Устройство для управления коробкой передач с плавным регулированием скорости вращения и механизмом подачи топлива транспортного средства

 

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к устройствам для управления коробок передач с плавным регулированием скорости вращения и механизмом подачи топлива транспортного средства. Цель изобретения - повышение топливной экономичности транспортного средства. Устройство С()лс|1: К1 т центробежный регулятор угловой c K()|iuciii I с приводом 22 от коленчатого к,мла ,u4ir;i теля, подпружиненной подвижкой pctikii 4 с направляющей, связанной че| 0з зубчатое колесо 6 плоского кулачка 7 с :гедалыо 1 I управления, неподвижный конт;1кт 12. размешенный между контактами 27 и 28, подпружиненный толкатель 8 привода дроссельной заслонки и сцепления, объемный кулачок с приводо.м от электродвигателя-редуктора . Кулачок связан с приводом вариатора коробки передач. Электродвигательредуктор электрически связан посредством реле с электромагнита.ми переключения передач. Переключение передач осуществляется при полностью открытой дроссельной заслонке двигателя и происходит автоматически при одновременном управлении сцеплением и двигателем. 2 з. п. ф-лы, 4 ил. SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (584 В 60 К 4128

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "" :---;

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:1

; ".:1 (21) 3777615/31-11 (22) 26.07.84 (46) 30.01.87. Бюл. № 4 (71) Горловский филиал Донецкого политехнического института (72) М. В. Морозов, И. М. Бендас и С. И. Бендас (53) 629.113 (088.8) (56) Петров В. A. Автоматическое управление бесступенчатых передач самоходных машин. М., Машиностроение, 1968, с. 194, рис. 78а. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ С ПЛАВНЫМ

РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ И МЕХАНИЗМОМ ПОДАЧИ

ТОПЛИВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к устройствам для управления коробок передач с плавным регулированием скорости вращения и механизмом подачи топлива транц„Я0„„1286446 1 спортного средства. Цель изобретения — повышение топливной экономичности транспортного средства. Устройство содер;).". " центробежный регулятор угловой с.оросг)1 с приводом 22 от коленчатого вала двпг;)теля, подпружиненной подвиж. )й рой).п 4 с направляющей, связанной че1 ез э б)чатое колесо 6 плоского кулачка 7 с педалью 1! управления, неподвижный конт; кт 12, размещенный между контактами 27 и 28, подпружинеHíûé толкатель 8 привода дросселb ной заслонки и сцепления, объемный кулачок с приводом от электродвигателя-редуктора. Кулачок связан с приводом вариатора коробки передач. Электродвигательредуктор электрически связан посредством реле с электромагнитами переключения передач. Переключение передач осуществляется при полностью открытой дроссельной заслонке двигателя и происходит автоматически при одновременном управлении сцеплением и двигателем. 2 з. и. ф-лы, 4 ил.

1286446

Изобретение относится к устройствам для кЬмбинированного управления приводами транспортных средств, в частности к устройствам для управления коробкой передач с плавным регулированием скорости врашения, фрикционным сцеплением и механизмом подачи топлива транспортного средства.

Цель изобретения — повышение топливной экономичности транспортного средства.

На фиг. I изображена кинем атическая схема устройства для управления коробкой передач с плавным регулированием скорости вращения, фрикционным сцеплением и механизмом подачи топлива транспортного средства; на фиг. 2 — кинематическая схема исполнительного органа управления коробкой передач с плавным регулированием скорости вращения; на фиг. 3 — разрез

А — Л на фиг. 2; неподвижный полый цилиндр; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для управления коробкой передач с плавным регулированием скорости вращения, фрикционным сцеплением и механизмом подачи топлива транспортного средства состоит из центробежного регулятора 1 угловой скорости, связанного с подвижной муфтой 2 центробежного регулятора 1, пружины 3, соединенной с подвижной рейкой 4 с направляющей 5, взаимодействующей с зубчатым колесом 6 плоского кулачка 7, толкателя 8 с направляюшей 9, упора 10, педали 11 управления, неподвижного контакта 12, объемного кулачка 13, зубчатой пары 14 колес, неподвижного полого цилиндра 15, плоского кулачка 16, управления электромагнитами, подключенных к источнику 17 питания, электродвигателя-редуктора 18, электромагнитной муфты 19, электрических проводов 20 и электромагнитов 21.

Центробежный регулятор 1 угловой скорости имеет привод 22 от коленчатого вала двигателя. Он имеет возможность вращаться иа неподвижном в осевом направлении валу 23. Подвижная муфта 2 центробежного регулятора 1 угловой скорости выполнена с возможностью осевого перемещения вдоль вала 23 по направляющей 5, шарнирно соединена с одной стороны через упорный подшипник 24 с рычагом 25 регулятора 1, а с другой стороны жестко соединена с пружиной 3 и на внешней поверхности имеет два упора 26 с двумя нормально разомкнутыми электрическими контактам и

27 и 28, подключенные к источнику 17 питания, отстоящие друг от друга в осевом направлении, и между которыми помещен неподвижный контакт 12; Подвижная рейка 4 с направляющей 5 имеет возможность

l0

55 осевого перемешения, сопряжена с зубчатым колесом 6 плоского кулачка 7 и одним концом жестко соединена с пружиной 3.

Зубчатое колесо 6 плоского кулачка 7 жестко соединено с плоским кулачком 7 и педалью ll управления, сопряжено с подвижной рейкой 4 и имеет возможность вращения относительно неподвижной оси 29.

Рабочая поверхность 30 плоского кулачка 7 сопряжена через ролик 31 с одним из концов толкателя 8 с направляющей 9. Второй конец толкателя 8 кинематически связан через жестко закрепленный на толкателе 8 рычаг 32 с вилкой 33 и с поворотным рычагом 34, жестко связанным с осью 35 дроссельной заслонкой 36 карбюратора 37, а также кинематически связан через двуплечий рычаг 38 с вилкой 39 с приводной тягой 40 привода 41 фрикционного сцепления 42. Толкатель 8 имеет возможность прижиматься к рабочей поверхности 30 плоского кулачка 7 с помошью пружины 43 и упора 44. Рабочая поверхность 30 плоского кулачка 7 имеет кривизну, выполненную с постоянным радиусом и соответствующую положению полностью открытой дроссельной заслонки 36 карбюратора 37 и включенному фрикционному сцеплению 42, а также выполненную с переменным радиусом, наименьший из которых (точка 45) соответствует положению дроссельной заслонки 36 карбюратора 37 при холостом ходе работы двигателя и полностью выключенному фрикционному сцеплению 42.

Педаль 11 управления имеет оттяжную пружину 46 с зашемлением 47. Объемный кулачок 13 имеет возможность врашаться вместе с ведущим валом 48, на одном конце которого установлены неподвижно ведущее зубчатое колесо 49 зубчатой пары 14 с передаточным числом, равным 4,"-, где п — число ступеней коробки передач, и электромагнитная муфта 19, с помошью которой ведущий вал 48 объемного кулачка 13 соединен с валом 50 электродвигателя-редуктора 18, и содержит рабочую поверхность, выполненную в виде замкнутой винтовой канавки 51, сопряженную с одним концом 52 органа 53 управления коробкой 54 передач.

Электродвигатель-редуктор 18 и электромагнитная муфта 19 подключены к источнику 17 питания через реле 55 с обмотками катушек 56 и 57 и переключающимися электрическими контактами 58 и 59, 60 и 61, 58 и 62, 60 и 63, с помошью которых имеется возможность реверсировать электродвигатель-редуктор 18 и включать— выключать электромагнитную м уфту 19.

Ведомое зубчатое колесо 64 зубчатой пары 14 установлено неподвижно на ведомом валу 65, на котором также неподвижно установлен плоский кулачок 16 управления электромагнитами 21, профиль 66 которого

1286446

3 спроектирован таким образом, что он имеет возможность одновременно включать два норм ально разом кнутых электрических контакта 67, расположенных на внутренней поверхности 68 неподвижного полого цилиндра 5. Число нормально разомкнутых электрических контактов 67 соответствует числу ступеней коробки 54 передач. Нормально разомкнутые электрические контакты 67 подсоединены к источнику 17 питания и электрически связаны с электромагнитами 21. Каждый из электромагнитов 21, количество которых соответствует количеству ступеней коробки 54 передач, выполнен с тянущей неподвижной обмоткой с контактами 69 и 70 подключения, в цепи которой имеется нормально замкнутый электрический контакт 71, с удерживающей неподвижной обмоткой с контактами 69 и 72 подключения, в цепи которой имеется нормально разомкнутый электрический контакт 73, кинематически связанный жесткой связью 74 с нормально замкнутым электрическим контактом 71, и подвижным сердечником 75 с оттяжной пружиной 76, который дает возможность замыкаться нормально разомкнутому электрическому контакту 73 удерживающей обмотки и через кинем атическую связь 74 разм ы каться нормально замкнутому электрическому контакту 71 тянущей обмотки и на котором помещены неподвижно ограничиватель 77 хода сердечника 75 и вилка 78 включения— выключения ступеней коробки 54 передач.

Устройство работает следующим образом

Запускают двигатель (не показан), когда ролик 31 толкателя 8 находится в контакте с точкой 45 рабочей поверхности

30 плоского кулачка 7. При этом педаль 11 управления находится в исходном положении, дроссельная заслонка 36 карбюратора

37 прикрыта и соответствует положению холостого хода работы двигателя, фрикционное сцепление 42 выключено, пружина 3 находится в свободном состоянии, а норм аль но разом кнутые электрическике контакты 27 и 28 остаются разомкнутыми, так как они не соприкасаются с неподвижным контактом 12. Для осуществления начала движения транспортного средства при данном сопротивлении движению нажимают до отказа педаль 11 упоавления. Этим самым нагружают двигатель максимальным передаточным числом первой ступени коробки 54 передач. При этом дроссельная заслонка 36 карбюратора 37 полностью открывается, фрикционное сцепление 42 включается, пружина 3 растягивается на максимальную величину и при соприкосновении с неподвижным контактом 12 включается постоянно разомкнутый электрический контакт 27. Электрический ток от источника 17 питания проходит через об5

10 !

55 мотку катушки 57, замыкая электрические контакты 58 и 62, 60 и 63 реле 55. Вал 50 электродвигателя-редуктора 18 вместе с электромагнитной муфтой 19, ведущим валом 48, зубчатым колесом 49 и объемным кулачt м 13 вращается по направлению движения часовой стрелки стрелочныx часов, а ведомый вал 65 с зубчатым колесом 64 и плоским кулачком 16 управления электром агнитам и 21 вращается против напра вления движения часовой стрелки стрелочных часов. Вращаясь. плоский кулачок 16 управления электромагнитами 21 последовательно замыкает и размыкает постоянно разомкнутые электрические контакты 67, например IV, III, 11, I ступеней коробки 54 передач, тем самым с помощью электромагнитов 21. вилок 78 включения-выключения соответствуюгцих ступеней и органа 53 управления коробкой 54 передач в итоге повышает передаточное число коробки 54 передач до максимальной величины, соответствующей максим альному передаточному числу 1- ступени. При увеличении передаточного числа коробки 54 передач обороты коленчатого вала двигателя увеличивают, а грузики центробежного регулятора 1 все больше расходятся. При достижении м аксимальной величины передаточного числа коробки 54 передач осевая сила натяжения пружины 3 уравновешивается осевой силой от центробежной силы грузчиков центробежного регулятора 1, и постоянно разомкнутый электрический контакт 27 размыкается, отойдя от неподвижного контакта 12, разрывая электрическую цепь, питающую электродвигатель-редуктор 18 и электромагнитную муфту 19, с помощью реле 55.

Включается I-я ступень коробки 54 передач. так как плоский кулачок 16 управления электромагнитами 21 замыкает только постоянно разом кнутый электрический контакт 67 1-й ступени. Одновременно прп нажатой педали 11 управления включается фрикционное сцепление 42 и полностью открывается дроссельная заслонка 36 карбюратора 37. При этом транспортное средство перемещается с постоянной скоростью, соответствующей данному сопротивлению движения. 11ри уменьшении сопротивления движению транспортного средства двигатель его нагружается меньшей нагрузкой, а поэтому обороты коленчатого вала увеличиваются. Грузы центробежного регулятора

1 расходятся еще больше, преодолевая силу натяжения пружины 3 и перемещая подвижную муфту 2 до замыкания постоянно разомкнутого электрического контакта 28 при соприкосновении о неподвижный контакт 12.

Электрический ток от источника !7 питания проходит через обмотку катушки 56, замыкая элект1)ич((. кп Г контакты 58 !» 59, 60 и 61 реле 55. Вал 50 электродвигателя1286446

25

5 редуктора 18 вместе с электромагнитной муфтой 19, а также плоский кулачок 16 вращаются в противопо. ожную сторону.

Передаточное число коробки 54 передач уменьшается, и может наступить момент включения II-й и III-й и т. д. ступеней, т. е. такой по номеру ступени, передаточное число которой соответствовало бы данному сопротивлению движения транспортного средства. Скорость движения при этом увеличивается. Чтобы сохранить первоначальную скорость движения, необходимо уменьшить величину хода педали 11 управления, т.е. ослабить натяжение пружины 3. Тогда равновесие осевых сил от пружины 3 и от центробежных сил грузиков центробежного регулятора 1 наступ1ает при меньших значениях оборотов коленчатого вала двигателя, которые яВляются пропорциональными скорости движения транспортного средства.

Устройство для управления коробкой передач с плавным регулированием скорости вращения, фрикционным сцеплением и механизмом подачи топлива транспортного средства позволяет повысить топли вную экономичность транспортного средства за счет того, что почти на всех режимах движения при плавном изменении передаточного числа коробки передач двигатель транспортного средства работает при полностью открытой дроссельной заслонке карбюратора, т.е. двигатель работает па режиме минимального расхода топлива. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет упростить управление транспортным средством путем замены имеющихся па существующих транспортных средствах двух педалей управления (педаль управления подачей топлива и педаль управления фрикционным сцеплением) и рычага управления коробкой передач одной педалью управления и автоматизировать процесс управления двигателем, фрикционным сцеплением и коробкой передач.

Формула изобретения

1. Устройство для управления коробкой передач с плавным регулированием скорости вращения и механизмом подачи топлива транспортного средства, оборудованного фрикционным сцеплением, содержащее орган управления коробкой передач, центробежный редуктор угловой скорости с упорным подшипником, пружину, толкатель с направляющей, один конец которого сопряжен с рабочей поверхностью плоского кулачка, подвижную муфту центробежного регулятора угловой скорости, подвижную рейку, связанную с зубчатым колесом, объемный кулачок, кинематически соединенный с органом управления коробкой передач, отличающееся тем, что, с целью повышения топливной экономичности транспортного средства, оно снабжено электродвигателемредуктором, подключенным к электрической цепи, нормально разомкнутыми электрическими контактами подвижной муфты центробежного регулятора, который кинем атически соединен с коленчатым валом двигателя, пружиной, установленной между упомянутой подвижной муфтой и подвижной рейкой, при этом зубчатое колесо и плоский кулачок установлены на одной оси и связаны с органом управления двигателем, плоский кулачок посредством подпружиненной тяги кинематически связан с органом управления подачей топлива и органом управления сцеплением, электромагнитной муфтой, зубчатой парой, неподвижным полым цилиндром с нормально разомкнутыми контактами, размещенными на внутренней поверхности неподвижного полого цилиндра, реле, электромагнитами переключения передач, контактом, размегценным между нормально разомкнутыми электрическими контактами подви>кной муфты центробежного регулятора, плоским кулачком управления электромагнитами, размещенным внутри неподвижного полого цилиндра с возможностью поворота, причем обьемный кулачок выполнен с винтовой канавкой, в которой размещен орган управления коробкой передач, при этом электродвигатель-редуктор через электромагнитную муфту соединен с зубчатой парой, один элемент которой соединен с объемным кулачком, а другой с плоским кулачком управления электромагнитами, обмотки которых через соответствующие контакты подключены к контактам неподвижного полого цилиндра и через контакты реле к электродвигателю-редуктору, который также через соответствующие контакты реле подключен к контактам подвижной муфты центробежного регулятора.

2. Устройство по и. !, отличающееся тем, что зубчатая пара выполнена с передаточным отношением п, где п — — число ступеней коробки передач с плавным регулированием скорости вращения.

3. Устройстго по и. 1, отличающееся тем, что коробка передач с плавным регулированием скорости вращения включает в себя корпус с размещенным в нем на ведущем валу первым вариатором с механизмом управления, проме>куточные и ведомые валы, связанные между собой зубчатыми передачами, и переключающие м уфты, а также дополнительный вариатор с механизмом управления, который связан с механизмом управления первого вариатора.!

286446 фиг. 2

l286446

7Ф

73

72

27

7r

71

ZT

7Z

71

Дцг. 4

Составитель Л. Барыков

Реда кто р Э. Сл и га и Текред И. Верее Корректор В. Бутяга

Заказ 7669/17 Тираж 620 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Г!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 1)роектная, 4