Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении
Владельцы патента RU 2362702:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении. Устройство содержит управляемые колеса с подшипниками, втулки с буртиками, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковой реакции дороги, оси, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом. Буртики втулок разделены радиальными прорезями на сектора. Тензодатчики установлены на поверхностях этих секторов. Тензодатчики секторов каждого из буртиков соединены в единое электросопротивление, а единые электросопротивления буртиков образуют электрический мост. Технический результат заключается в повышении чувствительности и точности управления, а также в упрощении конструкции устройства. 2 ил.
Предлагаемое устройство относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения.
Известно устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, действующей на управляемые колеса, представляющие собой пьезодатчики в виде шайб, установленных на осях управляемых колес и электрически соединенных по мостовой схеме, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ №49257, 10.11.2005, Бюл. №31).
Недостатком данного устройства являются низкие чувствительность и точность, т.к. датчики боковой реакции дороги реагируют также и на осевые силы, возникающие в обоймах конических подшипников колес от вертикальных нагрузок.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, представляющие собой тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях буртиков втулок, посаженных на осях поворотных цапф, на которых установлены подшипники управляемых колес, и электрически соединенные по мостовой схеме, усилитель электрического сигнала, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ №2309867, 10.11.2007, Бюл. №31).
Недостатком данного устройства являются недостаточные чувствительность и точность, сложность конструкции, затраты электрической энергии на работу усилителя.
Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении является повышение чувствительности и точности, упрощение конструкции, снижение стоимости и затрат на эксплуатацию.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащем управляемые колеса с подшипниками, втулки с буртиками, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковой реакции дороги, оси, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, буртики втулок разделены радиальными прорезями на сектора; тензодатчики установлены на поверхностях этих секторов; тензодатчики секторов каждого из буртиков соединены в единое электросопротивление, а единые электросопротивления буртиков образуют электрический мост, что повышает чувствительность конструкции, точность и позволяет исключить усилитель.
На фиг.1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - ось управляемого колеса в сборе (вариант с шестью секторами). Количество секторов и ширина прорезей определяются в зависимости от условий применения устройства (диаметр оси колеса, вертикальная нагрузка на ось и т.д.).
Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники, посаженные на втулки 2 с буртиками 3, разделенными радиальными прорезями на сектора 4, на осях 5. Тензодатчики (электрические датчики боковой реакции дороги) 6 закреплены на поверхностях секторов 4, причем тензодатчики секторов каждого из буртиков соединены в единое электросопротивление, а единые электросопротивления буртиков образуют электрический мост 7. Точки А и В электрического моста 7 соединены с источником электропитания 8, а точки С и Д - с электромагнитной катушкой 9, сердечник которой жестко связан с золотником 10 распределительного устройства 11 потока рабочей жидкости. Устройство также содержит емкость 12, насос 13 и реверсный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги (гидроцилиндр) 14. Тензодатчики 6, электрический мост 7, источник электропитания 8, электромагнитная катушка 9 и распределительное устройство 11 образуют систему управления реверсивным механизмом 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15.
Зазор в подшипниках (внутренние обоймы 16, ролики 17, наружные обоймы не показаны) управляемых колес регулируется гайкой 18 с шайбой. Втулка 2 закрепляется на оси 5 управляемых колес гайкой 19 с шайбой.
Устройство работает следующим образом.
При прямолинейном движении автомобиля и правильном схождении управляемых колес боковые реакции дороги на эти колеса отсутствуют, а единые электросопротивления тензодатчиков буртиков втулок равны между собой, поэтому напряжение, подаваемое с точек С и Д электрического моста 7 на электромагнитную катушку 9, равно нулю и золотник 10 распределительного устройства 11 находится в центральном (нейтральном) положении.
При отклонении схождения в положительную или отрицательную стороны управляемые колеса 1 за счет боковых реакций дороги через втулки 2 с буртиками 3 и их сектора 4 будут воздействовать на тензодатчики 6 и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д моста 7 возникает напряжение, подаваемое на электромагнитную катушку 9. Ток в катушке 9 вызовет магнитный поток, перемещающий сердечник катушки 9 и золотник 10 распределительного устройства 11 влево или вправо, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 13 в ту или иную полость гидроцилиндра 14 (реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15), изменяя, таким образом, ее длину и обеспечивая требуемое схождение колес 1.
Таким образом, предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении повышает чувствительность и точность, упрощает конструкцию, снижает стоимость и затраты на эксплуатацию устройства, обеспечивает правильное положение управляемых колес при различных режимах движения (разгон, накат, торможение), что способствует снижению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива.
Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащее управляемые колеса с подшипниками, втулки с буртиками, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковой реакции дороги, оси, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, отличающееся тем, что буртики втулок разделены радиальными прорезями на сектора, тензодатчики установлены на поверхностях этих секторов, тензодатчики секторов каждого из буртиков соединены в единое электросопротивление, а единые электросопротивления буртиков образуют электрический мост.
