Изобретение относится к транспортному и тракторному машиностроению, в частности к транспортным средствам универсального функционального назначения, предназначенным для выполнения технологических операций в лесном, сельском и коммунальном хозяйствах, а также при проведении строительно- монтажных работ.
Предшествующий уровень техники
Известно тяговое транспортное средство повышенной проходимости, содержащее раму, подрессоренные ведущие приводные мосты, передний из которых выполнен управляемым и поворотным, кабину, рулевое управление для переднего моста, включающее в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный кинематически через сошку с рычагом поворотного кулака, трансмиссию, включающую в себя последовательно связанные приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку для привода обоих мостов (см. кн. А.С.Антонов и др. "Армейские автомобили", ч. 1, конструкция и расчет, Военное издательство МО СССР, М, 1970, стр. 55, рис. 11.5, стр. 58, рис. 11.9).
Данное транспортное средство не может быть использовано для производства, например, коммунальных работ, не может обеспечить движение на малых скоростях, пригодных для работы технологического оборудования типа подметальная щетка. Данное средство хорошо себя зарекомендовало в качестве транспортного средства повышенной проходимости для перевозки грузов на большие расстояния. Поворачиваемость данного средства рассчитана на стандартные условия дорог развитой транспортной инфраструктуры. В связи с этим в стесненных условиях, где требуется повышенная маневренность с малыми радиусами разворота, данное средство неэффективно. Кроме того, конструкция машины при использовании ее с специальным оборудованием требует в обязательном порядке введения определенных конструктивных изменений и дополнений.
Известно тяговое транспортное средство, содержащее раму, ведущие приводные мосты, выполненные управляемыми и поворотными, рулевое управление для обоих мостов, трансмиссию, включающую в себя последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку привода указанных мостов, а также систему отбора мощности для привода передне- и заднерасположенных валов отбора мощности (Демонстрация многофункционального энергетического средства МЭС во время семинара "Применение современной коммунальной уборочной техники в Москве", Департамент инженерного обеспечения, Москва, 28-29 февраля 1996 г.).
Особенностью данного средства является то, что оно собрано на базе узлов и агрегатов серийно выпускаемого автомобиля.
Задний ведущий мост, выполненный управляемым, неподрессорен и жестко связан с рамой, в связи с этим при высоких скоростях для сохранения курсовой устойчивости необходимо отключать этот мост от рулевого управления. А для выполнения некоторых работ необходимо отключать подвеску переднего моста. Рычажная система рулевого управления усложняет конструкцию в целом, так как такая схема из-за сложности компоновки потребовала введения так называемых "золотниковых тяг" и гидравлического контура, используемого также и для гидравлического отбора мощности. Введение гидравлического контура обусловлено необходимостью повышения маневренности машины за счет изменения способа поворота.
Другим недостатком данного средства является обусловленная его конструкцией сложность в эксплуатации, так как требуется постоянный контроль за режимами работы (отключение подвески, блокировка поворота задних колес, перевод машины с одного способа поворота на другой и т.д.). Кроме того, введение, кроме механических потоков передачи мощности, еще и мощно разветвленного гидравлического потока приводит к усложнению по техническому обслуживанию. Технологическое оборудование типа подметальной щетки прикрепляется к заднерасположенному механизму навески, гидроцилиндр которого связан с подъемным кузовом. В связи с этим при опускании щетки кузов поднимается, и средство движется с поднятым кузовом. Естественно, что движение такого средства в общем потоке транспорта представляет собой источник повышенной опасности.
Недостатком данной конструкции в части исполнения конструктивных особенностей системы обеспечения привода технологического оборудования является то, что по условиям эксплуатации не всегда требуется привод одновременно переднего и заднего валов отбора мощности. Одновременное вращение обоих валов задействует часть мощности приводного двигателя тягово-транспортного средства, который к тому же еще и нагружен насосами системы гидравлического контура. В то же время при работе некоторых типов технологического оборудования тягового транспортное средство для преодоления сопротивления задействует практически всю мощность двигателя. В этом случае нецелесообразно расходовать эту мощность на вращение узлов, не участвующих функционально в работе.
Проблема может быть решена использованием двигателя большей мощности, но по массо-габаритным показателям новый двигатель не всегда вписывается в схему машины без изменения мест расположения агрегатов и валов машины.
Известно тяговое транспортное средство повышенной проходимости типа UNIMOG, содержащее прямоугольной формы раму с лонжеронами открытого профиля, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробка передач и раздаточная коробка, выполненная с выходными валами, которые карданными передачами связаны с блокируемыми дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, каждый из которых имеет картер, связанный с лонжеронами рамы, а также рулевой привод колес, подвеску колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемый на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней редуктор отбора мощности, карданной передачей связанный с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности (см. И.И.Селиванов "Автомобили и транспортные гусеничные машины высокой проходимости", М., "Наука", 1967, стр. 110-111).
Известное транспортное средство многофункционального назначения имеет зависимую пружинную подвеску передних и задних колес. В связи с этим снижена возможность достижения большей проходимости. Кроме того, управляемым выполнен только передний мост, что существенно снижает маневренность тягового средства.
Недостаточная маневренность известного тягового транспортного средства обусловлена тем, что управляемыми являются только передние колеса. Учитывая то, что шасси является универсальным для создания гаммы разнофункциональных машин, слабая маневренность ограничивает использование таких машин на площадках с стесненными условиями маневра, например в коммунальном хозяйстве. Кроме того, компоновочная схема, построенная по принципу размещения всех узлов и агрегатов во внутреннем объеме рамы, не позволяет использовать все возможности самих кинематических узлов по расширению их функций и ремонтопригодности. Выполнение рамы с лонжеронами, открытый профиль которых расположен с внутренней стороны рамы, обеспечивает компактное расположение всех узлов и агрегатов жизнеобеспечения тягового средства именно в этой зоне. Но при этом повышается трудоемкость обслуживания всех агрегатов, вызванная трудностью свободного доступа к ним При ремонте необходимо снимать кабину, возможно кузов, что требует использования стационарного гаражного оборудования.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение направлено на решение следующих технических задач: снабжение передним и задним полунезависимыми валами отбора мощности, обеспечение возможности подключения автономных потребителей энергии к зависимому валу отбора мощности раздаточной коробки передач для работы в стационарном режиме в качестве независимого стационарного источника электроэнергии для выполнения операций по освещению, сварке и т.д., обеспечение возможности выборочного отключения одного из валов отбора мощности или обоих валов отбора мощности в случае функциональной нецелесообразности его/их использования при сохранении компоновочной и кинематической схемы тягового транспортного средства, увеличение максимальных углов поворота передних и задних колес для повышения маневренности транспортного средства, обеспечение возможности отключения задних колес от рулевого привода и их фиксирования для повышения устойчивости движения шасси на больших скоростях, изменение рулевого механизма для повышения курсовой устойчивости на высоких скоростях без блокировки поворота задних колес и обеспечения малых скоростей перемещения при работе с технологическим оборудованием, снабжение шасси стандартной гидравлической навесной системой для агрегатирования оборудования, широко применяемого в сельском и коммунальном хозяйствах.
Настоящее изобретение также направлено на решение задачи по упрощению конструкции в целом за счет использования стандартных узлов механического силового потока.
Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных маневренных и тяговых свойств при работе с технологическим оборудованием.
Указанный технический результат для первого варианта исполнения заключается в том, что тяговое транспортное средство, содержащее прямоугольной формы раму с лонжеронами открытого профиля, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробка передач и раздаточная коробка, выполненная с выходными валами, которые карданными передачами связаны с блокируемыми дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, каждый из которых имеет картер, связанный с лонжеронами рамы, а также рулевой привод колес, подвеску колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемый на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней редуктор отбора мощности, карданной передачей связанный с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности, снабжено расположенной в зоне между мостами лебедкой, приводной элемент которой карданной передачей связан с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности, открытый профиль лонжеронов расположен с внешней стороны рамы, картер каждого моста фланцами прикреплен к вертикальным стенкам лонжеронов с внутренней стороны рамы, а колесные карданные валы от дифференциала пропущены через отверстия в вертикальных стенках лонжеронов и через конечные передачи связаны с колесами, подвеска каждого колеса выполнена независимой торсионной на четырех рычагах крепления к колесу, при этом все колеса выполнены поворотными и кинематически связаны с рулевым приводом, выполненным с возможностью отключения колес заднего моста и фиксации последних относительно рамы ориентированно вдоль продольной оси транспортного средства, рулевой привод включает в себя для каждого колеса колесную тягу, связанную одним концом с колесом, а другим - с первым плечом двуплечего маятникового рычага, другие плечи маятниковых рычагов колес одного моста тягой связаны между собой, при этом каждый маятниковый рычаг по одному борту связан с рычагом, а рычаги посредством шарнирной тяги связаны между собой, с одним из рычагов из упомянутых последними кинематически связана золотниковая тяга гидрораспределителя рулевого управления, а другой рычаг в зоне заднего моста из упомянутых последними выполнен изменяемой длины для регулировки угла поворота задних колес и снабжен механизмом его стопорения при отключении связи с элементами рулевого привода переднего моста, причем с одним из маятниковых рычагов шарнирно связан силовой гидроцилиндр гидроусилителя, гидравлически сообщенного с гидрораспределителем рулевого управления.
При этом раздаточная коробка выполняется с валом отбора мощности для привода потребителя в зависимом режиме. Для этого варианта исполнения независимая подвеска для каждого колеса включает в себя смонтированный в открытой полости лонжерона опорный вал с двумя рычагами связи с колесом и размещенный в опорах под нижней горизонтальной полкой лонжерона торсионный вал, несущий два рычага связи с колесом и связанный с этой полкой через узел заделки с элементами регулировки жесткости этого вала. Для регулировки хода подвески и ее отключения она дополнительно снабжена закрепленным на раме винтовым механизмом, подвижный в вертикальном направлении элемент которого выполнен с упором взаимодействия с элементами подвески.
Указанный технический результат для второго варианта исполнения заключается в том, что тяговое транспортное средство, содержащее раму с лонжеронами открытого профиля, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробка передач и раздаточная коробка, выполненная с выходными валами, которые карданными передачами связаны с блокируемыми дифференциалами переднего и заднего ведущих колесных мостов, каждый из которых имеет картер и связан с лонжеронами рамы, а также рулевой привод колес, подвеску колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемый на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней редуктор отбора мощности, выходные валы которого карданными передачами связаны с кинематическим узлом привода заднего и переднего валов отбора мощности, снабжено расположенной в зоне между мостами лебедкой, приводной элемент которой карданной передачей связан с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности, открытый профиль лонжеронов рамы расположен с внешней стороны рамы, картер каждого моста фланцами прикреплен к вертикальным полкам лонжеронов рамы с внутренней ее стороны, колесные карданные валы привода колес выполнены с фланцами для крепления к колесу и валу дифференциала, пропущенному через отверстие в вертикальной стенке лонжерона рамы, подвеска каждого колеса выполнена независимой торсионной рычажного крепления к колесу, все колеса выполнены поворотными и кинематически связаны с рулевым приводом, а раздаточная коробка выполнена с дополнительным выходным валом для вращения сменных шкивов ременной передачи привода генератора или гидронасоса или карданной передачи привода указанных агрегатов, при этом рулевой привод включает в себя для каждого колеса колесную тягу, связанную одним концом с колесом, а другим - с первым плечом двуплечего маятникового рычага, другие плечи маятниковых рычагов колес одного моста тягой связаны между собой, при этом маятниковые рычаги колес мостов по одному борту шарнирно связаны с продольными тягами, концы которых связаны с соответствующими плечами маятникового центрального коромысла, имеющего возможность качания в вертикальной плоскости.
Для тягового средства по второму варианту исполнения независимая подвеска для каждого колеса включает в себя смонтированный в открытой полости лонжерона рамы опорный вал с двумя объединенными шаровой опорой крепления к колесу верхними рычагами и размещенный в опорах под нижней горизонтальной полкой лонжерона рамы торсионный вал с двумя нижними рычагами, связанными с колесом, при этом торсионный вал связан с рамой через узел регулирования его жесткости, а нижние рычаги связаны с рамой через амортизатор двустороннего действия. При этом для регулирования хода подвески и ее отключения она снабжена закрепленным на раме гидравлическим ограничителем хода подвески в виде силового гидроцилиндра, подвижный элемент которого выполнен с пятой для взаимодействия с рычагами подвески.
Указанный технический результат для третьего варианта исполнения заключается в том, что в тяговом транспортном средстве, содержащем прямоугольной формы раму, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробка передач и раздаточная коробка, выполненная с выходными валами, которые связаны карданными передачами с дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, через подвеску связанных с лонжеронами рамы, рулевой привод колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемую на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней коробку отбора мощности, выходные валы которой карданными передачами связаны с узлами привода заднего и переднего валов отбора мощности, а также гидронасос, коробка отбора мощности выполнена с дополнительным выходным валом привода насоса гидроусилителя рулевого привода, являющегося общим для выполненных поворотными колес переднего и заднего мостов, мосты связаны с лонжеронами рамы продольно расположенными рессорами, при этом рулевой привод колес включает в себя два расположенных с внешней стороны одного из лонжеронов рамы рулевых механизма с сошками и входными валами, конический редуктор с одним входным и двумя выходными валами, муфту отключения привода рулевого управления заднего моста, а также переднюю продольную тягу, снабженную клапаном гидроусилителя, две поперечные тяги, расположенные с внешней стороны другого продольного элемента рамы гидроцилиндры усилительного механизма переднего и заднего мостов, стопорный механизм фиксации заднего моста, вал рулевого колеса, связанный с входным валом конического редуктора, один из выходных валов которого связан с входным валом рулевого механизма переднего моста, сошка которого связана с передней продольной тягой, а второй выходной вал - через муфту отключения и стопорный механизм фиксации связан с рулевым механизмом заднего моста, сошка которого связана с продольной тягой заднего моста.
Целесообразно в кинематической связи по крайней мере одного вала коробки отбора мощности с передним или задним валом отбора мощности установить регулируемую предохранительную муфту предельного момента.
Тяговое средство может быть также снабжено расположенным в зоне между мостами во внутреннем объеме рамы дополнительным редуктором, приводной элемент которого карданной передачей связан с узлом привода заднего вала отбора мощности, а выходной элемент - с щеткой для подметания или лебедкой с тросом.
Раздаточная коробка может быть выполнена с дополнительным выходным валом для привода в зависимом режиме через ременную или цепную передачу генератора или гидронасоса.
Указанный технический результат для четвертого варианта исполнения достигается тем, что в тяговом транспортном средстве, содержащем прямоугольной формы раму, ведущие подрессоренные относительно рамы приводные мосты, ведущие колеса по крайней мере одного из которых выполнены поворотными, кабину, рулевое управление колес, включающее в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный с рычагом поворотного кулака переднего моста и кинематически с сошкой заднего моста, а также выполненный с функцией блокировки поворота колес заднего моста, трансмиссию, включающую в себя смонтированные на раме и последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку привода указанных мостов, гидравлическую систему питания потребителей и систему передне- и заднерасположенных валов отбора мощности, а также передний и задний механизмы навески технологического оборудования, рулевое управление колес, выполненное с функцией блокировки поворота колес заднего моста, включает в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный с рычагом поворотного кулака переднего моста и кинематически с сошкой заднего моста, а указанная кинематическая связь включает в себя для каждого моста дополнительные рулевые механизмы, инверсно связанные между собой карданной передачей и через шарнирно связанные между собой сошки и продольные тяги - с рычагами поворотных кулаков мостов, шкворень заднего моста в продольной плоскости наклонен навстречу шкворню переднего моста, а шарнир связи сошки дополнительного рулевого механизма для заднего моста с продольной тягой, связанной с рычагом поворотного кулака этого моста, расположен в центре качания подрессоренного заднего моста, при этом для блокировки поворота колес заднего моста отсоединенная от рычага поворотного колеса продольная тяга одного из мостов закреплена на раме, а трансмиссия включает в себя дополнительную раздаточную коробку, входной вал которой связан с выходом коробки передач, а один из выходных валов - с входом основной раздаточной коробки.
При этом поперечная тяга рулевой трапеции заднего поворотного моста связана с дополнительным гидроусилителем.
Для этого транспортного средства гидравлическая система питания потребителей включает в себя приводной от двигателя гидронасос, сообщенный с трехсекционным гидрораспределителем, каждая управляемая секция которого сообщена с отдельной группой потребителей, при этом для контура по крайней мере одной секции в магистрали питания каждого потребителя из группы установлен управляемый двухпозиционный клапан, при этом органы управления этих клапанов сблокированы между собой.
Указанный технический результат для пятого варианта исполнения тягового транспортного средства достигается тем, что в тяговом транспортном средстве, содержащем прямоугольной формы раму, подрессоренные ведущие приводные мосты, по крайней мере один из которых выполнен с управляемыми колесами, рулевое управление, трансмиссию, включающую в себя смонтированные на раме и последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку для привода указанных мостов, а также систему отбора мощности для привода передне- и заднерасположенных валов отбора мощности, система отбора мощности включает в себя также коробку отбора мощности, закрепленную на коробке передач в зоне технологического окна последней и имеющую вал с шестерней, кинематически связанной через указанное технологическое окно с одной из шестерен коробки передач, один конец этого вала посредством по крайне мере одного карданного вала связан с заднерасположенным валом отбора мощности, а другой - связан с переднерасположенным валом отбора мощности через управляемую зубчатую муфту для обеспечения соединения и разъединения этого вала отбора мощности с валом коробки отбора мощности, при этом муфта с органом управления смонтирована в отдельном корпусе, закрепленном на корпусе коробки отбора мощности в зоне подшипниковой опоры выступающего конца вала этой коробки и выполненном с кольцевым буртом для поджатия этого подшипника, при этом рулевое управление для переднего и заднего мостов приводных и поворотных колес, включающий в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный с рычагом поворотного кулака переднего моста и кинематически с рычагом поворотного кулака заднего моста, а также выполненный с функцией блокировки поворота колес заднего моста, отличающаяся тем, что указанная кинематическая связь включает в себя для каждого моста дополнительные рулевые механизмы, инверсно связанные между собой карданной передачей и через шарнирно связанные между собой сошки и продольные тяги - с рычагами поворотных кулаков мостов, шарнир связи сошки дополнительного рулевого механизма для заднего моста с продольной тягой, связанной с рычагом поворотного кулака этого моста, расположен в центре качания подрессоренного заднего моста, при этом поперечная тяга рулевой трапеции заднего моста связана с дополнительным гидроусилителем, а дополнительный рулевой механизм заднего моста связан с карданной передачей через управляемую зубчатую муфту, замыкаемую на корпус рулевого механизма при отключении связи с карданной передачей для блокировки поворота колес заднего моста, при этом шкворень колес заднего моста в продольной плоскости наклонен навстречу шкворню колес переднего моста.
При этом орган управления зубчатой муфты выведен в зону выхода переднерасположенного вала отбора мощности и расположен с внешней передней части транспортного средства.
Орган управления зубчатой муфтой в режиме отключения связи дополнительного рулевого механизма заднего моста с карданной передачей кинематически связан с контактным переключателем контура управления гидравлического распределителя системы питания гидроусилителей, обеспечивающего запирание управляющих полостей гидроусилителя поперечной тяги рулевой трапеции заднего моста.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение иллюстрируется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения приведенными для каждого из вариантов совокупностями признаков требуемого технического результата.
На фиг. 1 - кинематическая схема тягового транспортного средства по первому варианту исполнения;
на фиг. 2 - кинематическая схема рулевого управления для транспортного средства по первому варианту исполнения;
на фиг. 3 - узел крепления колес с подвеской и элементами рулевого привода для транспортного средства по первому варианту исполнения, в аксонометрии;
на фиг. 4 - кинематическая схема узла крепления с подвеской колеса для транспортного средства по первому варианту исполнения;
на фиг. 5 - общий вид тягового транспортного средства по второму варианту исполнения;
на фиг. 6 - кинематическая схема транспортного средства по второму варианту исполнения;
на фиг. 7 - схема рулевого управления для поворота всех ведущих колес транспортного средства по второму варианту исполнения;
на фиг. 8 - подвеска ведущего колеса с элементами связи с рулевым управлением для транспортного средства по второму варианту исполнения;
на фиг. 9 - кинематическая схема привода ведущего колеса транспортного средства по второму варианту исполнения;
на фиг. 10 - пример исполнения механизма навески для поворота кузова транспортного средства по второму варианту исполнения:
на фиг. 11 - общий вид тягового транспортного средства по третьему варианту исполнения;
на фиг. 12 - кинематическая схема универсального транспортного средства по третьему варианту исполнения;
на фиг. 13 - схема рулевого привода универсального транспортного средства по третьему варианту исполнения;
на фиг. 14 - показан общий вид тягового транспортного средства по четвертому варианту исполнения:
на фиг. 15 - то же, что на фиг. 14, с другим расположением кабины;
на фиг. 16 - вид сверху при снятой кабине и кузове, плановая компоновка транспортного средства по четвертому варианту исполнения:
на фиг. 17 - кинематическая схема трансмиссии транспортного средства по четвертому варианту исполнения, где узел I - передний отбор мощности в варианте привода лебедки;
на фиг. 18 - узел II - передний отбор мощности в виде вала;
на фиг. 19 - кинематическая схема рулевого управления транспортного средства по четвертому варианту исполнения;
на фиг. 20 - схема положения шкворней управляемых ведущих мостов транспортного средства по четвертому варианту исполнения:
на фиг. 21 - схема положения шарнира связи рычага с продольной тягой в транспортном средстве по четвертому варианту исполнения;
на фиг. 22 - гидравлическая схема питания потребителей транспортного средства по четвертому варианту исполнения;
на фиг. 23 - показана кинематическая схема тягового транспортного средства по пятому варианту исполнения;
на фиг. 24 - узел III по фиг. 23;
на фиг. 25 - узел IY фиг. 23;
на фиг. 26 - продольный разрез по коробке отбора мощности (частично показана) и по зубчатой муфте, пример конструктивной реализации узла IY по фиг. 25;
на фиг. 27 - кинематическая схема рулевого управления тягового транспортного средства по пятому варианту исполнения;
на фиг. 28 - кинематическая схема управляемой зубчатой муфты для отключения колес заднего моста от системы рулевого управления транспортного средства по пятому варианту исполнения;
на фиг. 29 - кинематическая схема рулевого управления тягового транспортного средства по шестому варианту исполнения;
на фиг. 30 - система гидравлического отбора мощности для питания внешних потребителей;
на фиг. 31 - схема гидравлического ходоуменьшителя.
Лучшие варианты осуществления изобретения
Тяговое транспортное средство повышенной проходимости и маневренности по первому варианту исполнения (фиг. 1-4) содержит прямоугольной формы раму с лонжеронами открытого профиля, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку, выполненная с выходными валами, которые карданными передачами связаны с блокируемыми дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, каждый из которых имеет картер, связанный с лонжеронами рамы, а также рулевой привод колес, подвеску колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемый на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней редуктор отбора мощности, карданной передачей связанный с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности. Оно также снабжено расположенной в зоне между мостами лебедкой, приводной элемент которой карданной передачей связан с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности. Открытый профиль лонжеронов расположен с внешней стороны рамы, картер каждого моста фланцами прикреплен к вертикальным стенкам лонжеронов с внутренней стороны рамы. А колесные карданные валы от дифференциала пропущены через отверстия в вертикальных стенках лонжеронов и через конечные передачи связаны с колесами. При этом все колеса выполнены поворотными и кинематически связаны с рулевым приводом, выполненным с возможностью отключения колес заднего моста и фиксации последних относительно рамы ориентированно вдоль продольной оси транспортного средства, рулевой привод включает в себя для каждого колеса колесную тягу, связанную одним концом с колесом, а другим - с первым плечом двуплечего маятникового рычага, другие плечи маятниковых рычагов колес одного моста тягой связаны между собой, при этом каждый маятниковый рычаг по одному борту связан с рычагом, а рычаги посредством шарнирной тяги связаны между собой, с одним из рычагов, из упомянутых последними, кинематически связана золотниковая тяга гидрораспределителя рулевого управления, а другой рычаг в зоне заднего моста из упомянутых последними выполнен изменяемой длины для регулировки угла поворота задних колес и снабжен механизмом его стопорения при отключении связи с элементами рулевого привода переднего моста, причем с одним из маятниковых рычагов шарнирно связан силовой гидроцилиндр гидроусилителя, гидравлически сообщенного с гидрораспределителем рулевого управления.
Гидрораспределитель системы рулевого привода сообщен с гидронасосом с непосредственным приводом вращения от носка коленчатого вала приводного двигателя.
У данного транспортного средства раздаточная коробка выполнена с валом отбора мощности для привода потребителя в зависимом режиме.
Подвеска каждого колеса выполнена независимой торсионной на четырех рычагах крепления к колесу. Независимая подвеска для каждого колеса включает в себя смонтированный в открытой полости лонжерона опорный вал с двумя рычагами связи с колесом и размещенный в опорах под нижней горизонтальной полкой лонжерона торсионный вал, несущий два рычага связи с колесом и связанный с этой полкой через узел заделки с элементами регулировки жесткости этого вала. Для регулировки хода подвески и ее отключения она дополнительно снабжена закрепленным на раме винтовым механизмом, подвижный в вертикальном направлении элемент которого выполнен с упором взаимодействия с элементами подвески.
Ниже приводится пример конкретного исполнения тягового транспортного средства по первому варианту.
Тяговое транспортное средство (фиг. 1) содержит приводной двигатель 1, который через муфту сцепления 2, коробку передач 3, раздаточную коробку 4 карданные передачи 5 приводит во вращение оснащенные конечными передачами 6 ведущие колеса 7 переднего и заднего мостов 8. Ведущие мосты 8 содержат картер 9, в котором смонтированы главная передача и блокируемый дифференциал типа кулачкового дифференциала повышенного трения 10, соответствующие звенья которого через колесные карданные валы 11 связаны с конечными передачами ведущих колес.
С коробкой передач 3 кинематически связана реверсивная коробка отбора мощности 12, устанавливаемая на боковой стенке картера коробки передач в зоне технологического окна и зацепленная с шестерней передачи заднего хода последней. Выходной вал коробки отбора мощности 12 через карданную передачу 13 связан с кинематическим узлом 14 привода заднего отбора мощности. В общем случае, кинематический узел представляет собой любой известный редуктор, имеющий ряд постоянного зацепления по крайней мере из трех шестерен, одна из которых связана непосредственно с валом отбора мощности, а другая выполнена с дополнительным выходом, к которому кинематически можно присоединить редуктор привода лебедки 15. Лебедка 15 расположена в зоне между мостами во внутреннем объеме рамы, что позволяет при размещении направляющих роликов под рамой осуществлять вывод троса как через переднюю часть транспортного средства, так и через ее заднюю часть. Ничто не ограничивает возможности выполнения боковых выводов троса при соответствующем расположении направляющих блоков. Вписывание лебедки не с внешней стороны рамы, как это традиционно принято, а в объеме самой рамы позволяет перенести усилие натяжения троса под центр тяжести машины и тем самым уменьшить опрокидывающее воздействие на машину реактивного момента при натяжении троса.
Коробка отбора мощности 12 выполнена управляемой с рычагом управления и имеет три управляющих положения: нейтральное, прямое и обратное вращения. Это позволяет осуществлять сматывание и разматывание троса лебедки, полунезависимый привод кинематического узла 14 (обороты выходного вала не зависят от включенной передачи в коробке передач, а разрыв потока мощности осуществляется муфтой сцепления 2 и рычагом управления коробкой отбора мощности 12).
Лебедка 15 снабжена муфтой включения и предохранительным устройством. Раздаточная коробка 4 выполнена с дополнительным зависимым валом 16 отбора мощности, скорость и направление вращения которого зависят от включенной передачи в коробке передач 3. Раздаточная коробка выполнена двухдиапазонной: с прямой передачей и понижающей передачей. Имеется возможность регулирования подключением и отключением того или иного моста в зависимости от требуемых условий эксплуатации и типа опорной поверхности.
На фиг. 2 представлена кинематическая схема механизма рулевого управления для обеспечения поворота всех колес и повышения маневренности тягового транспортного средства.
С сошкой 17 рулевого управления связан гидрораспределитель 18 системы гидроусилителя рулевого управления, гидравлически сообщенный через предохранительный клапан и фильтр с насосом 19, получающим вращение непосредственно от носка коленчатого вала приводного двигателя 1 (фиг. 1). Золотниковая тяга 20 гидрораспределителя 18 через маятниковые рычаги 21 и колесные тяги 22 связана с колесами 7. Обеспечение кинематической связи колес переднего и заднего мостов правого и левого бортов осуществляется поперечными тягами 23, продольной тягой 24 и рычагом 25 поворота колес заднего моста. При этом рычаг 25 выполнен с возможностью изменения своей длины и фиксации в этом положении, что позволяет менять плечо связи с тягой 24 для обеспечения изменения максимальных углов поворота колес заднего моста и возможности стопорения этих колес от их поворота. Гидрораспределитель 18 гидравлически сообщен с исполнительным гидроцилиндром 26 механизма усиления рулевого управления.
Кинематическая схема рулевого управления обеспечивает поворот колес заднего и переднего мостов в разных направлениях, что обеспечивает высокую маневренность тягового средства.
Выполнение лонжеронов 27 с открытым профилем наружу позволяет удачно разместить элементы подвески и рулевого управления в общем узле, показанном, как вариант, на фиг. 3.
Колеса 7 связаны с рамой посредством независимой торсионной подвески, включающей в себя верхние 28 и нижние 29 рычаги, закрепленные в опорах 30 и 31. В нижних опорах 30 размещен торсионный вал 32, связанный нижними рычагами 29 с колесами 7 и посредством узла заделки 33 торсионного вала с нижней полкой лонжерона рамы. При этом узел заделки выполнен с возможностью регулировки жесткости торсионного вала.
Опоры 30 расположены под нижней горизонтальной полкой лонжерона, а опоры 31 выполнены в полости открытого профиля этого лонжерона. В зоне между рычагами в вертикальной полке лонжерона выполнено отверстие для пропуска колесных карданных валов 11 и отверстие для пропуска рычагов рулевого управления. С механизмом рулевого управления колеса 7 связаны посредством колесных тяг 22, поперечных тяг 23, связанных между собой маятниковыми рычагами 21, размещенных на валу опоры 34, закрепленной на кронштейне 35 лонжерона 27.
От ведущего моста 8 вращающий момент через колесные карданные валы 11 передается ведущему колесу 7. Колесо 7 (фиг. 4) посредством нижнего 29 и верхнего 28 рычагов и резинометаллических шарниров 36 закреплено в кронштейнах размещения опор 30 и 31.
Для удобства монтажа и демонтажа ведущих мостов их картеры 9 закреплены через съемные полукольца 37 на вертикальных полках лонжеронов 27. Это позволяет разгрузить мосты, а также карданные передачи, сообщающие им вращение от раздаточной коробки, так как последние работают в постоянных по углу условиях.
Для регулирования хода подвески и ее отключения подвеска снабжена винтовым механизмом 38, неподвижный элемент которого закреплен на лонжероне, а подвижный в вертикальном направлении элемент выполнен с упором 39 для взаимодействия с рычагами. Расстояние между рычагами и упором 39 определяет ход подвески, а введение упора в контакт с рычагами позволяет исключить подвеску из работы.
Тяговое транспортное средство работает следующим образом.
Крутящий момент от приводного двигателя 1 через включенное сцепление 2 и выбранную передачу в коробке передач 3 поступает на вход раздаточной коробки 4, где, разветвляясь, поступает через карданные передачи 5 на входы главных передач ведущих мостов 8. Через блокируемые дифференциалы 10 момент поступает к конечным передачам 6 привода ведущих колес 7. В зависимости от сцепных условий в контакте ведущих колес с грунтом обеспечивается либо дифференциальная связь ведущих колес одного моста между собой, либо блокируемая связь, если одно из колес попадает на участок с малым коэффициентом сцепления. Раздаточная коробка 4 формирует условия привода мостов за счет включения прямой или пониженной передач.
Независимая подвеска всех колес обеспечивает не только повышенную плавность хода и устойчивость движения тягового транспортного средства по рельефной местности, но и повышает проходимость этого средства.
Курсовое направление движения тягового транспортного средства определяется положением ведущих колес относительно продольной плоскости транспортного средства и элементов рулевого управления. При прямолинейном движении положение элементов рулевого управления таково, как это показано на фиг. 2. При повороте со всеми управляемыми колесами разворот звеньев рулевого управления приводит к тому, что колеса одного борта располагаются друг к другу под углом, что существенно повышает маневренность машины.
При изменении длины плеча рычага 25 изменяется угол поворота задних колес по отношению к передним. Данная конструктивная особенность позволяет варьировать степенью маневренности машины в зависимости от условий эксплуатации и размеров площадки, на которой проводятся технологические операции.
Разрыв связи тяги 24 и рычага 25 при фиксации тяги 25 позволяет исключить влияние рулевого управления на колеса заднего моста 8. В этом случае тяговое транспортное средство превращается в переднеуправляемое по традиционной схеме.
Установка винтового механизма 38 позволяет регулировать ход подвески вплоть до полного исключения подвески из работы.
Оснащение тягового средства лебедкой и механизмом отбора мощности для привода заднего вала отбора мощности и лебедки существенно расширяет технологические возможности машины, что обеспечивает такое свойство, как универсальность для использования в различных областях.
Тяговое транспортное средство по первому варианту исполнения обладает высокими качествами по ремонтопригодности и техническому обслуживанию за счет размещения части узлов ходовой части машины в лонжеронах с внешней стороны рамы и использования стандартных узлов и агрегатов серийно выпускаемых автомобилей.
Тяговое транспортное средство универсального назначения (фиг. 5, 6) и повышенной проходимости и маневренности по второму варианту исполнения содержит раму с лонжеронами открытого профиля, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку, выполненная с выходными валами, которые карданными передачами связаны с блокируемыми дифференциалами переднего и заднего ведущих колесных мостов, каждый из которых имеет картер и связан с лонжеронами рамы, а также рулевой привод колес, подвеску колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемый на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней редуктор отбора мощности, выходные валы которого карданными передачами связаны с кинематическим узлом привода заднего и переднего валов отбора мощности. Оно снабжено расположенной в зоне между мостами лебедкой, приводной элемент которой карданной передачей связан с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности. Открытый профиль лонжеронов рамы расположен с внешней стороны рамы, картер каждого моста фланцами прикреплен к вертикальным полкам лонжеронов рамы с внутренней ее стороны, колесные карданные валы привода колес выполнены с фланцами для крепления к колесу и валу дифференциала, пропущенному через отверстие в вертикальной стенке лонжерона рамы. Все колеса выполнены поворотными и кинематически связаны с рулевым приводом, а раздаточная коробка выполнена с дополнительным выходным валом для вращения сменных шкивов ременной передачи привода генератора или гидронасоса или карданной передачи привода указанных агрегатов, при этом рулевой привод включает в себя для каждого колеса колесную тягу, связанную одним концом с колесом, а другим - с первым плечом двуплечего маятникового рычага, другие плечи маятниковых рычагов колес одного моста тягой связаны между собой, при этом маятниковые рычаги колес мостов по одному борту шарнирно связаны с продольными тягами, концы которых связаны с соответствующими плечами маятникового центрального коромысла, имеющего возможность качания в вертикальной плоскости.
Подвеска каждого колеса выполнена независимой торсионной рычажного крепления к колесу. Независимая подвеска для каждого колеса включает в себя смонтированный в открытой полости лонжерона рамы опорный вал с двумя объединенными шаровой опорой крепления к колесу верхними рычагами и размещенный в опорах под нижней горизонтальной полкой лонжерона рамы торсионный вал с двумя нижними рычагами, связанными с колесом, при этом торсионный вал связан с рамой через узел регулирования его жесткости, а нижние рычаги связаны с рамой через амортизатор двустороннего действия. Для регулирования хода подвески и ее отключения она снабжена закрепленным на раме гидравлическим ограничителем хода подвески в виде силового гидроцилиндра, подвижный элемент которого выполнен с пятой для взаимодействия с рычагами подвески.
Транспортное средство может быть снабжено однотипными гидравлическими механизмами навески технологического оборудования, смонтированными в передней и задней зонах рамы.
Ниже приводится пример конкретного исполнения данного варианта транспортного средства.
Тяговое транспортное средство (фиг. 5, 6) содержит приводной двигатель 1, который через муфту сцепления 2, коробку передач 3, раздаточную коробку 4 приводит через карданные передачи 5 во вращение оснащенные конечными передачами 6 ведущие колеса 7 переднего и заднего ведущих мостов 8. Каждый ведущий мост 8 содержит картер 9, в котором смонтированы главная передача и самоблокирующийся дифференциал повышенного трения 10 типа кулачкового дифференциала повышенного трения. Соответствующие звенья дифференциала 10 через колесные карданные валы 11 связаны с конечными передачами 6 колес 7. Передний и задний ведущие мосты выполняются одинаковыми в конструктивном плане, что благоприятно влияет на ремонтопригодность и указывает на большую степень унифицированности конструкции.
С коробкой передач 3 кинематически связана реверсивная коробка отбора мощности 12, установленная на боковой стенке картера коробки передач 3 в зоне технологического окна и зацепленная с шестерней одной из передач последней. Выходной вал коробки отбора мощности 12 через карданную передачу 13 связан с кинематическим узлом 14 привода заднего вала отбора мощности. В общем случае кинематический узел 14 представляет собой любой известный редуктор, имеющий ряд постоянного зацепления по крайней мере из трех шестерен, одна из которых связана непосредственно с валом отбора мощности, а другая выполнена с дополнительным выходом, к которому кинематически можно присоединить редуктор привода лебедки с тросом. Как вариант, лебедка 15 расположена в зоне между мостами во внутреннем объеме рамы, что позволяет при размещении направляющих роликовых блоков под рамой осуществлять вывод троса как через переднюю часть транспортного средства, так и через заднюю часть. Ничто не ограничивает возможности и боковых выводов троса при соответствующем расположении направляющих блоков. Вписывание лебедки не с внешней стороны рамы, как это традиционно принято или имеет место в прототипе, а в объеме самой рамы позволяет перенести усилие натяжения троса под центр тяжести машины и тем самым уменьшить опрокидывающее воздействие на машину реактивного момента при натяжении троса.
Редуктор 15 с лебедкой снабжен муфтой включения и предохранительным устройством. Раздаточная коробка 4 выполнена с дополнительным зависимым валом 16 отбора мощности, скорость и направление вращения которого зависят от включенной передачи в коробке передач 3. Как пример, раздаточная коробка выполнена двухдиапазонной: с прямой передачей и понижающей передачей. Имеется возможность подключения и отключения того или иного моста в зависимости от условий эксплуатации и типа опорной поверхности.
Вал 16 отбора мощности раздаточной коробки 4 снабжен сменными шкивами 40 для привода посредством ременной передачи 41 потребителей энергии 42 (сварочный генератор, электростанция, гидронасос и т.д.). Вместо ременной передачи может использоваться зубчатая или карданная передача. При этом посредством переключения передач в раздаточной коробке 4 и в коробке передач 3 изменяются скорость и направление вала 16, а посредством включения нейтральной передачи в раздаточной коробке 4 обеспечивается возможность работы в стационарном режиме для привода потребителей энергии 42.
Для исключения поломки карданных валов кинематической связи коробки отбора мощности 12 с узлом 14 целесообразно в этой кинематической связи установить регулируемую предохранительную муфту 43 предельного момента, которая конструктивно может быть выполнена в любом стандартном исполнении (кулачковая, фрикционная и т.д.).
Для расширения функциональных возможностей в части привода дополнительных технологических агрегатов, расположенных вне транспортного средства, коробка отбора мощности 12 выполнена с дополнительным выходным валом, кинематически связанным карданной передачей 44 с передним валом отбора мощности. Учитывая возможность использования мобильного энергетического средства в сельском хозяйстве, где некоторые агротехнические процессы связаны с необходимостью привода технологического агрегата, идущего в параллели с тяговым транспортным средством, по крайней мере один выходной вал коробки отбора мощности выполнен с дополнительным понижающим коническим угловым редуктором 45, от которого осуществляется привод бокового вала отбора мощности. Возможен пример, показанный на фиг. 6 пунктиром, когда оба выходных вала коробки отбора мощности 12 выполняются с понижающими угловыми редукторами для обеспечения привода боковых валов отбора мощности по разные стороны рамы.
На фиг. 7 представлена кинематическая схема механизма рулевого управления для обеспечения поворота всех колес и повышения маневренности транспортного средства. С сошкой 17 рулевого управления связан гидрораспределитель 18, гидравлически сообщенный через предохранительный клапан и фильтр с насосом 19, получающим вращение непосредственно от носка коленчатого вала приводного двигателя 1 (см. фиг. 6). Золотниковая тяга 20 гидрораспределителя через маятниковые рычаги 21 и колесные тяги 22 связана с колесами 7. Обеспечение кинематической связи колес переднего и заднего мостов осуществляется поперечными тягами 23, продольными тягами 46, 47 и центральным маятниковым коромыслом 48 с качанием плеч в вертикальной плоскости, посредством которого тяги 46 и 47 связаны между собой. Гидрораспределитель 18 гидравлически сообщен с исполнительным гидроцилиндром 26 механизма усиления рулевого управления.
Кинематическая схема рулевого управления реализует разворот колес заднего и переднего мостов в разных направлениях, что обеспечивает высокую маневренность тягового средства. При этом кинематическая связь тяг через центральное коромысло 48 обеспечивает увеличение углов поворота колес по сравнению с иными схемами.
При необходимости возможно отключение рулевого управления колес заднего моста, что осуществляется размыканием связи тяги 47 с коромыслом 48 и последующей фиксацией тяги 47 от перемещений, что предотвратит самопроизвольный разворот колес заднего моста. Передние колеса при этом не теряют управляемости и работают в самостоятельном независимом режиме. На фиг. 7 отключение рулевого управления от задних колес не показано.
Выполнение продольных элементов рамы в виде лонжеронов 27 с открытым профилем наружу позволяет удачно разместить элементы подвески и рулевого управления в общем узле, показанном, как вариант, на фиг. 8. Колеса 7 связаны с лонжеронами рамы посредством независимой торсионной подвески, включающей в себя верхние 28 связанные между собой и снабженные шаровой опорой 49 для крепления колеса рычаги и нижние рычаги 29, закрепленные в опорах 30. В нижних опорах 30 размещен торсионный вал 32, связанный нижними рычагами 29 с колесами 7 и посредством узла заделки 33 торсионного вала с нижней полкой продольного элемента рамы. При этом узел заделки 33 выполнен с возможностью регулировки жесткости торсионного вала 32.
Опоры 30 расположены под нижней горизонтальной полкой продольного элемента рамы, а опоры 31 выполнены в полости открытого профиля лонжерона 27. В зоне между рычагами в вертикальной полке продольного элемента выполнено отверстие 50 для пропуска колесных карданных валов 11 и отверстие для пропуска рычагов рулевого управления. С механизмом рулевого управления колеса 7 связаны посредством колесных тяг 22, поперечных тяг 23, связанных между собой маятниковыми рычагами 21, размещенными на валу опоры 34, закрепленной на кронштейне 35 лонжерона 27.
Для повышения плавности хода на продольном элементе рамы монтируется амортизатор 51 двустороннего действия, нижняя опора которого закреплена на нижних рычагах подвески, а верхняя - на продольном элементе рамы.
От ведущего моста 8 вращающий момент через колесные карданные валы 11 передается ведущему колесу 7. Колесо 7 (см. фиг. 9) посредством нижних 29 и верхних 28 рычагов и резинометаллических шарниров 36 закреплено в кронштейнах размещения опор 30 и 31. Для удобства монтажа и демонтажа ведущих мостов их картеры 9 закреплены через съемные полукольца 37 своими фланцами 52 на вертикальных частях лонжеронов.
Для регулирования хода подвески и ее отключения она снабжена закрепленным на раме гидравлическим ограничителем хода подвески в виде силового гидроцилиндра 53, подвижный элемент которого выполнен с пятой 39 для взаимодействия с верхними рычагами подвески.
Корпус гидроцилиндра 53 закреплен на лонжероне рамы с помощью кронштейна. Расстояние между верхними рычагами 28 и пятой 39 определяет ход подвески, а введение пяты в непосредственный контакт с верхними рычагами приводит к принудительному выключению подвески из работы.
Тяговое транспортное средство оснащено в передней и задней поперечных частях рамы механизмами навески 54 (фиг. 5, 10) гидравлического типа стандартного исполнения для навески, например, в передней зоне отвального ножа 55. Навеска как для передней части рамы, так и для задней выбирается однотипной. Механизм навески в задней части поперечного элемента рамы может служить для поворота и опрокидывания кузова 56, шарнирно установленного на оси 57 поворота навески, с поворотным рычагом которой кузов связан через серьгу 58, легко демонтируемую за счет расфиксации шарнирного соединения как в зоне кузова, так и в месте соединения с поворотным рычагом механизма навески. Такое крепление обеспечивает надежное положение кузова и исключает люфтовые перемещения при подъеме или опускании.
Вместо кузова может использоваться трелевочный стол для загрузки хлыста тросовой подачей от лебедки и перевозки стволов с последующей выгрузкой. Может быть установлено седельно-сцепное устройство для буксирования полуприцепов. Данные смены технологического оборудования стали возможны благодаря тому, что вся трансмиссия и валы с лебедкой расположены в объеме, ограниченном рамой, что высвобождает надрамное пространство для монтажа любого вида оборудования.
Тяговое транспортное средство по второму варианту исполнения работает следующим образом.
Крутящий момент от приводного двигателя 1 через включенное сцепление 2 и выбранную передачу в коробке передач 3 поступает на вход раздаточной коробки 4, где, разветвляясь, передается через карданные передачи 5 на входы главных передач ведущих мостов 8. Через блокируемые дифференциалы 10 момент поступает к конечным передачам 6 привода ведущих колес 7. В зависимости от сцепных условий в контакте ведущих колес с грунтом обеспечивается либо дифференциальная связь ведущих колес одного моста между собой, либо блокируемая связь, если одно из колес попадает на участок с малым коэффициентом сцепления. Раздаточная коробка 4 формирует условия привода мостов за счет включения прямой или пониженной передач.
Независимая подвеска всех колес и наличие амортизаторов двустороннего действия обеспечивает не только повышенную плавность хода и устойчивость движения мобильного энергетического средства по рельефной местности, но и повышает проходимость этого средства.
Курсовое направление движения тягового транспортного средства определяется положением ведущих колес относительно продольной плоскости транспортного средства и элементов рулевого управления. При прямолинейном движении положение элементов рулевого управления показано на фиг. 3. При повороте со всеми управляемыми колесами разворот звеньев рулевого управления приводит к тому, что колеса одного борта располагаются под углом друг к другу, что существенно повышает маневренность машины. Выполнение связанными верхних рычагов оказывает благоприятное действие на увеличение угла поворота колес, при отключении маятникового коромысла от тяги 47 мобильное средство из полноповоротного превращается в переднеповоротное по традиционной схеме.
Установка гидравлического ограничителя хода подвески с управлением из кабины 59 водителя позволяет регулировать ход подвески вплоть до полного ее отключения, что существенно расширяет эксплуатационные возможности транспортного средства.
Оснащение транспортного средства лебедкой и системой переднего, заднего и боковых валов отбора мощности существенно расширяет технологические возможности машины, что обеспечивает такое свойство как универсальность для использования в различных областях. Оснащение машины сменными шкивами ременной передачи привода генератора или гидронасоса позволяет получить стационарную установку по выработке электропитания (например, для проведения сварочных работ в полевых условиях) или насосную станцию. Сменность шкивов обуславливает приспосабливаемость раздаточной коробки к различным условиям, диктуемым параметрами используемого технологического аппарата.
Тяговое транспортное средство по третьему варианту исполнения (фиг. 11, 12) содержит прямоугольной формы раму, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробка, выполненная с выходными валами, которые связаны карданными передачами дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, через подвеску связанных с лонжеронами рамы, рулевой привод колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемую на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней коробку отбора мощности, выходные валы которой карданными передачами связаны с узлами привода заднего и переднего валов отбора мощности. Имеется регулируемая предохранительная муфта предельного момента, расположенная в кинематической связи по крайней мере одного вала коробки отбора мощности с валом отбора мощности. Коробка отбора мощности выполнена с дополнительным выходным валом привода насоса гидроусилителя рулевого привода, являющегося общим для выполненных поворотными колес переднего и заднего мостов. Гидронасос связан с носком коленчатого вала приводного двигателя через муфту отключения. Мосты связаны с лонжеронами рамы продольно расположенными рессорами. При этом рулевой привод колес включает в себя два расположенных с внешней стороны одного из лонжеронов рамы рулевых механизма с сошками и входными валами, конический редуктор с одним входным и двумя выходными валами, муфту отключения привода рулевого управления заднего моста, а также переднюю продольную тягу, снабженную клапаном гидроусилителя, заднюю продольную тягу, две поперечные тяги, расположенные с внешней стороны другого продольного элемента рамы гидроцилиндры усилительного механизма переднего и заднего мостов, стопорный механизм фиксации заднего моста, вал рулевого колеса, связанный с входным валом конического редуктора, один из выходных валов которого связан с входным валом рулевого механизма переднего моста, сошка которого связана с передней продольной тягой, а второй выходной вал - через муфту отключения и стопорный механизм фиксации связан с рулевым механизмом заднего моста, сошка которого связана с продольной тягой заднего моста.
Транспортное средство снабжено расположенным в зоне между мостами во внутреннем объеме рамы дополнительным редуктором, приводной элемент которого карданной передачей связан с узлом привода заднего вала отбора мощности, а выходной элемент - с щеткой для подметания или лебедкой с тросом.
А раздаточная коробка выполнена с дополнительным выходным валом для привода в зависимом режиме через ременную или цепную передачу генератора или гидронасоса.
На раме выполнены элементы установки гидравлического механизма навески для монтажа технологического оборудования.
Ниже приводится пример конкретного исполнения данного транспортного средства
Тяговое транспортное средство содержит смонтированные на прямоугольной формы раме, составленной из продольных лонжеронов открытого профиля, связанных поперечинами, приводной двигатель 1, связанный через сцепление 2 с коробкой передач 3, передающей крутящий момент раздаточной коробке 4, противоположно расположенные выходные валы которой карданными передачами 5 передают вращение и нагрузку конечным передачам 6 ведущих колес 7 переднего и заднего ведущих мостов 8. Каждый ведущий мост 8 содержит картер 9, в котором смонтированы главная передача и дифференциал 10. Соответствующие звенья дифференциала 10 через полуоси 11 связаны с конечными передачами 6 колес 7. В общем случае, конечных передач 6, представляющих собой бортовые редуктора повышения передаваемого момента на колеса, может и не быть. Необходимость в них обусловлена прежде всего поставленной технической задачей использования самого транспортного средства. Передний и задний ведущие мосты выполняются одинаковыми в конструктивном плане с поворотными ведущими колесами, что благоприятно влияет на ремонтопригодность и указывает на большую степень унифицирования конструкции. Картеры ведущих мостов связаны с продольными элементами рамы рессорами, расположенными продольно.
С коробкой передач 3 кинематически связана реверсивная коробка отбора мощности 12, установленная на боковой стенке картера коробки передач 3 в зоне технологического окна и зацепленная с шестерней одной из передач последней. Один выходной вал коробки отбора мощности 12, обеспечивающий полунезависимый отбор мощности, через карданную передачу 13 связан с кинематическим узлом 14 привода заднего вала отбора мощности. В общем случае кинематический узел 14 представляет собой любой известный редуктор, имеющий ряд постоянного зацепления по крайней мере из трех шестерен, одна из которых связана непосредственно с задним валом отбора мощности, а другая выполнена с дополнительным выходом, к которому кинематически можно присоединить дополнительный редуктор 15 привода либо лебедки с тросом, либо щетки, которая используется для широкофронтального подметания улиц. Как вариант, дополнительный редуктор 15 расположен в зоне между мостами во внутреннем объеме рамы, что позволяет минимально сократить кинематические цепи привода смежно закрепляемой щетки. При использовании лебедки с выпуском троса под раму по направляющим роликам можно обеспечить вывод троса как через переднюю часть, так и через заднюю часть транспортного средства. Ничто не ограничивает возможности и боковых выводов троса. Редуктор 15 для щетки может быть оснащен муфтой включения и предохранительным устройством для исключения передачи пиковых нагрузок на кинематические узлы.
Раздаточная коробка 4 выполнена с дополнительным зависимым валом 16 отбора мощности, скорость и направление вращения которого зависят от включенной передачи в коробке передач 3. Как пример, раздаточная коробка выполнена двухдиапазонной с прямой передачей и понижающей передачей. Может быть предусмотрена возможность подключения и отключения того или иного моста в зависимости от условий эксплуатации и типа опорной поверхности.
Вал 16 отбора мощности раздаточной коробки 4 снабжен шкивом 40 (или сменными шкивами) для привода посредством ременной передачи 41 автономных потребителей 42 механической или электрической энергии (сварочный генератор, электростанция, гидронасос и т.д.). При использовании вместо ременной передачи 41 цепной производится замена шкива 40 на звездочку. Вполне возможно использование вместо ременной или цепной передач карданной передачи привода потребителей энергии. Переключением передач в раздаточной коробке 4 и в коробке передач 3 обеспечивают изменение скорости и направление вращения вала 16, а посредством включения нейтральной передачи в раздаточной коробке обеспечивается возможность работы в стационарном режиме для привода потребителей 42.
Для исключения поломки карданных валов кинематической связи коробки отбора мощности 12 с узлом 14 целесообразно в этой кинематической связи установить регулируемую предохранительную муфту 43 предельного момента, которая конструктивно может быть выполнена в любом стандартном исполнении (кулачковая, фрикционная и т.д.).
На фиг. 13 представлена кинематическая схема рулевого привода для обеспечения поворота всех колес и повышения маневренности транспортного шасси. Вал рулевого колеса 60 связан с входной шестерней конического редуктора 61, с которой зацеплены две конические шестерни, соответственно связанные валом и карданной передачей с передним 62 и задним 63 рулевыми механизмами. В связи выходной шестерни с задним рулевым механизмом установлена муфта отключения 64 управлением задних колес, выполненная с функцией стопорения карданного вала при положении задних колес, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства. Передний рулевой механизм передней продольной тягой 65 связан с передним колесом, а задний рулевой механизм связан с задним колесом задней продольной тягой 66. Между собой управляемые колеса одного моста связаны через рычаги 67 поперечной тягой 23.
Все элементы и узлы рулевого привода смонтированы с внешней стороны лонжерона рамы с одного борта и расположены в зоне между продольно установленными рессорами и колесами. Силовые опорные узлы закреплены непосредственно на раме. Такое исполнение позволяет освободить внутреннее пространство рамы для установки силовых узлов кинематических цепей привода ведущих колес и технологического оборудования. С другой стороны рамы в той же зоне вдоль другого лонжерона смонтированы гидроцилиндры 26 гидроусилителя, имеющие соответствующую управляющую связь с клапаном 68 гидроусилителя рулевого привода.
Такое исполнение рулевого привода обеспечивает одновременный поворот всех колес транспортного шасси таким образом, что колеса одного борта располагаются под углом друг к другу, что повышает маневренность шасси и позволяет его использовать на малогабаритных площадках. При необходимости и при движении шасси на транспортных скоростях для повышения курсовой устойчивости возможно отключение рулевого механизма заднего моста за счет действия муфты 64, блокировка которой производится лишь в том случае, если задние колеса расположены строго параллельно продольной вертикальной плоскости шасси. Исполнение такой муфты стандартно и поэтому не требует дополнительных разъяснений.
Шасси оснащено в задней зоне рамы на поперечинах механизмом гидравлической навески 54 стандартного типа для установки навесного стандартного оборудования. Такой механизм навески может быть смонтирован и в передней зоне рамы шасси. Для крепления механизма навески на раме смонтированы элементы присоединения.
На фиг. 11 показан пример создания на базе универсального транспортного шасси тротуароуборочной машины для коммунального хозяйства. На шасси устанавливается кабина 59 и бортовой кузов 56. На механизмы навески монтируются плуг или отвальный нож 55 и подметальная щетка 69, например, для широкофронтальной уборки мусора и пыли. Возможно также размещение щетки в зоне под рамой между мостами. В этом случае привод щетки осуществляется от дополнительного редуктора 15.
Тяговое транспортное шасси по третьему варианту исполнения эксплуатируется следующим образом.
Крутящий момент от приводного двигателя 1 через включенное сцепление 2 и выбранную передачу в коробке передач 3 поступает на вход раздаточной коробки 4, где, разветвляясь, передается через карданные передачи 5 на входы главных передач ведущих мостов 8. Через дифференциалы 10 момент поступает на полуоси 11 привода ведущих колес 7. В зависимости от сцепных условий в контакте ведущих колес с грунтом в раздаточной коробке формируется режим привода всех колес или колес только одного моста на прямой или пониженной передаче.
Курсовое направление движения транспортного шасси определяется положением ведущих колес и элементов рулевого привода. При повороте со всеми управляемыми колесами разворот звеньев рулевого привода приводит к тому, что колеса одного борта располагаются под углом друг к другу, что существенно повышает маневренность шасси в стесненных для этого условиях. При отключении заднего рулевого механизма шасси из полноповоротного превращается в переднеповоротное по традиционной схеме.
Оснащение шасси дополнительным редуктором и системой переднего и заднего валов отбора мощности существенно расширяет технологические возможности машины, что обеспечивает такое свойство, как универсальность для использования в различных областях. Оснащение машины дополнительным отбором мощности от раздаточной коробки для привода генератора или гидронасоса позволяет получить стационарную установку для подачи энергии автономным потребителям.
Тяговое транспортное средство универсального назначения (фиг. 14-16) по четвертому варианту исполнения содержит прямоугольной формы раму, ведущие подрессоренные относительно рамы приводные мосты, ведущие колеса по крайней мере одного из которых выполнены поворотными, кабину, рулевое управление колес, включающее в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный с рычагом поворотного кулака переднего моста и кинематически с сошкой заднего моста, а также выполненный с функцией блокировки поворота колес заднего моста, трансмиссию, включающую в себя смонтированные на раме и последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробка передач и раздаточная коробка привода указанных мостов, гидравлическую систему питания потребителей и систему передне- и заднерасположенных валов отбора мощности, а также передний и задний механизмы навески технологического оборудования. Трансмиссия включает в себя дополнительную раздаточную коробку, входной вал которой связан с выходом коробки передач, а один из выходных валов - с входом основной раздаточной коробки.
Рулевое управление колес, выполненное с функцией блокировки поворота колес заднего моста, включает в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный с рычагом поворотного кулака переднего моста и кинематически с сошкой заднего моста, а указанная кинематическая связь включает в себя для каждого моста дополнительные рулевые механизмы, инверсно связанные между собой карданной передачей и через шарнирно связанные между собой сошки и продольные тяги - с рычагами поворотных кулаков мостов, шкворень заднего моста в продольной плоскости наклонен навстречу шкворню переднего моста, а шарнир связи сошки дополнительного рулевого механизма для заднего моста с продольной тягой, связанной с рычагом поворотного кулака этого моста, расположен в центре качания подрессоренного заднего моста, при этом для блокировки поворота колес заднего моста отсоединенная от рычага поворотного колеса продольная тяга одного из мостов закреплена на раме. Поперечная тяга рулевой трапеции заднего поворотного моста связана с дополнительным гидроусилителем.
А гидравлическая система питания потребителей включает в себя приводной от двигателя гидронасос, сообщенный с трехсекционным гидрораспределителем, каждая управляемая секция которого сообщена с отдельной группой потребителей, при этом для контура по крайней мере одной секции в магистрали питания каждого потребителя из группы установлен управляемый двухпозиционный клапан, при этом органы управления этих клапанов сблокированы между собой.
Ниже приводится пример конкретного исполнения.
Тяговое транспортное средство (фиг. 14-16) содержит прямоугольной формы раму с лонжеронами 27, на которой в передней зоне расположена кабина 59, а пространство за кабиной использовано для установки рабочего оборудования типа вакуумпылесоса 70 (фиг. 14) или бортового подъемного кузова 56 (фиг. 15). Запасное колесо 71 расположено за кабиной перед рабочим оборудованием.
Рама прямоугольного типа из внутрь направленного открытого профиля является базовым элементом для установки переднего, смонтированного на рессорах 72, ведущего и управляемого моста 8 с поворотными колесами 7, и заднего, аналогичного переднему, моста, также выполненного с поворотными колесами. Оба моста развернуты входами главных передач навстречу друг другу, при этом шкворень 73 поворотного кулака переднего моста установлен в продольной плоскости задненаклоненным (см. фиг. 20) на угол альфа по стандартной схеме, а шкворень 74 заднего моста наклонен в этой же плоскости на такой же угол навстречу шкворню переднего моста. Такая установка мостов с управляемыми поворотными колесами позволяет при подрессоренной схеме обеспечить курсовую устойчивость на достаточно высоких транспортных скоростях движения без необходимости блокировки задних колес.
В передней части рамы закреплен стандартный передний механизм навески 54 технологического оборудования с приводом от гидроцилиндров 75, а в задней части рамы закреплен также выполненный стандартным задний механизм навески 54 с приводом от гидроцилиндра 76 для работы с технологическим оборудованием, например, типа подметальной щетки или иного типа, применяемого в коммунальном хозяйстве.
Трансмиссия тягово-транспортного средства (фиг. 17) включает в себя приводной двигатель 1, расположенный в передней части рамы, последовательно с ним связанные сцепление 2 и коробку передач 3, выходной вал которой карданной передачей связан с первой управляемой раздаточной коробкой 4, один из выходных валов которой соединен с входом второй управляемой раздаточной коробки 77, обеспечивающей привод переднего и заднего ведущих мостов 8. Другие выходы первой раздаточной коробки 4 являются валами отбора мощности.
На фиг. 17 и 18 также представлена кинематическая схема системы передне- и заднерасположенных валов отбора мощности. Привод валов осуществляется от отключаемой приводной коробки мощности 12, смонтированной в зоне технологического окна коробки передач и получающей крутящий момент от одной из кинематических цепей передач коробки передач 3. От коробки мощности выведена в зону передней части рамы карданная передача 44 для обеспечения переднего отбора мощности. В зону задней части рамы выведена от этой коробки карданная передача 13 для обеспечения заднего отбора мощности. В качестве переднего отбора мощности может быть использована лебедка 78 с узлом ее отключения или шлицевой вал 79 (фиг. 18). В качестве примера заднего отбора мощности показан редуктор 14 для привода шлицевого вала 80.
Использование двух раздаточных коробок стандартного исполнения, применяемых для транспортных машин, позволило получить малые скорости передвижения, на которых работает технологическое оборудование.
Рулевое управление для колес 7 обоих мостов 8 (фиг. 19, 21) включает в себя рулевое колесо 60 с основным передним рулевым механизмом 62, связанным с рычагом 81 поворотного кулака колеса переднего моста. Рулевой механизм 62 оснащен гидроцилиндром 26 гидроусилителя. Для осуществления синхронного привода поворота передних и задних колес мостов рулевое управление снабжено дополнительными рулевыми механизмами 82, инверсно связанными между собой карданной передачей 83, расположенной вдоль лонжерона рамы с внутренней ее стороны. Выходные элементы этих рулевых механизмов связаны с сошками 84, шарнирно соединенными с продольными тягами 66, связанными с рычагами 81 поворотных кулаков колес мостов. При этом задний мост также оснащен гидроцилиндром гидроусилителя.
Кинематика рулевого управления обеспечивает разворот колес одного борта в сторону поворота навстречу друг другу, как это показано пунктиром на фиг. 19. Такая схема поворота обеспечивает повышенную маневренность и возможность разворота в стесненных условиях.
Рулевое управление предусматривает блокировку поворота задних колес за счет отключения его от рулевого механизма 62. Блокировка производится, например, за счет отсоединения продольной тяги 66 от рычага 81 поворотного кулака (фиг. 21). Свободный конец тяги закрепляется в пятке 85 на раме. Такое отключение может быть произведено в зоне переднего моста.
Для исключения влияния качания подрессоренного моста на рулевой механизм продольная тяга 66 каждого моста связана шарниром с сошкой 84, при этом шарнир размещен в зоне центра качания подрессоренного моста. Таким образом, перемещения моста вызывают качания продольной тяги вокруг шарнира ее связи с сошкой, но без передачи усилий на рулевой механизм.
Гидравлическая система (фиг. 22) питания потребителей включает в себя гидронасос 19, закрепленный для привода на коленчатом валу приводного двигателя 1 (фиг. 1) и сообщенный с секционным гидрораспределителем 86, каждая секция которого, выполненная управляемой, сообщена со своей группой потребителей. Например, первая секция сообщена с телескопическим гидроцилиндром 87 подъема кузова и гидроцилиндром 76 подъема-опускания заднего механизма навески, средняя секция гидрораспределителя 86 сообщена с гидроцилиндрами 75 подъема переднего механизма навески, а последняя секция - с гидроцилиндрами 88 навесного оборудования. При этом по крайней мере одна секция (в приведенном на фиг. 22 две секции) оснащена управляемыми двухпозиционными клапанами 89 для каждого потребителя, установленными в цепи связи гидрораспределителя с потребителями. Органы управления клапанами 89 могут быть сблокированы.
Такое исполнение обеспечивает управление каждым потребителем, возможность его отключения и исключает влияние работы одной группы потребителей на работу другой группы потребителей.
Тяговое транспортное средство по четвертому варианту исполнения эксплуатируется обычным для такого типа многофункциональных средств образом. Особенности средства и его конструктивные изменения не влияют на функционирование машины как транспортного средства. Введенные изменения позволяют улучшить эксплуатационные показатели многофункциональной машины для коммунального хозяйства в части ее маневренности, повышения курсовой устойчивости на транспортных скоростях без блокировки поворота колес заднего моста, обеспечения так называемых "ползучих" скоростей движения для работы с технологическим оборудованием и ремонтопригодности за счет использования выпускаемых серийно агрегатов и узлов других транспортных средств.
На фиг. 23-27 представлен пятый вариант исполнения тягового транспортного средства.
Рама (не показана) прямоугольного типа из внутрь направленного открытого профиля является базовым элементом для установки переднего смонтированного на рессорах ведущего и управляемого моста 8 с поворотными колесами 7, и заднего, аналогичного переднему, моста, также выполненного с поворотными колесами. Оба моста развернуты входами главных передач навстречу друг другу, при этом шкворень поворотного кулака переднего моста установлен в продольной плоскости задненаклоненным на угол альфа по стандартной схеме, а шкворень заднего моста наклонен в этой же плоскости на такой же угол навстречу шкворню переднего моста. Такая установка мостов с управляемыми поворотными колесами позволяет при подрессоренной схеме обеспечить курсовую устойчивость на достаточно высоких транспортных скоростях движения без необходимости блокировки задних колес.
Трансмиссия тягово-транспортного средства (фиг. 23) включает в себя приводной двигатель 1, расположенный в передней части рамы, последовательно с ним связанные сцепление 2 и коробку передач 3, выходной вал которой карданной передачей связан с первой управляемой раздаточной коробкой 4, один из выходных валов которой соединен с входом второй управляемой раздаточной коробки 77, обеспечивающей привод переднего и заднего ведущих мостов 8. Другие выходы первой раздаточной коробки 4 являются валами отбора мощности.
В передней части рамы тягового транспортного средства закрепляется стандартный передний механизм навески технологического оборудования, а в задней части рамы закрепляется стандартный задний механизм навески для работы с технологическим оборудованием, например, типа подметальной щетки или иного типа, применяемого в коммунальном хозяйстве.
На фиг. 23 также представлена кинематическая схема системы передне- и заднерасположенных валов отбора мощности. Привод валов осуществляется от отключаемой приводной коробки отбора мощности 12, смонтированной в зоне технологического окна 90 (фиг. 25) коробки передач 3 и получающей крутящий момент от одной из кинематических цепей передач коробки передач 3. От коробки отбора мощности 12 выведена в зону передней части рамы карданная передача 44 для обеспечения переднего отбора мощности. В зону задней части рамы выведена от этой коробки карданная передача 13 из по крайней мере одного карданного вала для обеспечения заднего отбора мощности. В качестве переднего отбора мощности может быть использована лебедка 78 или шлицевой переднерасположенный вал 79 (фиг. 24) отбора мощности. В качестве примера заднего отбора мощности показан редуктор 14 для привода шлицевого заднерасположенного вала 80 отбора мощности.
Коробка отбора мощности 12 (фиг. 25) выполнена в виде самостоятельного отдельного узла, имеющего корпус 91, в котором 40 смонтирован вал 92 с шестерней 93, кинематически связанной с одной из шестерен коробки передач 3 через разъем технологического окна 90. Вал 92 выведен наружу из корпуса своими концами. Один конец этого вала связан по крайней мере с одним карданным валом карданной передачи 13 привода заднерасположенного вала отбора мощности, а другой связан с переднерасположенным валом отбора мощности через управляемую зубчатую муфту 94, подвижно установленную на шлицевом конце вала 92. Орган управления 95 обеспечивает положение этой муфты за счет ее перемещения. В одном из положений зубчатая муфта связывает вал 92 с валом привода переднерасположенного вала отбора мощности, а в другом разъединяет эти валы, отключая этот вал отбора мощности. При этом орган управления 95 зубчатой муфты выведен в зону выхода переднерасположенного вала отбора мощности и расположен с внешней передней части транспортного средства (не показано). Шестерня 93 вала коробки отбора мощности также может быть выполнена с подвижностью по валу 92, что позволит обеспечить полное отключение всех валов отбора мощности.
Управляемая зубчатая муфта 94 выполнена в отдельном корпусе 96, который прикрепляется к корпусу 90 коробки отбора мощности в зоне 1 подшипниковой опоры 97 выступающего наружу конца вала 92. Корпус 96 в месте крепления выполнен с кольцевым буртом 98 для поджатия подшипниковой опоры 97 и выполняет функцию крышки этого подшипника, обеспечивая возможность смазки как муфты, так и подшипниковой опоры из общей масляной ванны.
Рулевое управление (фиг. 27) для поворотных колес 7 переднего и заднего мостов полноприводного тягового транспортного средства включает в себя рулевое колесо 60 с основным рулевым механизмом 62, связанным с рычагом 81 поворотного кулака колеса переднего моста. Рулевой механизм 62 оснащен гидроцилиндром 26 гидроусилителя. Для осуществления синхронного привода поворота передних и задних колес мостов рулевое управление снабжено дополнительными рулевыми механизмами 82, инверсно связанными между собой карданной передачей 83, расположенной вдоль лонжерона рамы с внутренней ее стороны. Выходные элементы этих рулевых механизмов связаны с сошками 84, шарнирно соединенными с продольными тягами 66, связанными с рычагами 81 поворотных кулаков колес мостов. При этом задний мост также оснащен гидроцилиндром 26 гидроусилителя.
Кинематика рулевого управления обеспечивает разворот колес одного борта в сторону поворота навстречу друг другу, как это показано пунктиром на фиг. 27. Такая схема поворота обеспечивает повышенную маневренность и возможность разворота в стесненных условиях. Для исключения влияния качания подрессоренного моста на рулевой механизм продольная тяга 66 каждого моста связана шарниром с сошкой 84, при этом этот шарнир размещен в зоне центра качания подрессоренного моста. Таким образом, перемещения моста вызывают качания продольной тяги вокруг шарнира ее связи с сошкой, но без передачи усилий на рулевой механизм.
Рулевое управление предусматривает блокировку поворота задних колес за счет отключения его от рулевого механизма 62. Для этого дополнительный рулевой механизм 82 заднего моста связан с карданной передачей 83 через управляемую зубчатую муфту 99, замыкаемую на корпус 100 муфты, соединенный с корпусом рулевого механизма 82 при отключении связи с карданной передачей для блокировки поворота колес заднего моста. Муфта 99 выполнена управляемой от органа управления 101, обеспечивающего за счет перемещения зубчатой муфты 99 ее первое положение (фиг. 28), в котором зубчатый венец муфты зацеплением соединяет входной вал дополнительного рулевого механизма 82 с карданным валом карданной передачи 83 (режим поворота всех колес всех мостов), и ее второе положение, при котором муфта 99 разъединяет связь с карданной передачей 83 и замыкается на корпус (этому положению муфты соответствует положение элементов по фиг. 28). Во втором положении муфты обеспечивается отсоединение всего рулевого устройства заднего моста с одновременной стабилизацией колес заднего моста в неповоротном положении за счет фиксации всех поворотных звеньев на неподвижный корпус дополнительного рулевого механизма 82. Второе положение муфты позволяет тягово-транспортному средству передвигаться на транспортных скоростях выше 30 км/час без потери курсовой устойчивости.
Орган управления 101 зубчатой муфтой во втором положении муфты (т.е. при отключении рулевого управления заднего моста) кинематически взаимодействует с контактным переключателем 102 контура управления системы питания гидроцилиндров 26 гидроусилителей, обеспечивая запирание управляющих полостей гидроусилителя, связанного с поперечной тягой 23 рулевой трапеции заднего моста.
Подвижная муфта 99 выполнена с несимметричными элементами, которые позволяют замыкать ее на корпус лишь при положении колес заднего моста для движения по прямой.
Система питания гидроусилителей (см. фиг. 27) включает в себя стандартный золотникового типа гидрораспределитель 103, сообщенный входами с источником давления 104 рабочей жидкости сливом и выходами - с управляющими полостями выполненных в виде силовых гидроцилиндров гидроусилителей. При этом связь сообщения гидрораспределителя с гидроцилиндрами 26 осуществлена через дополнительный распределитель 105, управляющие положения которого определяются включенным или выключенным положением контактного переключателя 102. При отключении зубчатой муфты 99 и замыкании ее на корпус орган управления 101 воздействует на контактный переключатель 102, что обеспечивает перевод распределителя в другое положение, при котором происходит запирание управляющих полостей гидроцилиндра.
Как вариант, предлагается разместить орган управления зубчатой муфтой 99 в кабине тягового средства, а перемещение подвижного элемента этой муфты связать, например, механически с элементом переключения дополнительного распределителя 105.
Тяговое транспортное средство эксплуатируется обычным для такого типа многофункциональных средств образом. Введенные изменения позволяют улучшить эксплуатационные показатели многофункциональной машины для коммунального хозяйства в части ее маневренности, повышения курсовой устойчивости на транспортных скоростях без блокировки поворота колес заднего моста, обеспечения так называемых "ползучих" скоростей движения для работы с технологическим оборудованием и ремонтопригодности за счет использования выпускаемых серийно агрегатов и узлов других транспортных средств.
Тяговое транспортное средство универсального назначения и повышенной проходимости и маневренности по шестому варианту исполнения в части исполнения рамы, трансмиссии, компоновки агрегатов на раме, системы отбора мощности повторяет схему, представленную на фиг. 6, и поэтому подробно не описывается (в части детального описания следует обратиться к исполнению тягового транспортного средства по второму варианту).
Система рулевого управления для данного тягового средства представлена на фиг. 29. Рулевое управление для поворотных колес 7 переднего и заднего мостов тягового средства включает в себя рулевое колесо с основным рулевым механизмом 62, связанным тягой 106 с рычагом 81, связанным тягой 107 с поворотным кулаком 108 колеса переднего моста. Рулевой механизм 62 оснащен гидроцилиндром 26 гидроусилителя. Для осуществления синхронного привода поворота передних и задних колес мостов рулевое управление снабжено дополнительными рулевыми механизмами 82, инверсно связанными между собой карданной передачей 83, расположенной вдоль лонжерона рамы с внутренней ее стороны. Выходные элементы этих рулевых механизмов связаны с сошками, шарнирно соединенными с продольными тягами 66, связанными с рычагами 81 поворотных кулаков колес мостов. При этом задний мост также оснащен гидроцилиндром 26 гидроусилителя.
Кинематика рулевого управления обеспечивает разворот колес одного борта в сторону поворота навстречу друг другу, как это показано пунктиром на фиг. 29. Такая схема поворота обеспечивает повышенную маневренность и возможность разворота в стесненных условиях.
Рулевое управление предусматривает блокировку поворота задних колес за счет отключения его от рулевого механизма 62. Для этого дополнительный рулевой механизм 82 заднего моста связан с карданной передачей 83 через управляемую зубчатую муфту 99, замыкаемую на корпус муфты, соединенный с корпусом рулевого механизма 82 при отключении связи с карданной передачей для блокировки поворота колес заднего моста. Муфта 99 выполнена управляемой от органа управления 101, обеспечивающего за счет перемещения зубчатой муфты 99 ее первое положение, в котором зубчатый венец муфты зацеплением соединяет входной вал дополнительного рулевого механизма 82 с карданным валом карданной передачи 83 (режим поворота всех колес всех мостов), и ее второе положение, при котором муфта 99 разъединяет связь с карданной передачей 83 и замыкается на корпус. Во втором положении муфты обеспечивается отсоединение всего рулевого устройства заднего моста с одновременной стабилизацией колес заднего моста в неповоротном положении за счет фиксации всех поворотных звеньев на неподвижный корпус дополнительного рулевого механизма 82. Второе положение муфты позволяет тягово-транспортному средству передвигаться на транспортных скоростях выше 30 км/час без потери курсовой устойчивости.
Орган управления зубчатой муфтой расположен в кабине тягового транспортного средства и кинематически связан с дополнительным распределителем 105, обеспечивающим функцию запирания управляющих полостей гидроцилиндра 26 заднего моста. Дополнительный гидрораспределитель 105 выполнен золотниковым четырехлинейным двухпозиционным с механическим управлением.
Система питания гидроусилителей включает в себя стандартный золотникового типа гидрораспределитель 103, сообщенный входами с источником давления 104 рабочей жидкости сливом и выходами - с управляющими полостями выполненных в виде силовых гидроцилиндров 26 гидроусилителей. При этом связь сообщения гидрораспределителя 103 с гидроцилиндрами 26 осуществлена через дополнительный распределитель 105, управляющие положения которого определяются включенным или выключенным положением зубчатой муфты 99.
Подвеска всех колес для данного варианта исполнения повторяет подвеску торсионного типа для тягового средства по второму варианту. То самое относится к решению закрепления картеров мостов к вертикальным частям лонжеронов рамы.
Для данного варианта исполнения тягового средства на фиг. 30 представлена гидравлическая схема питания внешних потребителей, которая также может рассматриваться в качестве системы гидравлического отбора мощности, выполненная с функцией гидравлического отключения гидронасосов в режиме привода их во вращение от элементов трансмиссии.
Система гидравлического отбора мощности включает в себя секционный регулируемый гидрораспределитель 109, напорная гидролиния которого сообщена с гидронасосом 110, а сливная - через систему фильтрации с гидробаком. Напорная и сливной гидролинии сообщены между собой регулируемым крановым аппаратом 111, позволяющим при закрытом его положении разобщать напорную и сливные гидролинии, обеспечивая нормальный режим питания потребителей, а при открытом его положении - сообщает напорную гидролинию со сливной, исключая при этом возможность питания потребителей за счет отключения гидронасоса 110 от гидрораспределителя 109. Выход каждой секции гидрораспределителя 109 сообщен с соответствующим потребителем, например гидроцилиндрами 112 подъема заднего навесного оборудования, гидроцилиндром 113 подъема отвального ножа или гидроцилиндром 114 подъема кузова. Часть секций сообщена гидромагистралями с крановыми аппаратами 115 подключения внешних потребителей, не являющихся штатным оборудованием тягового транспортного средства. Система может быть оснащена дополнительным гидронасосом 116, напорная и сливная гидролинии которого могут быть сообщены между собой также регулируемым крановым аппаратом 117, предназначенным для отключения этого гидронасоса от дополнительного регулируемого многопозиционного гидрораспределителя 118 подключения внешних потребителей.
В магистралях питания потребителей могут быть установлены регулируемые дроссели с обратными клапанами, обозначенные на фиг. 30 позицией 119.
Для обеспечения сверхмалых рабочих скоростей трансмиссия тягового транспортного средства по последнему варианту исполнения дополнена гидравлическим ходоуменьшителем, представленным на фиг. 31.
Гидравлический ходоуменьшитель содержит гидронасос 120, напорная магистраль которого сообщена, с одной стороны, через регулируемый дроссель с сливной магистралью, а с другой стороны, с входом управляемого реверсивного двухпозиционного четырехлинейного распределителя 121, сообщенного с гидромотором 122, вал которого через управляемую муфту 123 связан с одним из валов раздаточной коробки, связанной выходными валами с главными передачами мостов тягового средства.
Настоящий ходоуменьшитель может использоваться в трансмиссии тягового транспортного средства по любому из рассмотренных вариантов, если в раздаточной коробке, применяемой в трансмиссии по конкретному варианту, имеется возможность подключения к одному из ее валов.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение позволяет создать универсальное мобильное энергетическое транспортное средство с высокими качествами по ремонтопригодности и техническому обслуживанию, а также широкого эксплуатационного назначения. Повышенные проходимость и маневренность позволяют использовать машину практически в любых условиях и в любых территориальных регионах.
Настоящее изобретение промышленно применимо. Для расширения функциональных возможностей в части привода дополнительных технологических агрегатов, расположенных вне тягового транспортного средства, коробка отбора мощности и схема трансмиссии разработаны для использования в ней агрегатов и узлов конверсируемой в настоящее время техники и серийно выпускаемых агрегатов и узлов тракторного и автомобильного машиностроения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| АВТОМОБИЛЬНОЕ КРАНОВОЕ ШАССИ | 2018 |
|
RU2684838C1 |
| КОЛЕСНЫЙ ТРАКТОР | 1992 |
|
RU2020103C1 |
| СЕДЕЛЬНЫЙ ТЯГАЧ | 2018 |
|
RU2679275C1 |
| ГУСЕНИЧНАЯ МАШИНА | 2000 |
|
RU2211166C2 |
| ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ОСОБО ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ НА ГУСЕНИЧНОМ ХОДУ | 2004 |
|
RU2333130C2 |
| ТРАКТОР | 2009 |
|
RU2401759C2 |
| ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ПОСЕВНОЙ АГРЕГАТ | 2009 |
|
RU2414112C1 |
| Колёсно-гусеничное шасси транспортного средства повышенной проходимости | 2022 |
|
RU2787607C1 |
| КОЛЕСНО-ГУСЕНИЧНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО | 2009 |
|
RU2407668C2 |
| ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО | 2008 |
|
RU2372240C2 |
Изобретение относится к транспортному машиностроению. Тяговое транспортное средство универсального назначения по первому варианту исполнения содержит смонтированные на раме двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку, валы которой связаны с блокируемыми дифференциалами ведущих мостов, рулевой привод и подвеску колес и устройство отбора мощности. Оно снабжено расположенной в зоне между мостами лебедкой, связанной с узлом привода заднего вала отбора мощности. Открытый профиль лонжеронов расположен с внешней стороны рамы, и картер каждого моста фланцами прикреплен к вертикальным стенкам лонжеронов с внутренней стороны рамы, а колесные карданные валы пропущены через отверстия в вертикальных стенках лонжеронов и через конечные передачи связаны с колесами. Подвеска каждого колеса выполнена независимой торсионной на четырех рычагах крепления к колесу. Все колеса выполнены поворотными и кинематически связаны с рулевым приводом, выполненным с возможностью отключения колес заднего моста и фиксации последних относительно рамы ориентировано вдоль продольной оси транспортного средства. Рулевой привод включает в себя для каждого колеса колесную тягу, связанную одним концом с колесом, а другим - с первым плечом двуплечего маятникового рычага, другие плечи которых для колес одного моста тягой связаны между собой, при этом маятниковые рычаги по одному борту посредством трех шарнирных тяг связаны между собой, с одной из крайних тяг из упомянутых последними кинематически связана золотниковая тяга гидрораспределителя рулевого управления, а другая крайняя тяга в зоне переднего моста из упомянутых последними выполнена изменяемой длины для регулировки угла поворота задних колес и снабжена механизмом ее стопорения при отключении связи с элементами рулевого привода переднего моста. Даны описания еще пяти вариантов исполнения тягового транспортного средства. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных маневренных и тяговых свойств при работе с технологическим оборудованием. 6 с. и 19 з.п. ф-лы, 31 ил.
| И.И.Селиванов | |||
| Автомобили и транспортные гусеничные машины высокой проходимости | |||
| - М.: Наука, 1967, с.92-94, 97-98, фиг.84, с.106-109, фиг.94, фиг.95, с.150-151, 154, фиг.140, фиг.141 | |||
| МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТРАКТОР | 1992 |
|
RU2104882C1 |
| СИЛОВОЙ АГРЕГАТ ДОРОЖНОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ | 1996 |
|
RU2112666C1 |
| US 4862987 A, 05.09.1989 | |||
| Прибор для определения термоупругого коэффициента малых спиральных пружин | 1958 |
|
SU119144A1 |
| УСТРОЙСТВО для ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ НА ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ ИЗДЕЛИЙ | 0 |
|
SU291844A1 |
