Устройство управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной
Владельцы патента RU 2580599:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) (RU)
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам управления шарнирно-сочлененных гусеничных машин. Устройство для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной состоит из передней тележки с механизмом поворота в виде дифференциала с тормозными механизмами на полуосях, связанных с гусеницами, и задней тележки, соединенной с передней тележкой шарнирным соединением, включающим в себя вертикальный шарнир. Вертикальный шарнир снабжен тормозным устройством с органом управления. С гусеницами задней тележки связаны тормозные механизмы. Орган управления левым тормозным механизмом передней тележки связан с правым тормозным механизмом задней тележки, а орган управления правым тормозным механизмом передней тележки связан с левым тормозным механизмом задней тележки. Задняя тележка снабжена дифференциалом, соединенным с гусеницами задней тележки полуосями, при этом тормозные механизмы задней тележки установлены на этих полуосях. Достигается уменьшение динамических нагрузок при изменении радиуса поворота. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам управления шарнирно-сочлененных гусеничных машин.
Известна система управлением поворота сочлененной машины, включающая в себя соединенные с первой и второй секцией гидроцилиндры (Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. / Н.А. Забавников., М., Машиностроение, 1975, стр. 448).
Недостатками известного устройства управления сочлененными машинами являются сложность конструкции, повышенное время срабатывания, отсутствует возможность обеспечить устойчивость прямолинейного движения и повороты с постоянными радиусами.
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной, состоящей из передней тележки с механизмом поворота в виде дифференциала с тормозными механизмами на полуосях, связанных с гусеницами, и задней тележки, соединенной с передней тележкой шарнирным соединением, включающим в себя вертикальный шарнир (RU №2089431, C1 B62D 11/08, 5/06).
Недостатками известного устройства для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной являются сложность конструкции, повышенные динамические нагрузки при изменении радиуса поворота, низкая надежность.
Задачей изобретения является упрощение конструкции устройства для управления и повышение его надежности, а также уменьшение динамических нагрузок при изменении радиуса поворота и повышение точности управления.
Технический результат заключается в упрощении и повышении точности управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной, в повышении надежности.
Указанный результат достигается тем, что в устройстве для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной, состоящей из передней тележки с механизмом поворота в виде дифференциала с тормозными механизмами на полуосях, связанных с гусеницами, и задней тележки, соединенной с передней тележкой шарнирным соединением, включающим в себя вертикальный шарнир, вертикальный шарнир снабжен тормозным устройством с органом управления, а с гусеницами задней тележки связаны тормозные механизмы, при этом орган управления левым тормозным механизм передней тележки связан с правым тормозным механизмом задней тележки, а орган управления правым тормозным механизмом передней тележки связан с левым тормозным механизмом задней тележки, которая снабжена дифференциалом, соединенным с гусеницами задней тележки полуосями, при этом тормозные механизмы задней тележки установлены на этих полуосях.
На чертеже показана схема устройства для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной.
Устройство для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной включает в себя тормозное устройство 1 вертикального шарнира на соединении дышла 2 передней тележки 3 и дышла 4 задней тележки 5. Тормозное устройство 1 связано приводом 6 с органом управления (например, рычаг), расположенным в кабине водителя (на чертеже не показан).
Гусеницы передней тележки 3 и задней 5 соединены с силовой установкой через трансмиссию машины с разветвлением потоков энергии на главные передачи 7 и 8, межколесные дифференциалы 9, 10, выходные валы 11, 12, 13, 14, кинематически связанные с левыми и правыми гусеницами тележек 3, 5. На выходных валах 11, 12, 13, 14 тележек 3, 5 установлены тормозные механизмы 15, 16, 17, 18. Привод 19 левого тормозного механизма 15 передней тележки 3 связан с приводом 20 правого тормозным механизмом 18 задней тележки 5 и соединен с левым органом управления (например, педаль) в кабине водителя (на чертеже не показан). Привод 21 правого тормозного механизма 16 передней тележки 3 связан с приводом 22 левого тормозного механизма 17 задней тележки 5 и соединен с правым органом управления (например, педаль) в кабине водителя (на чертеже не показан).
Устройство для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной работает следующим образом.
Для прямолинейного движения сочлененной машиной тормозное устройство 1 вертикального шарнира приводом управления 6 и органом управления, расположенным в кабине водителя, заторможено. Тележки 3, 5 не имеют угловых перемещений относительно друг друга в горизонтальной плоскости. Органы управления поворотами в кабине водителя находятся в свободном состоянии, связанные с ними привода тормозных механизмов 19, 20 и 21, 22 находятся в выключенном положении и не оказывают влияния на валы 11, 14, 12, 13. Дифференциальные механизмы 9, 10, к которым через главные передачи 7, 8 передается энергия двигателя, работают как обычные межколесные дифференциалы. Для поворота машины водитель рычагом частично или полностью растормаживает тормозное устройство 1 вертикального шарнира, при этом тележки 3 и 5 получают возможность поворачиваться друг относительно друга в горизонтальной плоскости. При повороте, например, направо водитель нажимает правую педаль и через управление привода тормозных механизмов 21, 22 затормаживаются тормозные или притормаживаются механизмы 16, 17 и валы 12, 13, что приводит к затормаживанию или притормаживания правой гусеницы передней тележки 3 и левой задней тележки 5. Дифференциальные механизмы 9, 10 начинают работать как механизмы поворота. За счет разности сил тяги, создаваемой гусеницами передней 3 и задней 5 тележек, происходит поворот передней тележки 3 направо, а задней тележки 5 налево. Сочлененная машина поворачивается направо, при этом радиус поворота машины уменьшается. Для фиксации требуемого радиуса поворота машины водитель растормаживает тормозные механизмы 16, 17 и затормаживает тормозное устройство 1 вертикального шарнира. Тормозное устройство 1 вертикального шарнира позволяет плавно уменьшить до нуля угловую скорость тележек 3 и 5 относительно друг друга. Изменение угла между продольными осями тележек 3, 5 невозможно. Закончилась первая фаза поворота машины - силовая фаза, при которой происходил поворот тележек 3 и 5 друг относительно друга за счет изменения сил тяги на гусеницах тележек. Дальнейшее движение машины осуществляется по дуге окружности, радиус которой определяется углом между продольными осями тележек 3 и 5. Происходит вторая фаза поворота машины - кинематическая, при которой радиус поворота машины постоянен, отсутствуют затраты энергии на осуществление работы механизмов поворота. Для выхода из поворота водитель рычагом растормаживает тормозное устройство 1 вертикального шарнира, нажимает левую педаль и через управление привода 19, 20 затормаживаются или притормаживаются тормозные механизмы 15, 18 и валы 11, 14, что приводит к затормаживанию или притормаживанию левой гусеницы передней тележки 3 и правой гусеницы задней тележки 5. За счет разницы сил тяги гусениц тележки 3 и 5 поворачиваются, угол между их продольными осями уменьшается до нуля. Водитель растормаживает тормозные механизмы 15, 18 и затормаживает тормозное устройство 1. Машина устойчиво движется прямолинейно.
При повороте машины в другую сторону устройство работает аналогично.
В предлагаемом устройстве исключены сложные механизмы в управлении поворотом сочлененной машины, что приводит к упрощению конструкции устройства для управления и повышению его надежности.
Одновременный поворот передней тележки в сторону требуемого направления поворота, а задней тележки против направления поворота обеспечивает сочлененной машине быстродействие выполнения поворота.
Установка тормозного устройства на вертикальном шарнире позволяет регулировать момент сопротивления изменения угла между продольными осями передней и задней тележек, что позволяет уменьшить динамические нагрузки при изменении радиуса поворота за счет плавности изменения относительной угловой скорости тележек и повысить точность управления.
1. Устройство для управления сочлененной двухтележечной гусеничной машиной, состоящей из передней тележки с механизмом поворота в виде дифференциала с тормозными механизмами на полуосях, связанных с гусеницами, и задней тележки, соединенной с передней тележкой шарнирным соединением, включающим в себя вертикальный шарнир, отличающееся тем, что вертикальный шарнир снабжен тормозным устройством с органом управления, а с гусеницами задней тележки связаны тормозные механизмы, при этом орган управления левым тормозным механизмом передней тележки связан с правым тормозным механизмом задней тележки, а орган управления правым тормозным механизмом передней тележки связан с левым тормозным механизмом задней тележки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что задняя тележка снабжена дифференциалом, соединенным с гусеницами задней тележки полуосями, при этом тормозные механизмы задней тележки установлены на этих полуосях.
