Рулевая трапеция с изменяемыми углами поворота управляемых колес

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевым управлениям колесных транспортных средств. Рулевая трапеция с изменяемыми углами поворота управляемых колес содержит управляемые колеса, установленные на поворотных кулаках, шарнирно установленных посредством шкворней на балке и соединенных посредством двух поворотных рычагов и шарниров с разрезной поперечной тягой, которая выполнена с возможностью изменения ее длины силовым цилиндром. Рулевая трапеция дополнительно снабжена двумя гидрораспределительными устройствами золотникового типа, установленными в разрезе поперечной тяги и состоящими из корпусов, имеющих кинематическую связь с одним концом разрезной тяги, и золотников, кинематически связанных со вторым концом разрезной тяги. Золотники с одной стороны упираются в корпуса, а с другой подпружинены и их перемещение осуществляется за счет увеличения сил при повороте управляемых колес, действующих вдоль поперечной тяги. Между золотниками и корпусами имеются полости, при создании давления в которых обеспечивается требуемая жесткость рулевого привода, в частности поперечной рулевой тяги при прямолинейном движении автомобиля. Поперечная разрезная тяга выполнена с возможностью изменения своей длины за счет двух силовых цилиндров, установленных в ее разрезе и состоящих из поршней, кинематически связанных с одним концом разрезной тяги, и корпусов, кинематически связанных с другим концом разрезной тяги. Достигается расширение функциональных возможностей. 1 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевым управлениям колесных транспортных средств.

Известен управляемый колесный модуль с изменяемыми углами установки управляемых колес, содержащий управляемые колеса, установленные на поворотных кулаках, шарнирно установленных посредством шкворней на балке и соединенных посредством двух поворотных рычагов и шарниров с разрезной поперечной тягой, которая выполнена с возможностью изменения ее длины, датчики вертикальной нагрузки, давления воздуха в шинах и положения управляемых колес, а также контроллер, входы которого соединены с соответствующими датчиками, а выход - с распределительным устройством, соединяющим по сигналу контроллера источник энергии (насос) с соответствующим объемом внутри силового цилиндра (Патент РФ №2259296, МПК В62D 17/00 от 27.08.2005 г.).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не учитывает изменение соотношения углов поворота управляемых колес при различных скоростях прохождения автомобилем поворотов различных радиусов, а также при изменении боковых сил в пятне контакта шин с дорогой. Известно, что на автомобилях, управляемые колеса которых установлены с схождением вследствие увода шин в пятне их контакта с дорогой, возникают боковые силы, порождающие моменты, которые стремятся повернуть вокруг осей шкворней колеса в направлениях, соответствующих расхождению последних. В результате передачи этих моментов через поворотные кулаки и рычаги рулевой трапеции на шарниры возникают силы, действующие на концы поперечной тяги вдоль ее оси в противоположных направлениях.

Значения этих сил зависят от многих факторов, в частности и от коэффициента сопротивления боковому уводу колес передней оси и от скорости прохождения автомобилем поворота с учетом коэффициента сцепления колеса с грунтом.

Следовательно, для обеспечения оптимального режима качения управляемых колес углы их поворота должны корректироваться в зависимости от изменения сил, действующих на концы поперечной тяги вдоль ее оси.

Технический результат направлен на расширение функциональных возможностей рулевой трапеции с изменяемыми углами установки управляемых колес.

Технический результат достигается тем, что рулевая трапеция с изменяемыми углами поворота управляемых колес, содержащая управляемые колеса, установленные на поворотных кулаках, шарнирно установленных посредством шкворней на балке и соединенных посредством двух поворотных рычагов и шарниров с разрезной поперечной тягой, которая выполнена с возможностью изменения ее длины силовым цилиндром, при этом она дополнительно снабжена двумя гидрораспределительными устройствами золотникового типа, установленными в разрезе поперечной тяги и состоящими из корпусов, имеющих кинематическую связь с одним концом разрезной тяги, и золотников, кинематически связанных со вторым концом разрезной тяги. Золотники, в свою очередь, с одной стороны упираются в корпуса, а с другой подпружинены. Перемещение двухпозиционных золотников осуществляется за счет увеличения сил при повороте управляемых колес, действующих вдоль поперечной тяги. Между золотниками и корпусами имеются полости, при создании давления в которых обеспечивается требуемая жесткость рулевого привода, в частности поперечной рулевой тяги, при прямолинейном движении автомобиля. В свою очередь поперечная разрезная тяга выполнена с возможностью изменения своей длины за счет двух силовых цилиндров, в отличие от прототипа установленных в ее разрезе и состоящих из поршней, кинематически связанных с одним концом разрезной тяги, и корпусов, кинематически связанных с другим концом разрезной тяги.

Отличительным признаком является то, что рулевая трапеция с изменяемыми углами поворота управляемых колес, содержащая управляемые колеса, установленные на поворотных кулаках, шарнирно установленных посредством шкворней на балке и соединенных посредством двух поворотных рычагов и шарниров с разрезной поперечной тягой, которая выполнена с возможностью изменения ее длины силовым цилиндром, при этом она дополнительно снабжена двумя гидрораспределительными устройствами золотникового типа, установленными в разрезе поперечной тяги и состоящими из корпусов, имеющих кинематическую связь с одним концом разрезной тяги, и золотников, кинематически связанных со вторым концом разрезной тяги. Золотники, в свою очередь, с одной стороны упираются в корпуса, а с другой подпружинены. Перемещение двухпозиционных золотников осуществляется за счет увеличения сил при повороте управляемых колес, действующих вдоль поперечной тяги. Между золотниками и корпусами имеются полости, при создании давления в которых обеспечивается требуемая жесткость рулевого привода, в частности поперечной рулевой тяги, при прямолинейном движении автомобиля. В свою очередь, поперечная разрезная тяга выполнена с возможностью изменения своей длины за счет двух силовых цилиндров в отличие от прототипа, установленных в ее разрезе и состоящих из поршней, кинематически связанных с одним концом разрезной тяги, и корпусов, кинематически связанных с другим концом разрезной тяги.

На фиг.1 предоставлена схема рулевой трапеции с изменяемыми углами поворота управляемых колес, которая содержит управляемые колеса 1, установленные на поворотных кулаках. Поворотные кулаки шарнирно установлены посредством шкворней 2 на балке 3 и соединены посредством двух поворотных рычагов 7 и шарниров с разрезной поперечной тягой 8. Разрезная поперечная тяга выполнена с возможностью изменения своей длины за счет силовых цилиндров 11, 10 двухстороннего действия, поршни которых кинематически связаны с одним концом разрезной тяги 8, а корпуса - с другим. Силовые цилиндры имеют по две полости, связанные трубопроводами с гидрораспределительными устройствами. Полости 12 при создании в них давления служат для обеспечения требуемой жесткости рулевого привода, в частности поперечной рулевой тяги, при прямолинейном движении автомобиля. Гидрораспределительное устройство 14 состоит из корпуса, имеющего кинематическую связь с одним концом разрезной тяги 8, и золотника 15, кинематически связанного со вторым концом разрезной тяги. Золотник, в свою очередь, с одной стороны упирается в корпус, а с другой подпружинен. Между золотником и корпусом имеется полость 16, ее предназначение аналогично предназначению полости 12 гидроцилиндра. Конструкция гидрораспределительного устройства 9 аналогична конструкции гидрораспределительного устройства 14. Усилие пружин 17 на сжатие равно силе, действующей вдоль поперечной тяги при прямолинейном движении. Гидрораспределительные устройства трубопроводами соединены с гидронасосом 4 и емкостью 5 для рабочей жидкости. Для регулировки давления в системе устанавливается перепускной клапан 6.

Рулевая трапеция с изменяемыми углами поворота управляемых колес работает следующим образом.

При прямолинейном движении автомобиля первая пара (гидрораспределительное устройство 14 и силовой цилиндр 11) работает следующим образом: во время движения автомобиля, управляемые колеса которого установлены со схождением вследствие увода шин в пятне контакта их с дорогой, возникают боковые силы, порождающие моменты, которые стремятся повернуть вокруг осей шкворней 2 управляемые колеса 1 в направлениях, соответствующих расхождению последних. В результате передачи этих моментов через поворотные рычаги 7 возникают силы, действующие на концы разрезной тяги 8 вдоль ее оси в противоположных направлениях. Усилие сжатия пружин 17 в гидрораспределительных устройствах равно сумме сил, действующих на концы регулируемой тяги при прямолинейном движении автомобиля. Золотник 15 под действием пружин 17 остается прижатым к корпусу гидрораспределительного устройства. Рабочая жидкость под действием гидронасоса 4, через трубопровод поступает из емкости 5 к гидрораспределительному устройству 14, после чего подводится в полость 12 силового цилиндра 11 и в полость 16 гидрораспределительного устройства 14, тем самым обеспечивается требуемая жесткость рулевого привода, в частности поперечной рулевой тяги при прямолинейном движении автомобиля. Вторая пара (гидрораспределительное устройство 9 и гидроцилиндр 10) работает одновременно с первой аналогично.

В случае, когда поперечная тяга испытывает нагрузку на сжатие (поворот налево и выход из поворота направо), сила, действующая вдоль оси разрезной поперечной тяги от внешнего колеса, увеличивает свое значение по отношению к силе, действующей от внутреннего колеса. За счет этого золотник 15 гидрораспределительного устройства 14, преодолевая усилие пружин 17, перемещается относительно корпуса, вследствие чего жидкость поступает в надпоршневую полость силового цилиндра 11 и отводится в емкость с полости 12. Под действием давления рабочей жидкости, поступающей в надпоршневую полость 13, смещается поршень силового цилиндра относительно корпуса. В результате чего поперечна разрезная тяга получает удлинение до тех пор, пока суммарная сила, действующая на ее концы со стороны управляемых колес, не примет значение такое, каким оно было при прямолинейном движении, и золотник 15 не вернется в исходное положение. Разность углов поворота управляемых колес в этот момент будет оптимальной относительно всех параметров движения автомобиля на повороте. Таким образом, при повороте налево и при выходе из поворота направо тяга получает удлинение за счет первой пары (гидрораспределительное устройство 14 и силовой цилиндр 11), при этом вторая пара (гидрораспределительное устройство 9 и силовой цилиндр 10) работает так же, как и при прямолинейном движении, так как золотники гидрораспределительных устройств имеют возможность перемещаться относительно своих корпусов только в одну сторону.

В случае, когда поперечная тяга испытывает нагрузку на растяжение (поворот направо и выход из поворота налево), смещается относительно корпуса золотник 15 гидрораспределительного устройства 9. Таким образом, при повороте направо и при выходе из поворота налево тяга получает удлинение за счет второй пары (гидрораспределительное устройство 9 и силовой цилиндр 10), при этом первая пара (гидрораспределительное устройство 14 и силовой цилиндр 11) работает так же, как и при прямолинейном движении.

Таким образом, рулевая трапеция с изменяемыми углами поворота управляемых колес обеспечит автоматическую корректировку углов поворота управляемых колес при повороте автомобиля, что повысит его управляемость и уменьшит износ шин. А также в отличие от прототипа более проста в конструкции за счет отказа от электронного контроллера и датчиков.

Рулевая трапеция с изменяемыми углами поворота управляемых колес, содержащая управляемые колеса, установленные на поворотных кулаках, шарнирно установленных посредством шкворней на балке и соединенных посредством двух поворотных рычагов и шарниров с разрезной поперечной тягой, которая выполнена с возможностью изменения ее длины силовым цилиндром, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена двумя гидрораспределительными устройствами золотникового типа, установленными в разрезе поперечной тяги и состоящими из корпусов, имеющих кинематическую связь с одним концом разрезной тяги, и золотников, кинематически связанных со вторым концом разрезной тяги; золотники с одной стороны упираются в корпуса, а с другой - подпружинены и их перемещение осуществляется за счет увеличения сил при повороте управляемых колес, действующих вдоль поперечной тяги, при этом между золотниками и корпусами имеются полости, при создании давления в которых обеспечивается требуемая жесткость рулевого привода, в частности, поперечной рулевой тяги при прямолинейном движении автомобиля, поперечная разрезная тяга выполнена с возможностью изменения своей длины за счет двух силовых цилиндров, установленных в ее разрезе и состоящих из поршней, кинематически связанных с одним концом разрезной тяги, и корпусов, кинематически связанных с другим концом разрезной тяги.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении.

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении.

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения. .

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения. .

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес автотранспортных средств в процессе движения.

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения для обеспечения минимального износа шин этих колес, снижения сопротивления движению и расхода топлива.

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения для обеспечения минимального износа шин этих колес, снижения сопротивления движению и расхода топлива.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к ходовой части и рулевым управлениям колесных транспортных средств. .

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении

Изобретение относится к конструктивному элементу согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения

Изобретение относится к устройству для регулировки развала и/или схождения колес подвески колеса. Устройство для регулировки развала и/или схождения колес подвески колеса, прежде всего для транспортных средств, имеет колесный кулак. На кулаке с возможностью вращения установлено на подшипниках колесо. Кулак имеет удерживающую колесо несущую деталь и направляющую деталь. Направляющая деталь соединена с подвеской колеса. Между удерживающей и направляющей деталями расположены две выполненные с возможностью приведения в действие посредством исполнительного устройства и с возможностью скручивания вокруг оси вращения поворотные детали. Поворотные детали при их вращательном приведении в действие осуществляют заданное смещение несущей и/или направляющей деталей. Для приведения в действие поворотных деталей предусмотрен один исполнительный привод, посредством которого обе поворотные детали одновременно перемещаются в различном, прежде всего противоположном, направлении. Поворотные детали имеют обращенные друг к другу наклонные скошенные поверхности. Скошенные поверхности расположены на заданном расстоянии друг от друга и снабжены соответственно торцевыми зубьями. В торцевые зубья входит приводная шестерня исполнительного двигателя и находится в зацеплении с обоими торцевыми зубьями. Достигается уменьшение технологических затрат при изготовлении и технических при управлении. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к подвеске колеса для транспортных средств с колесным кулаком. Кулак имеет расположенную со стороны колеса несущую деталь и расположенную со стороны оси направляющую деталь. Несущая деталь служит опорой с возможностью вращения колесу транспортного средства. Между несущей и направляющей деталями встроен регулирующий орган. Несущая деталь является поворачиваемой для регулировки угла схождения и/или развала колес относительно направляющей детали. Направляющая деталь колесного кулака непосредственно или опосредованно направлена с возможностью смещения в вертикальном направлении на жестко соединенной с кузовом линейной направляющей по типу кулисной направляющей. Достигается упрощение конструкции подвески колеса. 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для работ по техническому обслуживанию ходовой части автомобиля. Способ определения параметров технических воздействий при установке колес автомобиля заключается в том, что до регулировки заданные числовые значения установочных параметров колес вводят в имитационную модель, описывающую связи изменения параметров установки колес от изменения геометрических параметров регулировочных элементов автомобиля. Рассчитывают численные значения параметров технических воздействий при установке колес в соответствии с решением предложенных систем уравнений. Достигается снижение трудоемкости работ при техническом обслуживании ходовой части автомобиля. 3 ил., 7 табл.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к подвескам колес автомобилей. Устройство для регулировки углов установки колес независимой подвески содержит кронштейн и пластины с гнездами для эксцентриковых шайб, регулировочный болт с эксцентриковой шайбой, неподвижно установленной на нем, закрепленный на кронштейне при помощи гайки через эксцентриковую шайбу, установленную под гайкой и выполненную с возможностью перемещения при установке только в направлении оси болта. С торца резьбового конца регулировочного болта выполнено дополнительное углубление или хвостовик под ключ. Пластины и эксцентриковые шайбы выполнены с метками для регулировки углов развала и продольного наклона оси поворота. Метки расположены с переменным шагом таким образом, что при повороте болта на угол, образованный соседними метками, углы установки колес изменяются на одинаковую величину. Гнездо эксцентрика выполнено таким образом, чтобы ограничить поворот болта в ту или другую сторону на угол не более 180°. Достигается уменьшение трудоемкости регулировки углов установки колес за счет возможности вращения регулировочного болта и фиксирования его гайкой с одной стороны от кронштейна, визуального контроля величины перемещения регулировочного болта при его вращении и однозначной зависимостью направления перемещения болта от направления его вращения. 5 ил.
Наверх