Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении
Владельцы патента RU 2387566:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении. Устройство содержит управляемые колеса, тензодатчики, источник электропитания, электромагнитную катушку, емкость с рабочей жидкостью, насос и реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги. Управляемые колеса установлены через подшипники на оси с поворотными кулаками. Подшипники посажены на втулки с буртиками. Тензодатчики закреплены на торцевых поверхностях буртиков втулок, соединены по мостовой схеме и являются датчиками боковой реакции дороги. Сердечник электромагнитной катушки жестко связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости. Поворотный кулак имеет четыре осевых паза, и буртики тулок имеют осевые выступы. Наружный буртик втулки имеет два диаметрально расположенных выступа, упирающихся в шайбу. Внутренний буртик втулки имеет четыре выступа, причем два диаметрально расположенных выступа упираются в дно пазов поворотного кулака, а два других диаметрально расположенных выступа - не упираются. Достигается повышение точности и надежности автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения. 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, точность и надежность, 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 и недостаточная надежность конструкции, затраты электрической энергии на работу усилителя.
Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении является повышение надежности, 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, поворотный кулак имеет четыре осевых паза и буртики втулок имеют осевые выступы, через которые передаются боковые реакции дороги, при этом наружный буртик втулки имеет два диаметрально расположенных выступа, упирающихся в шайбу; внутренний буртик втулки имеет четыре выступа, причем два диаметрально расположенных выступа упираются в дно пазов поворотного кулака, а два других диаметрально расположенных выступа - не упираются. Это позволяет предотвратить проворачивание втулок относительно осей колес, повысить чувствительность и надежность конструкции, точность и исключить усилитель.
На фигуре 1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фигуре 2 - ось управляемого колеса в сборе (на виде сверху ось колеса, подшипники, гайка с шайбой не показаны).
Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники, посаженные на втулки 2 с буртиками 3 на осях с поворотными кулаками 4, имеющими на внутренних торцевых поверхностях осевые пазы 5. Тензодатчики (электрические датчики боковой реакции дороги) 6 закреплены на торцевых поверхностях буртиков втулок, имеют одинаковые электрические сопротивления и соединены по мостовой схеме 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 реверсивный 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 20.
Буртики втулок имеют осевые выступы. При этом наружный буртик 3 втулки 2 имеет два диаметрально расположенных выступа 21, упирающихся в шайбу 20. Внутренний буртик 3 втулки 2 имеет четыре выступа, причем два диаметрально расположенных выступа 22 упираются в дно пазов 5 поворотного кулака 4, а два других диаметрально расположенных выступа 23 - не упираются.
Устройство работает следующим образом.
При прямолинейном движении автомобиля и правильном схождении управляемых колес боковые реакции дороги на эти колеса отсутствуют, а сопротивления тензодатчиков 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 сторону управляемые колеса 1 за счет боковых реакций дороги через втулки 2 с буртиками 3 и их осевые выступы 21 и 22 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. Выступы 22 и 23 внутренних буртиков втулок, установленные в пазы 5 поворотного кулака 4, будут исключать возможность проворачивания втулок 2 относительно осей колес.
Таким образом, предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении повышает чувствительность и точность, упрощает конструкцию, повышает надежность, 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, установленные через подшипники, посаженные на втулки с буртиками, на оси с поворотными кулаками, тензодатчики, закрепленные на торцевых поверхностях буртиков втулок, соединенные по мостовой схеме и являющиеся датчиками боковой реакции дороги, источник электропитания, электромагнитную катушку, сердечник которой жестко связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости, емкость с рабочей жидкостью, насос и реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги, отличающееся тем, что поворотный кулак имеет четыре осевых паза и буртики втулок имеют осевые выступы, при этом наружный буртик втулки имеет два диаметрально расположенных выступа, упирающихся в шайбу; внутренний буртик втулки имеет четыре выступа, причем два диаметрально расположенных выступа упираются в дно пазов поворотного кулака, а два других диаметрально расположенных выступа не упираются.
