в отличие от известных комбайнов, в которых силовая установка расположена в средней части, в пространстве между передним 3 и задним 4 мостами поперечно направлению движения, рядом с зерновым бункером. Размещение силовой установки 5 в задней части комбайна, например за задним мостом 4, становится возможным благодаря использованию электропривода рабочих органов 9 вместо известных механических передач. Учитывая массу силовой установки 5, состоящей из двигателя внутреннего сгорания 6, кинематически связанных с ним генератора электрического тока 7 и гидравлического насоса 8, массу зерноуборочного комбайна, включающего как минимум остов 1, рабочие органы, вспомогательные устройства, возможно равномерно распределить между передним 3 и задним 4 мостами. В освободившемся от силовой установки пространстве размещен зерновой бункер 2 увеличенного полезного объема, что позволит повысить производительность путем увеличения периода работы без выполнения выгрузки зерна в транспортное средство. При этом для поддержания давления на почву в необходимых пределах подобраны шины с необходимыми параметрами, например одинаковые как на переднем 3, так и на заднем 4 мостах.A combine harvester is proposed, in which the power plant 5, consisting of at least an internal combustion engine 6 and an electric current generator 7 kinematically connected to it and a hydraulic pump 8, oriented longitudinally in the direction of movement, is mounted on the backbone 2, for example, behind the rear axle 4, in contrast to the known combines, in which the power plant is located in the middle part, in the space between the front 3 and rear 4 axles transversely to the direction of travel, next to the grain tank. The placement of the power plant 5 in the rear of the combine, for example behind the rear axle 4, is made possible by the use of an electric drive of the working bodies 9 instead of the known mechanical gears. Given the mass of the power plant 5, consisting of an internal combustion engine 6, kinematically associated with it an electric current generator 7 and a hydraulic pump 8, the mass of the combine harvester, including at least the frame 1, the working bodies, auxiliary devices, it is possible to evenly distribute between the front 3 and rear 4 bridges. In the space freed from the power plant there is a grain bin 2 of increased useful volume, which will increase productivity by increasing the period of work without unloading grain into the vehicle. At the same time, to maintain the pressure on the soil within the required limits, tires with the necessary parameters were selected, for example, the same on the front 3 and rear 4 axles.

Claims

1. Combine harvester containing a skeleton, a grain hopper, a wheeled chassis including a front and rear axles, a power plant consisting of at least an internal combustion engine, a kinematically connected electric current generator and a hydraulic pump, with electric power being supplied from the electric generator motors for driving the working bodies, the hydraulic pump being connected via hydraulic lines to at least one running gear hydraulic motor and auxiliary hydraulic mechanisms, characterized in that the power plant is located on the skeleton, regardless of the location of the drive electric motors of the working bodies and the hydraulic motor of the chassis of the combine harvester, and the power plant can be oriented longitudinally, transversely or at some angle relative to the direction of movement of the combine harvester.

2. Combine harvester according to claim 1, characterized in that the electric current generator is connected to one end of the crankshaft of the internal combustion engine, and at least one hydraulic pump is connected to the opposite end of the crankshaft of the internal combustion engine.

3. The combine harvester according to claim 1, characterized in that the power plant is located on the skeleton behind the rear axle of the combine harvester.