Способ снижения потерь в ведущей оси со спаренными колесами полноприводных машин



Способ снижения потерь в ведущей оси со спаренными колесами полноприводных машин
Способ снижения потерь в ведущей оси со спаренными колесами полноприводных машин
Способ снижения потерь в ведущей оси со спаренными колесами полноприводных машин

 

B60C23/00 - Устройства для измерения, сигнализации управления или распределения давления и температуры в шинах, специально приспособленные для установки их на транспортных средствах (измерение вообще G01, например G01L 17/00; дистанционная сигнализация вообще G08); размещение устройств для накачивания шин, например насосов, резервуаров на транспортных средствах (воздушные насосы как таковые F04; резервуары как таковые F17C); приспособления для охлаждения шин

Владельцы патента RU 2610730:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" (RU)

Изобретение относится к автотракторному машиностроению. Способ заключается в изменении кинематического несоответствия между колесами ведущих осей путем изменения давления в шинах. Изменение кинематического несоответствия в шинах между внутренними и наружными колесами осуществляют посредством того, что во внутренних и наружных шинах устанавливают разное давление воздуха. Для этого вначале в шинах внутренних колес устанавливают оптимальное давление, необходимое для проведения обработки почвы в зависимости от вида операции, делают пробную поездку на том участке, где будет проводиться данная операция обработки почвы, визуально определяют глубину колеи, оставленную наружным и внутренним колесами, если наружное колесо оставляет более глубокую колею, чем внутреннее, то производится уменьшение давления в шине наружного колеса, в случае обратного эффекта производят увеличение давления в шине наружного колеса, добиваясь одинаковости глубины колеи. Технический результат – улучшение тягово-сцепных и эксплуатационных показателей полноприводных машин. 2 ил.

 

Изобретение относится к автотракторному машиностроению, а именно к способам снижения отрицательного влияния кинематического несоответствия в трансмиссии полноприводных машин с шинами равного размера.

Известен способ снижения отрицательного влияния кинематического несоответствия между ведущими осями на тягово-сцепные и эксплуатационные показатели полноприводных машин реализуемый с помощью отключения одной из ведущих осей (Д.А. Чудаков. О тяговой динамике трактора с четырьмя ведущими колесами / Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1957 г., с. 8-18).

К недостаткам известного способа относится то, что одновременно с устранением отрицательного влияния кинематического несоответствия машина становится неполноприводной. Последнее приводит к снижению тяговых и эксплуатационных показателей машин.

Известен способ снижения отрицательного влияния кинематического несоответствия в трансмиссии полноприводных машин путем изменения кинематического несоответствия заменой (переводом) блокированного привода на дифференциальный, который реализуется с помощью комбинированного (дифференциального с принудительной блокировкой) межосевого привода (Ю.А. Пирковский, к.т.н. Н.Н. Яценко. Влияние конструктивной схемы привода к передним ведущим мостам автомобиля на их тяговые и экономические качества / Автомобильная промышленность, 1963 г., №1, с. 15-19).

К недостаткам данного способа относится то, что при дифференциальном приводе машина не может полностью использовать свои тягово-сцепные возможности, усложняется конструкция трансмиссии, повышается ее стоимость и снижается надежность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ снижения отрицательного влияния кинематического несоответствия с помощью изменения давления воздуха в шинах в зависимости от вида опорной поверхности, а также перераспределения нормальных реакций по ведущим осям (Патент №2202477, МПК В60С 23/00, опубл. 20.04.2004 г., бюл. №11), в котором:

rст = rсв – (Кш × R0,75 / (1 + Рвн)), (1)

где rст – статический радиус колеса;

rсв – свободный радиус колеса (R = 0);

Кш – коэффициент деформации шины;

R – нормальная реакция, действующая на колесо;

Рвн – внутреннее давление воздуха в шине.

К недостаткам известного способа относится следующее: необходимость использования дополнительного оборудования, так как вначале устанавливается определенное давление в шинах ведущих осей, а затем производится перераспределение нормальных реакций по ведущим осям; невозможность использования для трактора на сдвоенных шинах; в результате применения способа не происходит устранение отрицательного влияния кинематического несоответствия внутри ведущей оси.

Технической задачей изобретения является снижение отрицательного влияния кинематического несоответствия в ведущей оси машины на сдвоенных шинах на ее тягово-сцепные и эксплуатационные показатели.

Задача достигается изменением давления воздуха в шинах внутренних и наружных колес. Изменение кинематического несоответствия осуществляют изменением внутреннего давления, для чего во внутренних и наружных шинах устанавливают разное давление воздуха.

В отличие от прототипа изменение величины кинематического несоответствия внутри ведущей оси осуществляется с помощью различных давлений воздуха в шинах внутренних и наружных колес в зависимости от вида опорной поверхности за счет изменения статических радиусов внутренних и наружных колес.

Техническое решение поясняется фиг.1, на которой изображена схема ведущей оси машины на сдвоенных шинах, и фиг. 2, на которой представлен график зависимости изменения нормальных реакций на внутреннем и наружном колесах в зависимости от величины а.

Способ осуществляется следующим образом. В шинах внутренних колес устанавливают оптимальное давление, необходимое для проведения обработки почвы в зависимости от вида операции. Делается пробная ездка на том участке, где будет проводиться данная операция обработки почвы. Визуально определяют глубину колеи, оставленную наружным и внутренним колесами. При правильном выборе давления глубина колеи одинакова. Если наружное колесо оставляет более глубокую колею, чем внутреннее, то производится уменьшение давления в шине наружного колеса. В случае обратного эффекта производят увеличение давления в шине наружного колеса. При транспортировке агрегата ведущими являются внутренние колеса.

При соединении колес с ведущей осью угловые скорости внутреннего и наружного колеса равны:

ωн = ωвн = ωо,(2)

где ωн - угловая скорость наружного колеса;

ωвн - угловая скорость внутреннего колеса;

ωо - угловая скорость ведущей оси.

Однако статические радиусы колес не равны между собой:

rстн≠rствн, (3)

где rстн - статический радиус наружного колеса;

rствн - статический радиус внутреннего колеса.

Основной причиной неравенства статических радиусов колес ведущей оси при прочих равных условиях является неравномерное распределение нормальных реакций между внутренними и наружными колесами

Rн≥Rвн, (3)

где Rн - нормальная реакция наружного колеса;

Rвн - нормальная реакция внутреннего колеса.

Так как lн ≠ lвн (4)

Неравенство статических радиусов внутренних и наружных колес приводит к их различной окружной скорости

Vвн = Vн,(4)

где Vвн - поступательная скорость внутреннего колеса;

Vн - поступательная скорость наружного колеса.

Vвн = rствн × ωвн , (5)

где Vвн - поступательная скорость внутреннего колеса;

rствн - статический радиус внутреннего колеса;

ωвн - угловая скорость внутреннего колеса.

Vн = rстн × ωн,(6)

где Vн - поступательная скорость наружного колеса;

rстн - статический радиус наружного колеса;

ωн – угловая скорость наружного колеса.

Так как ωвн = ωн, а rн≠rвн.

При различной окружной скорости внутренних и наружных колес их поступательные скорости равны:

Vвн = Vн.

Это явление получило название кинематического несоответствия, которое определяется следующим выражением.

где КН – величина кинематического несоответствия;

Vн - поступательная скорость наружного колеса;

Vвн - поступательная скорость внутреннего колеса.

Выравнивание поступательных скоростей внутреннего и наружного колес происходит за счет проскальзывания колеса, имеющего меньшую окружную скорость, последняя приводит к снижению касательной силы тяги трактора ΔРк, которое описывается выражением:

ΔPк = ΔV×Ri×φi ,

где ΔV – разность окружных скоростей внутреннего и наружного колес;

Ri – нормальная реакция на проскальзывающее колесо;

φi – коэффициент сцепления проскальзывающего колеса.

Кроме этого колесо, имеющее больший радиус качения, создает более глубокую колею (фиг.2), образование которой связано с дополнительной потерей касательной силы тяги и увеличением расхода топлива.

Как было установлено ранее (1), статический радиус колеса определяется нормальной реакцией, действующей на колесо, и давлением воздуха в шине. Величина нормальных реакций, действующих на внутреннее и наружное колеса, определяется следующими выражениями (Гребенников М.Н. Расчет многопролетных неразрезных балок. Учебное пособие. Научно-аэрокосм. ун-т. Харьков. Авиационный ин-т. 2010. – 46 с.):

Из графика на фиг. 2 видно, что с увеличением расстояния а нагрузка на внутреннее колесо увеличивается, а на наружное уменьшается. Следовательно, для выравнивания статических радиусов колес следует устанавливать соответствующее давление в шинах внутреннего и наружного колес.

В результате проведенных исследований на тракторе JohnDeere установлено, что в результате изменения давления в шинах наружного колеса с 1,2 кг/см2 до 0,8 кг/см2 произошло снижение расхода топлива на 8,6%.

Способ снижения потерь в ведущей оси со спаренными колесами полноприводных машин, включающий изменения кинематического несоответствия между колесами ведущих осей путем изменения давления в шинах, при этом изменения кинематического несоответствия в шинах между внутренними и наружными колесами осуществляют посредством того, что во внутренних и наружных шинах устанавливают разное давление воздуха, для этого вначале в шинах внутренних колес устанавливают оптимальное давление, необходимое для проведения обработки почвы в зависимости от вида операции, делают пробную поездку на том участке, где будет проводиться данная операция обработки почвы, визуально определяют глубину колеи, оставленную наружным и внутренним колесами, если наружное колесо оставляет более глубокую колею, чем внутреннее, то производится уменьшение давления в шине наружного колеса, в случае обратного эффекта производят увеличение давления в шине наружного колеса, добиваясь одинаковости глубины колеи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Регулятор давления состоит из корпуса с цилиндрической полостью, ограниченной стенками, дном и крышкой; канала подвода в полость корпуса воздуха под давлением и канала отвода воздуха из корпуса в шину и из шины; мембраны, ограничивающей полость, образованную в корпусе под крышкой; диафрагмы, установленной в полости корпуса и разделяющей ее на две камеры: камеру под диафрагмой и камеру над диафрагмой; первого седла и второго седла.

Изобретение относится преимущественно к сельскохозяйственным транспортным средствам. Способ заключается в регулировании давления по меньшей мере в одной первой и одной второй шине (9, 21) транспортного средства (1) от исходной величины (р9а, p21a) до заданной величины (p9z, p21z), которая лежит между исходной величиной (р9а, p21a) и давлением бака (4; 22) давления, в котором: a) пропускают воздушный поток в первую линию (7) между первой шиной (9) и баком (4; 22) и во вторую линию (20) между второй шиной (21) и баком (4; 22); b) определяют ту шину, давление в которой может раньше достигнуть заданной величины (p9z); c) дросселируют воздушный поток в линии (7) шины (9), определенной на шаге b), или увеличивают воздушный поток в линии шины (21), не определенной на шаге b).

Группа изобретений относится к области автомобилестроения, в частности к системам подкачки шин. Система подкачки шин, по первому варианту, содержит картер моста, уплотнительное кольцо, ступицу, кольцо ступицы, а также внутренний и внешний уплотнительные элементы.

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к системам подкачки шин. Система подкачки шин по первому варианту содержит картер моста, уплотнительное кольцо, ступицу, внутреннее вращающееся уплотнение, внешнее вращающееся уплотнение и подшипниковое уплотнение, расположенное между ступицей и картером моста.

Изобретение относится к автомобильному транспорту. Устройство (6) содержит, по меньшей мере, один распределительный клапан (11), который управляется пневматически противоточно, один стоящий перед распределительным клапаном (11) управляющий клапан (13), который либо управляет выводом существующего в одном соединении (20) давления или существующего в другом соединении (23) фактического давления в шине в другое пневматическое соединение (16b) линии управления распределительного клапана (11), либо блокирует такое управление.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к шпиндельному сборочному узлу для системы накачивания шины. Шпиндельный узел содержит шпиндель, определяющий осевое направление и снабженный трубопроводом для текучей среды, вращающуюся часть, установленную на шпинделе с возможностью вращения и содержащую проточный канал для текучей среды, динамическую кольцевую уплотнительную камеру, расположенную радиально между шпинделем и вращающейся частью.

Изобретение относится к области автомобилестроения. Устройство содержит элементы, реагирующие на снижение давления воздуха, и блок сигнализации.

Система доступа в транспортное средство/управления давлением в шинах включает в себя множество датчиков шины, множество низкочастотных (LF) антенн и блок ECU. Каждый датчик шины установлен в соответствующей шине транспортного средства.

Группа изобретений относится к области автомобильного транспорта, в частности к блокам управления тормозной системой. Транспортное средство содержит несущую конструкцию и кабину, опирающуюся на несущую конструкцию и содержащую сиденье водителя, а также блок управления для управления тормозной системой транспортного средства.

Изобретение относится к устройствам для регулирования давления воздуха в шинах транспортных средств. Устройство содержит электропривод, взаимосвязанный с исполнительным устройством, которое включает систему подачи воздуха в шину транспортного средства, систему стравливания воздуха из шины транспортного средства.
Наверх