Транспортное средство

 

ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, содержащее управляемый передний мост с приводом колес от гидромоторов, соединенных магистралями с гидронасосом, задний механический мост с приводом колес через дифференциал, рулевое управление, включающее рулевое колесо, отличающееся тем, что, с целью повышения маневрирования. гидронасос выполнен регулируемым с органом управления, связанным с рулевым колесом , дифференциал снабжен объемной гидромащиной , корпус и ротор которой связаны с соответствующими двумя звеньями дифференциала , а полости нагнетания и слива магистралями соединены через распределитель реверса с ручным управлением и золотниковый распределитель режимов работы дифференциала с дополнительным источником давления жидкости и гидробаком, при этом торцовые полости золотникового распределителя магистралями связаны с магистралями нагнетания гидромоторов переднего моста. S сл СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5ц В 60 К 17/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3571732/27-11 (22) 01.04.83 (46) 07.05.85. Бюл. № 17 (72) И. М. Гаджимурадов (53) 629.113 — 578/587 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1039746, кл. В 60 К 17/34, 1982. (54) (57) ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, содержащее управляемый передний мост с приводом колес от гидромоторов, соединенных магистралями с гидронасосом, задний механический мост с приводом колес через дифференциал, рулевое управление, вклю-. чающее рулевое колесо, отличающееся тем, что, с целью повышения маневрирования, „,Я1)„„ 1154117 д гидронасос выполнен регулируемым с органом управления, связанным с рулевым колесом, дифференциал снабжен объемной гидромашиной, корпус и ротор которой связаны с соответствующими двумя звеньями дифференциала, а полости нагнетания и слива магистралями соединены через распределитель реверса с ручным управлением и золотниковый распределитель режимов работы дифференциала с дополнительным источником давления жидкости и гидробаком, при этом торцовые полости золотникового распределителя магистралями связаны с магистралями нагнетания гидромоторов переднего моста.

1154117

Изобретение относится к машиностроению, в частности к транспортным средствам, тягачам, тракторам и самоходным сельскохозяйственным машинам.

Цель изобретения — повышение маневрирования.

На чертеже показано транспортное средство с полноповоротными направляющими колесами и относительно подвижными мостами (осями) . Пунктиром показано положение направляющих колес в ведомом режиме их работы. Двигатель и коробка скоростей не показаны.

Транспортное средство содержит управляемый передний мост, включающий направляющее колесо 1, горизонтальная ось 2 которого смешена поводком 3 от вертикальной оси и поворачивается гидромотором 4, установленным на оси 5, балансир 6 с осью ?, трубки 8, гидромотор 9 для поворота колеса

10, гидрозамок 11, впускающий жидкость в регулируемый гидронасос 12 только при подаче им жидкости, трубки 13 и 14, вал 15 с замком для блокировки рулевого колеса

16, трубку 17, распределитель 18 гидроуправляемого типа, золотник которого в нейтральном положении удерживается центрирующими пружинами 19. Задний ведущий мост включает гидромашину 20, ротор которого установлен на полуоси 21, корпус 22, колесо 23, приводимое шестерней 24 и сателлитом 25 дифференциала, шестерню 26 на оси 27, редуктор 28 колеса 29, корпус 30 оси (моста) с главной передачей 31, шарниром

32 и фиксатором 33 для его блокировки, горизонтальный шарнир 34, ручку 35, распределитель 36 реверса, брус 37, бак и насос 38 с гидробаком, являющийся дополнительным источником давления, трубки 39 связи с другим транспортным средством для приема и передачи команд (сигналов) при групповом вождении и шарнир 40 с фиксатором 41 для определения положения переднего моста относительно заднего.

Направляющие колеса 1 и 10 переднего моста установлены с возможностью полного поворота гидромоторами 4 и 9 вокруг вертикальных осей и наклона, если нужно для работы на склонах, за счет гибкости трубок 8.

Гидрозамок 11 удерживает колеса 1 и 10 в заданном положении, а оно задается и регулируется гидронасосом 12. Регулируемый гидронасос 12, вал 15 с замком и рулевое колесо 16 регулируют подачу жидкости к гидромоторам 4 и 9 и положение направляющих колес, причем разность давлений передается и в полости распределителя 18. Вал

15 с замком может блокировать гидронасос

12, т.е. снизить подачу жидкости до нуля.

Распределитель 18 определяет режим работы гидромашины 20 дифференциала. Корпус и ротор гидромашины 20 связаны с звеньями дифференциала, а полости нагнетания и слива магистралями соединены через распределители 18 и 36 с источником давления жидкости в виде насоса 38 с гидробаком.

Торцовые полости распределителя 18 имеют центрирующие пружины 19 и гидравлически связаны с магистралями нагнетания и слива гидромоторов переднего моста. В приведенном варианте гидромашина 20 связана с шестерней 26, и дифференциал становится управляемым. Корпус задней оси 30 относительно переднего моста подвижен, причем его шарнир 32 имеет фиксатор 33 для фиксации моста в заданном положении. Шарнир 34 допускает поворот мостов. Рычаг 35 управляет задней осью отдельно, если нет переднего моста, например, при выполнении транспортного средства на гусеничном ходу или одноосного энергетического модуля. Распределитель 36 с ручным управлением обеспечивает переключение напорной и сливной магистралей для изменения рода обратной связи (положительной на отрицательную) и принципа управления при движении назад, включении привода направляющих колес и т.д. Трубки 39 связи двух и более транспортных средств передают и принимают команды (сигналы управления) при дублерном и групповом вождении и управлений секционными агрегатами. Шарнир 40 допускает поворот переднего моста гидромашиной, работающей в качестве фиксатора 41. Возможно соединение мостов и другими известными способами.

Настройка связи направляющих колес с золотниковым распределителем 18 гидронасосом 12 рулевого колеса обеспечивает суммирование команд водителя и сигналов об изменении внешних условий в виде боковых сил. Направляющие колеса 1 и 10, горизонтальные оси которых смещены относительно вертикальных осей, реагируют на изменение курса, кривизны линии и радиуса поворота и на линейное отклонение от заданного направления при боковом сползании, 4Р заносе и т.д. Направляющие колеса двухсторонне влекомого или полноповоротного типа динамически всегда стабилизируются и, становясь по ходу, сравнивают действительный курс с заданным, выдают сигнал, а в веду45 шем режиме самостабилизируют движение и выдают сигнал в виде разности давлений в торцовых полостях распределителя 18. Дифференциальная связь направляющих колес

1 и 10 и рулевого управления с распределите 1ем, согласовывая работу колес при кру1р том повороте между собой и с приводом ведуших колес, управляя дифференциалом, допускает существенное повышение маневренности.

Транспортное средство работает следующим образом.

Направляющие колеса 1 и 10 поворачиваются гидромоторами 4 и 9 при подаче жидкости гидронасосом 12 путем поворота вала 15 рулевым колесом 16. Одновременно

11541 з разность давлений жидкости передается в полости распределителя 18, и, перемещая его золотник, включает питание гидромашины 20, которая обеспечивает взаимно противоположное вращение колес 23 и 29 относительно исходной скорости, заданной главной передачей 31, что обеспечивает поворот колес 1 и 10 до устранения сигнала.

Также действует транспортное средство при вводе сигнала в виде разности давлений и через трубки 39. При отклонении транспортного средства от заданного курса под действием внешних сил (возмущающих факторов) возникает боковая реакция почвы на направляющие колеса 1 и 10, которое совместно посредством гидромоторов 4 и 9 создают разность давлений в полостях распределителя 18 и включают питание исполнительной гидромашины 20. Г!ри повороте транспортного средства гидромашина 20 работает в моторном режиме, а в других случаях возможна работа в режиме объемной муфты или насоса. Распределители 18 и 36 определяют режим работы,- включают, выключают, переключают напорную и сливную магистрали гидромашины 20 при движении вперед и назад, допускают ручное управление, включение и выключение привода направляющих колес. При повороте транспортного средства на месте, радиусом, равным нулю, скорость главной передачи 31 равна нулю, направляюш,ие колеса 1 и 10 круто поворачиваются и гидромашина 20, используя

30 вращающии и реактивныи моменты, сообщает колесам 23 и 29 взаимно противоположное (встречное) вращение, причем положение центра поворота фиксируется, так как любое отклонение дает сигнал, отработка которого устраняет уход от курса и изменение радиуса поворота. В этом случае колеса 1 и

10 следят за положением центра поворота независимо от направления движения и привода их. Взаимно противоположное движение колес и гусениц транспортного средства существенно облегчает поворот, снижает 40 сдвиг грунта, исключает торможение, устраняет недостатки известного транспортного средства, делает его полуроботом применительно к внешним условиям, повышает маневренность. Боковая сила направляюших колес в ведущем режиме их работы самостабилизирует движение. В любом случае эта сила дает интегрированную информацию в виде разности давлений для управления дифференциалом. В ведущем режиме направляющие колеса 1 и 10 используют движущую си- 50 лу для поддержания курса и стабилизации движения до достижения предела чувствительности распределителя 18 усилителя, а затем дают сигнал, пропорциональный ошибке, причем по мере усиления сигнала возрастают их стабилизирующие моменты, по мере устранения ошибки и сигнала плавно возвращаются к нулю и стабилизирующие моменты. Реакция почвы на ведущие направ17 ляющие колеса создает стабилизирующий момент, пропорциональный дестабилизирующему моменту, а это допускает расширение зоны нечувствительности до сС = arcsin Q Я/У, гдето — угол крутизны склона;

У- коэффициент сцепления.

При повороте транспортного средства радиусом, равным нулю, внешнее и внутреннее ведущие направляющие колеса поворачиваются на различные углы:

ac = 90 — агсз(п — - - —; с(= 90+ arcsin

Ь-б, .. В

ЛТ. ZL где — ширина колеи транспортного средства, 8 — смещение горизонтальной оси направляющего колеса от его вертикальной оси (плечо влекомости);

? -база транспортного средства.

Гидродифференциальная связь гидромоторов колес с гидронасосом 12 рулевого управления и распределителем 18 допуская различие углов, облегчая работу и регулирование колеи и базы, обеспечивает высокую маневренность и независимость этого качества от конструктивных и эксплуатационных факторов.

Сигнал направляющих колес зависит от режима их работы (ведущий и ведомый), места установки и условий эксплуатаци: в ведущем режиме сигнал во столько раз больше, во сколько раз коэффициент сцепления выше коэффициента сопротивления качению. В любом случае сигнал достаточен для перемещения золотника распределителя 18 и включения усилителя. Численное значение сигналов в ведомом и ведущем режимах работы направляющих колес будет

P = G

По мере смещения направляющих колес относительно колес заднего моста, например, с целью стабилизации опорных реакций при работе на склонах, курсовая чувствительность плавно и медленно снижается пропорционально косинусу угла поворота бруса 37, а чувствительность к линейному отклонению усиливается так, что вопрос об устойчивости против опрокидывания легко решается без снижения маневренности. Род связи и принцип управления задается в зависимости от режима работы направляюгцих колес (ведущий, ведомый) и направления движения (вперед, назад) распределителем реверса. При остановке механического привода, т.е. нулевом повороте и движении по линии любой кривизны гидромашина 20, управляя дифференциалом, обеспечивают связь входных и выходных показателей (скоростей и моментов), которая соответствует условиям местности и эксплуатации в раз1154117

Составитель С. Белоусько

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Яцола

Заказ 2595/14 личных условиях. При работе гидромашины

20 в режиме гидромотора

Hi =Ha+ 0,5ПГ, Па — — Пд 0,5Пг, М.1 = MI+

+0,5Мд, Мя = 0,5Мд — Мг, гдеЛ;скорость — -го колеса; 5

Ла- скорость 2-го колеса;

Лд — скорость корпуса дифференциала;

Пг — скорость гидромашины;

Mz — вращающий момент, подводимый к

1-му колесу;

М вЂ” вращающий момент, подводимый к

2-му колесу;

Мд — вращающий момент на корпусе дифференциала;

МГ-вращающий момент гидромашины.

При повороте вокруг центра одного колеса

П = Пк, П =Пp + H1 = 2, Пв = Пв -Пг = О.

При повороте радиусом, равным нулю

Па=О Мд=О М1=Ма=Мг П =05Пг

Пя — — 0,5Пг.

Для полного использования реакций поч- 20 вогрунтов нужно регулировать скорости и вращающие моменты осей и колес в пределах различия сцепных возможностей движителей. При равенстве вращающего момента гидромашины половине крутящего момента на корпусе дифференциала Мг=0,5Мд коэффициент блокировки достигает

Kg= (М,+М,) (M/1 — М,) =3.

Поворот транспортного средства облегчается и движущими силами направляющих колес, работающих в ведущем режиме. При разгрузке направляющих колес значение поворачивающего момента у известного транспортного средства снижается до нуля. Маневренность предлагаемого транспортного средства обеспечивается поворачивающим моментом, который на равнине и склоне соответственно имеет значение:

M = Qjp; Мп= БМРВсоьЯ; р=У вЂ” f, где& -сила тяжести транспортного средства;

У -коэффициент сцепления;

f — коэффициент сопротивления качению.

Угловая скорость поворота высокоманевренного транспортного средства

МР= К (,)/t; К,с=2КгЫР1рдЯдг р, гдето-подача жидкости в гидромашину дифференциала; к- радиус качения колеса;

1р — передаточное число редуктора;

Зги — передаточное число от ротора гидромашины к полуоси;

 — колея транспортного средства;

pe â рабочий объем гидромашины; и, — объем КПД гидромашины.

Гидравлическое корректирование скоростей существенно облегчается включением привода направляющих колес.