Объемный гидропривод дополнительного активного моста самоходной машины

 

О Il И С А Н И Е „,)998148

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.03.81 (21) 3260073/2?-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.3

В 60 К 17/10

Гасударственный кемнтет

СССР

Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.83 (53) УДК 629.113-585.2 (088.8) пе денем нзебретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. А. Беленков, К. И. Городецкий, А. А. Ми и А. Б. Халецки й

Московский автомеханический иист (71) Заявитель (54) ОБЪЕМНЫЙ ГИДРОПРИВОД ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО

АКТИВНОГО МОСТА САМОХОДНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к автотракторному машиностроению, в частности к гидроприводам самоходных машин и может быть использовано в качестве привода переднего ведущего моста самоходной машины или в качестве привода колес активного прицепа, где требуется поддерживать строгое кинематическое соответствие между основным мостом с механическим приводом и дополнительным активным мостом с гидроприводом.

Так как передаточное отношение механического привода практически не изменяется во всем диапазоне условий эксплуатации, то для сохранения заданного кииематического соответствия необходимо обеспечить в объемном гидроириводе дополнительного активного моста стабилизацию передаточного отношения при изменении режимов работы (скорости движения и нагрузки) .

Известен объемный гидропривод дополнительного активного моста самоходной машины, содержащий основной нерегулируемый насос с приводом от выходного вала коробки передач, соединенный гидролиииями с гидромотором, и через гидроклапаны прямого действия с гидробаком, дополнительный нерегулируемый насос с предохранитель2 ным клапаном, соединенный с напорной гидролининей основного насоса через гидрораспределитель.

В этом гидроприводе имеется дроссельиый регулятор, с помощью которого обеспечивается стабилизация передаточного отношения гидропривода (1).

Недостатком известного гидропривода является то, что использование дроссельного способа регулирования приводит к потерям

10 энергии при дросселироваиии и снижает

КПД гидропривода, что в свою очередь снижает тяговый КПД самоходной машины. Использование же объемного способа регулирования требует применение дорогих, недолговечных и малонадежных регулируемых

15 гидромашин.

Целью изобретения является повышение тягового коэффициента полезного действия.

Указанная цель достигается тем, что объемный гидропривод, снабжен датчиком давления и вариатором, при этом датчик давле2 ния представляет собой гидроцилиндр одностороннего действия, управляющая полость которого соединена с напорной гидролинией дополнительного насоса, а подпружиненный шток — кинематически с органом

998148 управления вариатором, ведущий и ведомый элементы которого кинематически связаны с входным валом коробки передач и ротором дополнительного насоса.

Известно, что передаточное отношение * гидропривода i =, q, где V u V г рабочие объемы насоса и гидродвигателя соответственно, q — объемный КПД гидропривода.

Объемный КПД определяется фЛ

®r гдейу„,— объемные потери в гидроприводе, пропорциональные величине давления в напорной гидролинии;

О.г — теоретическая подача насоса, 15 равная V n (n — частота вращения насоса).

Следовательно, величина q u i изменяются при изменении частоты вращения насоса (скорость движения) и при изменении давления (нагрузки). Так как практически утечки не зависят от частоты вращения «О насоса, то их можно компенсировать за счет дополнительного насоса, который будет изменять свою подачу только при изменении давления. Передаточное отношение гидропривода при этом будет постоянным.

На чертеже изображена схема предлагаемого изобретения.

Объемный гидропривод дополнительного активного моста самоходной машины содержит основной нерегулируемый насос 1, соединенный гидролиниями 2 и 3 с гидромото- ЗО ром 4, а через клапаны прямого действия 5 и 6 с гидробаком 7, дополнительный насос

8, приводимый во вращение от входного вала коробки передач 9 через механический вариатор 10. Напорная гидролиния насоса 8 через гидрораспределитель 11 соединена с напорной гидролинией основного насоса 1.

В напорной гидролинии насоса 8 установлен предохранительный клапан 12 и датчик давления 13, выходное звено которого соединено с рычагом 14 управления передаточным 4О числом вариатора 10. Датчик давления 13 представляет собой цилиндр одностороннего действия.

Работа гидропривода происходит следующим образом.

При движении самоходной машины вперед с минимальным сопротивлением насос 1 всасывает рабочую жидкость из бака 7 через клапан прямого действия 6 и подает ее по напорной линии 2 к гидромотору 4 с ми. нимальным давлением. При этом насос 8 имеет минимальную подачу, которая через распределитель 11 поступает в гидролинию 2, компенсируя утечки при минимальном сопротивлении движению. Если сопротивление движению увеличивается, то давление в напорной линии 2 увеличивается и выходное SS звено датчика давления 13 перемещается, поворачивая рычаг 14 таким образом, чтобы повысить передаточное число вариатора 10 и увеличить ТсМ самым частоту вращения насоса 8 и его подачу. Таким образом, увеличение объемных потерь в гидроприводе, связанное с ростом давления, будет компенсировано за счет увеличения подачи дополнительного насоса 8. При движении машины задним ходом насос 1 всасывает жидкость из бака 7 через обратный клапан 5 и подает ее к гидромотору 4 по напорной линии 3. Распределитель 11 при этом переключается и соединяет насос 8 с гидролинией 3. Изменение подачи насоса 8 происходит таким же образом, как и при движении вперед. За счет установки вариатора между входным валом коробки передач и валом дополнительного насоса, предназначенного только для компенсации утечек, можно использовать вариатор малой мощности с ограниченным диапазоном регулирования, имеющий высокий КПД.

Заданное кинематическое соответствие между основным и дополнительным мостами будет обеспечиваться в том случае, если передаточное отношение гидропривода, как и передаточное отношение механической передачи, будет постоянным при изменении условий движения.

Стабилизацию передаточного отношения в этом случае и обеспечивает дополнительный нерегулируемый насос с приводом от вари атора.

Кинематическое несоответствие в этом случае может возникать только за счет изменения радиуса колес (деформация). Величина рассогласования в таком варианте не будет превышать 2 — 5О О и не приведет к нежелательной циркуляции мощности между мостами, особенно при движении на низких передачах.

Рассматривая вопрос о соотношении потоков мощности в основной и вспомогательной гидролиниях, следует заметить, что давления в гидролиниях одинаковы, а подача дополнительного насоса полностью компейсирует объемные потери в гидролиниях. Тогда

Ng К Р

N0 V1nt где Мд — мощность потока в гидролинии дополнительного насоса;

N — мощность потока в гидролинии основного насоса;

К щ — суммарный коэффициент утечек; ч, — рабочий объем насоса; и, — частота вращения основного насоса;

P — давление в напорной гидролинии, обусловленное нагрузкой на гидродвигателе.

Очевидно, что ас будет переменной величиной, изменяясь от МП тах до КуЯ ли и

Ч п,п1,„V п,max

998148

Формула изобретения

) 1М 1 мд "а

1Ч fg

Составитель С. Белоусько

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор A. Ферен

Заказ 1035 27 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскзя наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для трактора класса 6кН с гидроприводом, построенном иа шестереииых гидромашинах типа НШ при работе переднего ведущего моста иа 1 — IV передачах, 1. изменяется от 0,3 до 0,05, если нагрузка изменяется в 2 раза.

Что касается полного КПД системы, то ои будет определяться значением о1. и величиной механических потерь в гидромашинах и вариаторе. где q — механический КПД основных м гидромашин;

-механический КПД дополнительного насоса;

11 „— КПД вариатора.

Так как т1 = (1 — А)11,„— является фактически КПД привода без дополнительного насоса, то, очевидно, что предлагаемый гидропривод будет иметь меньший КПД.

Расчеты показывают, что величина q для рассматриваемого трактора составит 0,79 от то есть КПД ухудшается на 20% на всех режимах движения. Для сравнения следует отметить, что при дроссельном способе стабилизации передаточное отношение

КПД на некоторых режимах ухудшается на

30 — 35%.

И тем ие менее, ухудшение КПД гидропривода за счет введения, системы стабилизации передаточного отношения и обеспечения тем самым оптимального кииематического соответствия между основным и дополнительным мостами оправдано, так как при этом повышается тяговый КПД самоходиой машины, и увеличивается ее проходимостьь.

Такой гидропривод обеспечивает постоянство передаточного отношения при сохранении высокого КПД и хорошие тяговые харак.5 теристики самоходной машины на всех ре- жимах работы.

Объемный гидропривод дополнительного активного моста самоходной машины, содержащий основной нерегулируемый насос с приводом от выходного вала: коробки передач, соединенный гидролиниями с гидромо15 тором и через гидроклапаны прямого действия — с гидробаком, дополнительный нерегулируемый насос с предохранительным клапаном, соединенный с напорной гидролинией основного насоса через гидрораспределитель, отличающийся тем, что, с целью

2О повышения тягового коэффициента полезного действия, он снабжен датчиком давления и вариатором, при этом датчик давления представляет собой гидроцилиндр одностороннего действия, управляющая полость которого соединена с напорной гидролинией дополнительного насоса, а подпружиненный шток-кинематически с органом управления вариатором, ведущий и ведомый элементы которого кинематически связаны с входным валом коробки передач и ротором

ЗЕ дополнительного насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2764397/25-06, кл. В .60 К 17/10, 1979 (прототип).