Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении
Владельцы патента RU 2405704:
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 с подшипниками, оси с поворотными кулаками, втулки, кольца и шайбы с гайками крепления втулок и колец на осях, тензодатчики, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос и поперечную тягу с реверсивным механизмом. Тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях колец, являются датчиками боковой реакции дороги и соединены по мостовой схеме с источником электропитания и электромагнитной катушкой. Сердечник электромагнитной катушки жестко связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости, сообщенного с емкостью для рабочей жидкости, насосом и гидроцилиндром реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги. Внутренние торцевые поверхности поворотных кулаков и шайб крепления втулок и колец на осях имеют по два диаметрально расположенных упора в виде треугольных призм, в ребра которых наружными торцами упираются кольца, на которых закреплены тензодатчики. Достигается повышение чувствительности и точности непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении. 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, действующее 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 непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес в движении, содержащее датчики боковых реакций дороги, представляющие собой электрически соединенные по мостовой схеме тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях колец, посаженных на осях поворотных цапф, на которых на втулках установлены подшипники управляемых колес, и 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 №2348913, 10.03.2009, Бюл. №7).
Недостатками данного устройства являются недостаточные чувствительность и точность без усиления электрического сигнала от датчиков боковых реакций дороги, а с усилителем - сложность конструкции, снижение надежности и 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, повышение надежности.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащем управляемые колеса с подшипниками, оси с поворотными кулаками, втулки, кольца и шайбы с гайками их крепления на осях, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковых реакций дороги, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, внутренние торцевые поверхности поворотных кулаков и шайб крепления втулок и колец на осях имеют по два диаметрально расположенных упора в виде треугольных призм, в ребра которых наружными торцами упираются кольца и через которые на тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях этих колец, передаются боковые реакции дороги, что повышает чувствительность конструкции, точность и позволяет исключить усилитель электрического сигнала.
На фигуре 1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фигуре 2 - ось управляемого колеса в сборе (на виде сверху подшипники, гайка втулки с шайбой не показаны).
Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники на втулки 2, кольца 3, шайбы 4 крепления втулок и колец на осях 5 с поворотными кулаками 6. Внутренние торцевые поверхности поворотных кулаков 6 и шайб 4 крепления втулок и колец на осях имеют по два диаметрально расположенных упора 7 в виде треугольных призм, в ребра которых наружными торцами упираются кольца. Тензодатчики (электрические датчики боковых реакций дороги) 8 закреплены на торцевых поверхностях колец 3, имеют одинаковые электрические сопротивления и соединены по мостовой схеме 9. Точки А и В электрического моста 9 соединены с источником электропитания 10, а точки С и Д - с электромагнитной катушкой 11, сердечник которой жестко связан с золотником 12 распределительного устройства 13 потока рабочей жидкости. Устройство также содержит емкость 14, насос 15 и реверсный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги (гидроцилиндр) 16. Тензодатчики 8, электрический мост 9, источник электропитания 10, электромагнитная катушка 11 и распределительное устройство 13 образуют систему управления реверсивным механизмом 16 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 17.
Зазор в подшипниках (внутренние обоймы 18, ролики 19, наружные обоймы не показаны) управляемых колес регулируется гайкой 20 с шайбой 21. Втулка 2 закрепляется на оси 5 управляемых колес гайкой 22 с шайбой 4.
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 9 на электромагнитную катушку 11, равно нулю и золотник 12 распределительного устройства 13 находится в центральном (нейтральном) положении.
При отклонении схождения в положительную или отрицательную стороны управляемые колеса 1 за счет возникших в результате этого боковых реакций дороги через втулки 2, кольца 3 и упоры 7 на внутренних торцевых поверхностях поворотных кулаков 6 и шайб 4 крепления втулок и колец на осях колес будут воздействовать на тензодатчики 8 и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д моста 9 возникает напряжение, подаваемое на электромагнитную катушку 11. Ток в катушке 11 вызовет магнитный поток, перемещающий сердечник катушки 11 и золотник 12 распределительного устройства 13 влево или вправо, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 15 в ту или иную полость гидроцилиндра (реверсивного механизма) 16 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 17, 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, 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 на втулки, кольца и шайбы с гайками крепления втулок и колец на осях с поворотными кулаками, тензодатчики, являющиеся датчиками боковой реакции дороги, установленные на торцевых поверхностях колец и соединенные по мостовой схеме с источником электропитания и с электромагнитной катушкой, сердечник которой связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости, сообщенного с емкостью для рабочей жидкости, насосом и гидроцилиндром реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги, отличающееся тем, что внутренние торцевые поверхности поворотных кулаков и шайб крепления втулок и колец на осях имеют по два диаметрально расположенных упора в виде треугольных призм, в ребра которых наружными торцами упираются кольца, на которых закреплены тензодатчики.
