Система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<1» 673483 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву .— (22) Заявлено 26.01.77 (21) 2450816/27-11 с присоединением заявки № (51) М. Кл
2.
В 60 К 17/20
Гееуднрстеенны9 квинтет
СССР не делам иэееретеннй и етнрвФтнй (23) Приоритет—
Опубликовано 15.07.79. Бюллетень _#_ 26
Дата опубликования описания 15.0779 (53) УДК
629.113-587 (088.8) В. М. Чинченко, В, Ф. Бялоцкий, Н. Ф. Бочаров и В. М. Семенов (72) Авторы изобретения
Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоторный институт (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛ НИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ
ВЕДУШЕГО МОСТА КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ
Изобретение относится к транспортным сред ствам, а именно к трансмиссиям колесных машин, имеющих дифференциальный привод колес.
Известна система автоматического управлеппя .— дифференциалом ведущего моста колесной малины,содеряащея фрикционную муфту, включаемую сервомеханизмом, управляемым через сравниваю щее и пороговое устройства датчиками скоростей вращения колес и крутящих моментов на них (1).
1О
Эта система автоматического управления дифференциалом ведущего моста существенно повышает проходимость колесной машины, пощольку оиа предусматривает разблокировку дифференциала в условиях бездорожья и на скользких дорогах только после того, как машина преодолеет участок пути, на котором сцепление. колес с грунтом неодинаковое.
Однако в этой системе не предусмотрены меры по ограничению момента трения фрикционной муфты в зависимости от сцепления с грунтом буксирующего колеса, что при повороте машины может приводить к проскальзыванию этого колеса и перегрузке другого колеса.
Известна также система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины, содержащая фрикционную муфту, нажимной элемент которой связан механическим приводом с валом электродвигателя, подключенного к источнику питания последовательно через коммутаторы, управляемые реле их прямого и обратного хода и выключатель обратного хода электродвигателя,кинематически связанный с нажимным элементом фрикиионной муфты (2).
Однако в такой системе управления дифференциалом при включении электродвигателя нажимной элемент фрикционной муфты сжимает ее фрикционные диски каждый раэ с юксимальным усилйеМ," обеспечивающим передачу любому из колес машины всего крутящего момента, поступающего от двигателя машины к дифференциалу ведущего моста. Это не позволяет фрикционной муфте пробуксовывать при повороте машины, что влечст эа собой пд3483
»О
»5
2п
45
67 вышенный иэнос шин колесной манн»ны, а также снижает ее проходимость вследствие циркуляции параэнтной мощности между колесами ведущего моста и перегрузки небуксующего колеса.
Кроме того, по мере износа фрикционных .дисков муфты падает их момент трения, что приводит к уменьшению коэффициента блокировки дифференциала. Для создания необходимо го момента трения требуется периодическая регулировка положения выключателя прямого хода электродвигателя, действующего от нажимного элемента фрнкционной муфты.
Цель изобретения — уменьшение износа шин колесной машины за сче обеспечения возможности пробуксовки фрикционной муфты при заблокированном дифференциале, а также повышение стабильности работы системы управления дифференциалом.
Зта цель достигается тем, что предлагаемая система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины снабжена дополнительнымн коммутаторами, первый из которь»х, управляемый пороговым устройст- вом, к которому через сравнивающее устройство подключены датчики скоростей вращения колес, связан с реле прямого и обратного хода электродвигателя, а второй, управляемый пороговым устройством, к которому через сравнивающее устройство подключены" датчики крутящих моментов на колесах, включен последовательно с реле обратного хода электродвигателя.
С целью повышения точности работы системь» электродвигатель снабжен электромагнитным
-- -"" »ормоэом, подключеннь»м через дополнительные коммутаторы к источнику питания.
На чертеже изображена описываемая система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины.
Система управления дифференциалом содержит фрикционную муфту 1 блокировки дифференциала 2, нажимной элемент 3 которой имеет механический привод 4 с помощью червячной передачи от вала электродвигателя 5.
Электродвигатель 5 подключен к источнику 6 электрического тока через коммутаторы 7-10, управляемые соответственно реле 11 прямого хода и реле 12 обратного хода электродвигателя 5. Реле 12 обратного хода подключено к источнику питания 13 через выключатель 14 обратного хода электродвигателя 5, управляемый механическим приводом 4 нажимного элемента 3 фрикционной муфты 1. Эта система управления дифференциалом снабжена коммутатором 15, поочередно коммутирующим реле 11 прямого и реле 12 обратного хода электродвигателя 5 и управляемым пороговым устройством
16. К этому пороговому устройству через сравнивающее устройство 17,например оиерациоиный
4 усилитель, и мост 18 подключены датчики 19 и 20 скоростей вращения колес 21 и 22 машины.
Последовательно с реле 12 обратного хода электродвигателя 5 расположены выключатель
14 его обратного хода и коммутатор 23, управляемый пороговым устройством 24. К пброго1вому устройству 24 через сравнивающее устройство 25 подключены датчики 26 и 27 крутящих моментов на колесах 21 и 22 машины.
Вал электродвигателя 5 снабжен электромагнитным тормозом 28. E».o соленоид 29 подключен к клеммам коммутатора 23, управляемого пороговым устройством 24.
Пороговое устройство 16 подключено к сравнивающему устройству .17 через потенциометр
30, движок 31 которого имеет привод от рулевого управления машины.
На чертеже система управления дифференциапом показана в положении, когда последний разблокирован. Зто имеет место при движении колесной машины в нормальных дорожных условиях по дорогам с твердым покрь»»нем с высоким коэффициентом сцепления колес. В этом а»учае крутящие моменты на обоих ведущих колесах машины одинаковые, а соотношение скоростей вращения колес 21 и 22 не превышает пороговой величины, назначаемой из уело. вия невключения системы в случае движения машины по дорожным неровностям, когда появляется некоторая разность скоростей вращения колес. Сигналы от сравнивающих устройств
17 и 25 недостаточны для включения соответствующих пороговых устройств 16 и 24.Такому положению соответствует отключенное от ис- . точника питания 13 реле 11, а электрическая цепь реле 12 разомкнута выключателем 14.
При слабом сцеплении одного из колес ведущего моста с грунтом оно начинает пробуксовывать, а скорость его вращения возрастает.
Когда соотношение скоростей вращения колес превышает допустимую величину, срабатывает пороговое устройство 16, управляющее комму; татором 15. Допустимую разницу скоростей вращения колес назначают с помощью порогового устройства 16 из условия невключения блокировки дифференциала 2 ведущего моста при . движении машины по дорожным неровностям; когда ее колеса 21 и 22 вращаются с разными скоростями. При движени»» машины на повороте величина сигнала от сранивающего ус»ройства 17 корректируется потенциометром 30, Прн срабатывании порогового устройства 16 коммутатор 15 подключает к источнику питания 13 реле 11. Контакты 7 и 8 этого реле эаь»ь»каются и включается прямой ход электродвигателя 5, при котором замыкается выключатель 14. Нажимной элемент 3, имеющий при-
673483
После того, как улучшится сцепление с грунтом буксовавшего колеса, последнее начнет передавать больший крутящий момент. При этом крутящий момент на другом колесе этого моста станет меньше, т,е, разность крутящих моментов на колесах уменьшится. Когда эта разность становится меньше пороговой величины, срабатывает пороговое устройство 24 и управляемый им коммутатор 23. Последний отключает от питания соленоид 29 и подает питание к реле 12, управляющему коммутато. рами 9 и 10. При их замыкании включается обратный ход электродвигателя 5 и остается включенным до тех пор, пока механический привод нажимного элемента 3 фрикционной муфты 1 не разомкнет выключатель 14. Это
55 вод от электродвигателя 5, включает фрикционную муфту 1 и последняя блокирует диффе- ренциал 2, По мере вращения вала электродвигателя 5 момент трения дисков фрикционной муфты 1 возрастает, При этом нагрузка на ко- 5 леса ведущего моста перераспределяется. В этом случае колесо, имеющее слабое сцепление с грунтом, передает меньшую часть крутящего момента от двигателя, а другое колесо nepegaет большую его часть. Появляющаяся разность крутящих моментов на крлесах ведущего моста при заблокированном дифференциале фиксируется датчиками 26 и 27.
Как только эта разность крутящих моментов на колесах превысит пороговую величину, срабатывает пороговое устройство 24, переключающее коммутатор 23 иэ положения, показанного на чертеже, в положение, при котором коммутируется сокеноид 29 электрического тормоза. После того, как по мере ростамо- мента трения фрикционной муфть1 1, скорости вращения колес выравниваются, т.е. соотношение их скоростей вращения станет меньше пороговой величины, пороговое устройство 16 возвращает коммутатор 15 в исходное положение, показанное на чертеже. Реле 11 отключается от источника; 6 электрического тока и размыкает электрическую цепь электродвигателя 5, Последний останавливается. Дляуменьшения выбега вала электродвигателя ри отключении электродвигателя 5 через коммутатор 23 включается электромагнитный тормоз
28, Пока разность крутящих моментов на колесах моста больше пороговой величины, дифференциал заблокирован. Пороговая величина устанавливается из условия, чтобы она была больше разности крутящих моментов на колесах ведущего моста при движении машины, например, по хорошей дороге с малым сопротивлением качению колес. происходит, когда дифференциал полностью рзблокируется. При размыкании выключателя
14 выключается реле 12 и управляемые им ком. мутаторы 9 и 10, вследствие чего электродвигатель 5 останавливается.
Такая система управления дифференциалом ведущего моста колесной машины работает чет. ко и стабильно, она не требует.регулировок при эксплуатации машины. При такой системе управления дифференциалом к иажимному элементу его фрикционной муфты прикладывается усилие, соответствующее разности крутящих моментов на небуксующем и буксующем колесах машины. В том случае, когда эта разность невелика и момент трения фрикционной муфты соответственно тоже невелик, при повороте машины при выезде ее на более плотный или менее скользкий грунт становится возможным пробуксовка фрикционной муфты, чем исключается проскальзывание буксующего колеса и износ его шины, предотвращается перегрузка другого колеса и повышается проходимость машины, Формула изобретения
1. Система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины, содержащая фрикционную муфту, нажимной элемент которой связан механическим приводом с валом электродвигателя, подключенного к источнику питания последовательно через коммутаторы, управляемые реле их прямого и обратного хода и. выключатель обратного хода электродвигателя, кинематически связанный с нажимным элементом фрикционной муфты, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения износа шнн колесной машины за счет обеспечения возможности пробуксовки фрикционной муфты при заблокированном дифференциале, а также повышения стабильности работы системы, она снабжена дополнительными коммутаторами, первый иэ которых, управляемый пороговым устройством, к которому через сравнивающее устройство подключены датчики скорЬстей вращения колес, связан с реле прямого и обратного хода электродвигателя, а второй, управляемый пороговым устройством, к которому через сравнивающее устройство подключены датчики крутящих моментов на колесах, включен последовательно с реле обратного хода электродвигателя.
2. Система по п. 1, о т л к ч а ю ш а яс я тем, что, с целью повышения точности ее работы, электродвигатель снабжен электромаг673483
Составитель В. Калмыков
Техред М. Келемеш Корректор S. Синицкая
Редактор И. Марголис
Ъкаэ 3989/16 Тираж 803 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нитным тормозом, подключенным через дополтвпельные коммутаторы к источнику питания.
Источники информации, принятые во внима. ние при экспертизе
1 Заявка М 2189978/II кл В 60 К 17/20
1975„no которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.
2. Патент США М 3400610, кл. 74-710.5, 1968.
