Система управления бортоповоротным транспортным средством
Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для использования в транспортных машинах с неповоротными колесами или на гусеничном ходу. Технической задачей заявленного изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик бортоповоротной машины, системы управления и повышение ее надежности, а также обеспечение разворота транспортного средства вокруг центра масс. Технический результат заявленного изобретения достигается за счет упрощения схемы, исключения лишних связей и повышения ремонтопригодности, а также включения в схему передачи движения реверс-редуктора, изменяющего направление вращения одного из колес при выполнении крутого поворота или разворота. Применение заявленного способа обеспечивает маневренность и устойчивость транспортного средства при движении, а также быстрый его поворот или разворот в ограниченном пространстве, поскольку для совершения этого маневра не требуется дополнительной площади поверхности, разворот происходит на месте вокруг центра масс транспортного средства. 1 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для использования в транспортных машинах с неповоротными колесами или на гусеничном ходу.
Известно, что гусеничные тракторы изменяют направление движения путем перемещения левой и правой гусениц с различными скоростями [Все о строительной технике. Информационный портал [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.stroj-mash.ru/mehanizmyi-upravleniya-bazovyimi-mashinami/povorot-gusenichnyih-traktorov.html. - Дата обращения 07.02.17]. Различают плавный и крутой повороты бортоповоротной машины, а также поворот на месте вокруг центра масс. Поворот на месте вокруг центра масс осуществляют при сообщении гусеницам равных и противоположных по знакам скоростей движения. В этом случае радиус поворота равен нулю. При однопоточном приводе гусениц крутящий момент передается по одному направлению от двигателя до главной передачи, после чего поток разделяется на левую и правую гусеницы. При этом механизм управления может представлять собой сочетание двух бортовых фрикционных муфт управления и тормозов или планетарных механизмов и тормозов.
Известна трансмиссия гусеничной машины [Патент на изобретение №2297925. Российская Федерация. Трансмиссия гусеничной машины / Филичкин Н.В., Жедяев Р.В.; патентообладатель: ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет». - Опубл. 27.04.2007. - Режим доступа: http://www1.fips.ru], содержащая коробку передач с передачами переднего и заднего хода, главную передачу, трех- или пятизвенный дифференциальный механизм поворота, включающий водило с сателлитами, центральные зубчатые колеса, два из которых снабжены тормозами поворота и через ведомые валы и бортовые редукторы соединены с ведущими колесами, а также устройство для блокировки механизма поворота, которая, согласно изобретению, снабжена дополнительной зубчатой передачей, связывающей ведущий вал главной передачи с одним из центральных зубчатых колес, снабженным тормозом поворота, и имеющей передаточное число по величине и по знаку такое же, как и у главной передачи, при этом ведущее зубчатое колесо главной передачи установлено на ведущем валу главной передачи с возможностью вращения на нем и снабжено двухпозиционной зубчатой муфтой, жестко соединяющей в одной позиции ведущее зубчатое колесо главной передачи с ведущим валом, а во второй позиции - с неподвижным корпусом передачи, кроме того, ведущее зубчатое колесо дополнительной передачи также установлено на ведущем валу главной передачи с возможностью вращения на нем и снабжено двухпозиционной зубчатой муфтой, жестко соединяющей в одной позиции ведущее зубчатое колесо дополнительной передачи с ведущим валом и разъединяющей во второй, нейтральной, позиции ведущее зубчатое колесо и ведущий вал. К числу основных недостатков указанного изобретения следует отнести большое количество элементов в трансмиссии, монтаж которых весьма трудоемок в связи с необходимостью соблюдения точности посадки и соблюдения соосности элементов и требует применения специальных технических средств для его осуществления. Трансмиссия гусеничной машины по своей сути наиболее близка заявленному изобретению и выбрана в качестве прототипа.
Технической задачей заявленного изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик бортоповоротной машины, системы управления и повышение ее надежности, а также обеспечение разворота транспортного средства вокруг центра масс.
Технический результат заявленного изобретения достигается за счет упрощения схемы, исключения лишних связей и повышения ремонтопригодности, а также включения в схему передачи движения реверс-редуктора, изменяющего направление вращения одного из колес при выполнении крутого поворота или разворота.
Заявленное изобретение поясняется фиг. 1, на которой представлена схема системы управления боротповоротным транспортным средством, где 1 - двигатель, 2 - коробка передач, 3 - механизм передачи движения, 4 - механизм управления, 5 - реверс-редуктор, 6 - колесо.
Суть заявленного изобретения заключается в следующем.
Система управления бортоповоротным транспортным средством содержит двигатель 1, коробку передач 2, механизм передачи движения 3 колесам 6, механизм управления 4, реверс-редуктор 5. Механизм передачи движения может состоять из различного сочетания одно-, многоступенчатых зубчатых, цепных и других передач, бортовых фрикционных муфт, планетарных или других подобных устройств и тормозов. При этом на одном из бортов между механизмом передачи движения и двигающим колесом установлен реверс-редуктор, основное назначение которого изменять направление вращения колеса на противоположное при поступлении соответствующего управляющего воздействия из механизма управления.
Система функционирует следующим образом. При прямолинейном движении и плавных поворотах вращение от коробки передач посредством механизма передачи движения передается колесам, и они вращаются в заданном направлении с установленной частотой.
При необходимости сделать крутой поворот или разворот вокруг центра масс механизм управления вырабатывает сигнал об остановке транспортного средства. После остановки посредством механизма управления формируется управляющее воздействие, поступающее в коробку передач, механизм передачи движения и реверс-редуктор. Последний изменяет направление вращения левого колеса на противоположное, колесо вращается назад с той же частотой, что и вращающееся вперед правое колесо. Центр масс транспортного средства не перемещается. За счет разнонаправленного вращения колес происходит разворот транспортного средства на месте при сохранении его устойчивости. При достижении требуемой величины разворота из механизма управления вырабатывается управляющее воздействие на реверс-редуктор об изменении направления вращения левого колеса. Оно начинает вращение вперед, и транспортное средство продолжает прямолинейное движение. Аналогично осуществляется поворот направо. Отличие лишь в том, что в этом случае коробка передач переключается в режим движения «задний ход», а реверс-редуктор в это время обеспечивает вращение левого колеса вперед.
Следует отметить, что система управления боротоповоротным транспортным средством может содержать два реверс-редуктора, между механизмом передачи движения и каждым двигающим колесом. В этом случае отсутствует необходимость использования задней передачи при развороте или крутом повороте транспортного средства, в работу включается реверс-редуктор, ближайший к поворачивающемуся борту. Направление вращения колес меняется по отдельности в зависимости от направления поворота/разворота.
Применение заявленного способа обеспечивает маневренность и устойчивость транспортного средства при движении, а также быстрый его поворот или разворот в ограниченном пространстве, поскольку для совершения этого маневра не требуется дополнительной площади поверхности, разворот происходит на месте вокруг центра масс транспортного средства.
Система управления бортоповоротным транспортным средством, содержащая механизм управления, коробку передач с передачами переднего и заднего хода, механизм передачи движения, колеса, отличающаяся тем, что не менее чем на одном борту между механизмом передачи движения и двигающим колесом установлен реверс-редуктор, который обеспечивает изменение направления вращения этого колеса на противоположное.
