Ведущий мост транспортного средства с самоустанавливающимися колесами

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

21 47 А1 (19) (11) (5D 4 В 60 G 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4208436/31-11 (22) 16.03.87 (46) 07.09.88. Бюл. № 33 (71) Белорусский политехнический институт (72) П.В. Зеленый, Ф.Г. Цветик, А.И. Антоневич и В.Д. Пищало (53) 629. 113.014.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 679433, кл. В 60 G 19/10, 1979. (54) ВЕДУЩИЙ МОСТ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С САМОУСТАНАВЛИВА1ЦЦИМИСЯ КОЛЕСАМИ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, а более конкретно к ведущим мостам транспортных средств. Целью изобретения является повышение курсовой устойчивости транспортного средства. Самоустанавливающиеся колеса моста поворотно крепятся к остову 1 посредством шкворней 11. Смещение достигается связью колес со шкворнями посредством телескопически соединенных между собой рычагов 12 и 13, подпружиненных в осевом направлении друг относительно друга пружиной 15, а в окружном бтносительно остова — пружинами 19.

Упомянутые упругие связи позволяют колесам самоустанавливаться на попе.речном склоне под углом и сопротивляться боковому уводу и сползанию их от заданной траектории движения.

3 ил.

1421547

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к ведущим мостам транспортных средств.

Цель изобретения — повышение кур5 совой устойчивости транспортного средства, На фиг. 1 представлена кинематическая схема ведущего моста транспортного средства с самоустанавлиВающимися колесами, вид сверху на фиг. 2 — устройство крепления колеса с возможностью говорота в плане, на фиг. 3 — схема сил, действующих на устройство. 15

Ведущий мост транспортного средства с самоустанавливающимися колесами содержит-остов i„ привод вращения колес, шкворневые устройства для поворотного в плане крепления колес на остове и продольные плечи для смещения колес относительно

Шкворневых устройств в направлении движения, подпружиненные относительно остова. 25

Привод вращения колес включает центральную передачу 2, ведущую шестерню которой посредством вала 3 свя зывают с двигателем (не показан) транспортного средства, зубчатый дифференциальный механизм 4, корпус которого установлен с возможностью вра- щения на остове 1 и связан с ведомой шестерней центральной передачи, и телескопические карданные валы 5 и 6, связывающие полуосевые шестерни дифференциальных механизмов с правым 7 и левым 8 колесами моста, Шкворневое устройство каждого колеса включает проушину 9 на остове, 40 проушину 10 на продольном плече,обеспечивающем смещенное расположение колеса в направлении движения, и шкворень 11 для шарнирного соединения проушин. Образованный таким образом шарнир имеет строго вертикальное или близкое к нему исходя из условий устойчивости качения колеса расположение, позволяя колесу поворачиваться в плане (в плоскости опорной поверхности), 50

Продольные плечи для смещения колес в направлении движения выполне-ны переменной длины в зависимости от ,развиваемого колесами относительно 5; остова тягового усилия. С этой целью каждое плечо состоит из двух телескопических рычагов: охватывающего 12, прикрепленного к проушине 10, и охватываемого 13, несущего на внешнем конце полуось 14 колеса. От относительного проворачивания обе части зафиксированы благодаря их шлицевому соединению, не препятствующему, однако, осевому перемещению частей одна относительно другой. В исходном состоянии полуось 14 расположена на мин: †:мальном удалении от шкворневого ус ройства благодаря поджатию пружиной 15 в его сторону охватывае мого телескопического рычага 13.Пружина 15 упирается одним концом в диск 16, закрепленньй на охватываемом рычаге 13, а другим — в шайбу 17, удерживаемую регулировочными винтами 18, вмонтированными в рычаг 12, Винты позволяют регулировать силу предварительного сжатия пружины 15. ,Подпружинивание телескопического рычага относительно остова осуществляют пружины 19. расположенные в плоскости поворота рычага по обе сто" роны от кронштейна 20, установленного на остове. Обращенными один к другому концами пружины 19 упираются в кронштейн, а внешними концами— в диски 21 и 22, несомые винтом 23.

Винт 23 одним концом шарнирно связан с рычагом 12 посредством хомута 24 и пропущен сквозь обе пружины и продольнук, параллельную рычагу, прорезь в кронштейне 20. Наличие прорези и подвижное с возможностью фик-. сирования винтом 25 крепление хомута на рычаге 12 позволяет регулировать момент, развиваемьй пружинами 19, вокруг шкворня 11, стремящийся удерживать рычаг в исходном положении.

Дополнительно величину этого .момента позволяет регулировать резьбовое крегление дисков 21 и 22 на несущем их винте 23, Регулировать установку рычага в нейтральном положении позволяет подвижное с возможностью фиксирования винтом 26 крепление кронштейна 20 на остове.

Имеется также проушина 27 для соединения моста с буксируемьпчи машинами или почвообрабатывающими рабочими органами, Рабочие органы могут также непосредственно крепиться к остову 1 моста (в случае, если мост является шасси. сельскохозяйственной машины с активным приводом колес). !

Ведущий моста работает следующим образом.

1421547

При прямолинейном движении по горизонтальной поверхности на транспортное средство не действуют боковые силы, а колеса 7 и 8 моста не воспринимают боковые реакции опорной

-поверхности ввиду их отсутствия.Это позволяет пружинам 19 за счет сил упругости предварительного сжатия удерживать колеса 7 и 8 в исходном нейтральном положении. Поскольку продольные плоскости симметрии колес проходят через шкворни 11 их поворотного крепления, то развиваемые колесами касательные силы тяги не влияют на эти положения (фиг.1).

При выезде на поперечный склон остов 1 моста, а следовательно, иоба шкворня 11 накреняются к подножию склона. Приходящаяся на каждое из колес сила тяжести со стороны моста, ранее действовавшая только вдоль оси шкворня (на горизонтальной поверхности), при крене шкворня рас- кладывается на осевую и боковую Р составляющие (фиг.3).

25 уравновешиваются эти составляющие нормальной и боковой реакциями опорной поверхности, приложенными к колесу в пятне контакта. Нормальная реакция создает момент, стремящийся повернуть несущий колесо телескопический рычаг в плоскости расположения шкворня. Этот поворот невозможен, поскольку шкворень образует цилинд35 рический шарнир, Боковая реакция R создает момент, стремящийся повернуть телескопический рычаг вокруг шкворня 11., Этому повороту сопротив- 40 ляется сила Я упругости пружин 19, со - здавая момент на рычаг в противоположном направлении. Помимо указанных сил, на рычаг действует касательная сила тяги, развиваемая колесом благодаря подводу к нему крутящего момента. Эта сила раскладывается на, боковую составляющую (реакцию R опорной поверхности) и продольную составляющую Р, совпадающую с направлением движения колеса и моста в целом. Продольная составляющая F уравновешивается на шкворне силой P„, передаваемой на мост и идущей на создание необходимого тягового усилия моста, затрачиваемого на преодоление сопротивления движению навешиваемых на мост рабочих органов или буксируемых машин и орудий.

Под действием указанных сил F, R и Q продольный рычаг поворачивается и занимает некоторое равновесное положение, обеспечивающее равенство нулю суммы действующих на него в плане моментов

RLcos -FL sing-Qa = 0, где - угол поворота рычага в равновесHOM положении, 1 — длина рычага, а — плечо действия силы упругости пружин 19.

Положение рычага в случае, если бы сила Q отсутствовала, изображено на фиг. 3 штриховой линией, При этом результирующая сил R u F являющихся составляющими касательной силы тяги, развиваемой колесом, была бы направлена вдоль рычага.

Создаваемая пружинами 19 сила Q корректирует положение рычага (изображено сплошной линией). Описывающее его уравнение моментов может быть преобразовано к виду

L(RcosV-FsinV)=Qa.

Реакция R не зависит от положения рычага, так как определяется креном шкворня, и поэтому принимается постоянной. Постоянно и плечо а действия силы Q. Причем сила Я с увеличением угла возрастает, а с уменьшением — уменьшается, Сила F, являющаяся продольной составляющей касательной силы тяги колеса, — перемен-. ная.

Таким образом, в случае постоянства длины L рычага всякое возрастание касательной силы тяги, а следовательно и ее составляющей F неизменно приводило бы, как следует из полученного равенства, к уменьшению угла V и наоборот, т,е. убывание силы увеличивало бы угол . Поскольку такойугол поворота имело бы и несомое рычагом колесо моста, колебания подводимого к колесу крутящего момента, идущего на создание касательной силы тяги, вызывали бы и колебания параметров, характеризующих курсовую устойчивость колеса, моста и транспортного средства в целом.

С возрастанием момента мост сползал бы вниз по склону, с убыванием, напротив стремился бы вверх, разворачивая остов транспортного средства то в одном, то в другом направлении.

Однако этого не происходит благо-, даря тому, что длина L рычага, несу1421547 щего колесо, при возрастании момента а следовательно, и касательной силы тяги увеличивается, а при убывании уменьшается обеспечивая свое углоФ

5 вое равновесное положение постоянным или колеблясь незначительно. Доказательством этого служит второе из приВеденных выражений. Для того, чтобы в нем Y,,а следовательно, и в целом правая часть остались постоянными при изменении Р, необходимо изменять L стремясь обеспечить постоянство всей левой части, Такое удлинение и укорачивание ры-;

15 чага достигается выполнением его телескопических частей подпружиненными в осевом направлении. С увеличением силы тяги колеса рычаг 13, преодолевая силу упругости пружины 15, выдвигается, увеличивая общую его длину, а при уменьшении втягивается обратно. Необходимую зависимость между изменениями длины рычага и силы тяги обеспечивают подбором упру- 25 гих характеристик пружины 15, которые могут быть как линейными, так и нелинейными, и настраивают применительно к конкретным условиям и режимам эксплуатации регулировочными винтами 18. Настройку необходимого угла поворота колес в зависиМосТН от нагрузки на мост, состояния опорной поверхности и других влияющих факторов производят подбором соответствующих характеристик пружин 19, а также регулировкой силы их предварительного поджатия к кронштейну 20.

Формула изобретения

Ведущий мост транспортного средства с самоустанавливающимися колесами, содержащий остов с закрепленным на нем приводом вращения колес,шкворневые устройства для поворотного крепленин колес на остове, шарнирно связанные посредством продольных плеч с самоустанавливающимися колесами, и упругие элементы, установленные между остовом и продольными плечами, отличающийся тем, что, с целью повышения курсовой устойчивости, каждое продольное плечо выполнено в виде двух телескопических рычагов, один из которых соединен со шкворневым устройством, а другой — с самоустанавливающимся колесом, подпружиненных друг относительно друга и зафиксированных от взаимного поворота, а упругие элементы шарнирно связаны с телескопическими рычагами, соединенными со шкворневыми устройУ ствами.

1421547

Составитель В. Ионова

Техред М.Моргентал Корректор M. Шароши

Редактор В. Петраш

Заказ 4371/14

Тираж 558

Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4