ШАССИ, ОБОРУДОВАННОЕ УСТРОЙСТВОМ СЕЛЕКТИВНОЙ ПЕРЕДАЧИ УСИЛИЯ Российский патент 2013 года по МПК B64C25/50 F16D7/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к шасси с поворотной нижней частью, оборудованному устройством селективной передачи усилия.

Уровень техники

Из документа FR 2905997 известны устройства передачи усилия, содержащие первый элемент и второй элемент, который установлен с возможностью перемещения на первом элементе, но удерживается неподвижным на этом элементе, пока усилие со стороны первого элемента не превысит заданный порог. За пределами этого порогового значения второй элемент высвобождается и может перемещаться относительно первого элемента, преодолевая противодействующее усилие, равное указанному порогу.

Под усилием следует, разумеется, понимать также момент сил, если оба элемента установлены с возможностью вращения относительно друг друга.

В данном случае в устройствах, раскрытых в упомянутом документе, противодействующее усилие создается фрикционным органом, расположенным между двумя элементами для создания между ними противодействующего усилия с максимальным значением, зависящим от предварительного напряжения, действующего со стороны нажимного органа.

В нашем случае речь идет, в частности, о применении таких устройств для шасси, содержащих нижнюю поворотную часть, поворачиваемую приводами направления. Действительно, в шасси, нижняя поворотная часть которых приводится в движение электромеханическими приводами, возникает потребность в отсоединении приводов от нижней поворотной части или в защите приводов от превышения момента сил.

В документе FR 2899871 было предложено оборудовать каждый из приводов устройством сцепления. Наиболее очевидной возможностью является установка вышеупомянутого устройства передачи усилия вместо каждого из устройств сцепления.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение призвано предложить другой вариант установки этого устройства на шасси.

В некоторых случаях, в частности, во время буксировки летательного аппарата тягачом, соединенным с нижней поворотной частью шасси, возникает потребность в отсоединении приводов от нижней поворотной части. Если такое отсоединение не происходит, на двигатель и редуктор каждого из приводов действует момент сил, возникающий при повороте нижней поворотной части шасси под действием тягача. В этом случае желательно предохранить двигатели электромеханических приводов направления и соответствующие редукторы, чтобы избежать повреждения приводов в результате действия слишком большого момента сил.

С другой стороны, может случиться, что приводы направления приводятся в действие несвоевременно, тогда как колеса шасси заблокированы от вращения либо колодками, либо буксировочным водилом, соединенным с нижней частью шасси.

Поэтому возникает потребность в снабжении такого шасси устройством, позволяющим отсоединять приводы или, если невозможно передавать момент сил только до определенного порога, позволяющим избежать повреждения шасси.

Раскрытие изобретения

Для достижения этого технического результата изобретением предлагается шасси летательного аппарата, содержащее стойку, на которой установлена нижняя поворотная часть, оборудованная одним или несколькими колесами, и, по меньшей мере, один привод направления, установленный на стойке для селективного направления нижней поворотной части, при этом шасси содержит устройство селективной передачи усилий, содержащее первый элемент и второй элемент, установленный подвижно на первом элементе, при этом между первым элементом и вторым элементом установлен фрикционный орган для создания между ними силы трения, максимальное значение которой зависит от предварительного напряжения, устанавливаемого нажимным органом, при этом устройство содержит средства управления изменением предварительного напряжения, которым нажимной орган действует на фрикционный орган, выполненные с возможностью существенного ослабления, создаваемого нажимным органом предварительного напряжения таким образом, чтобы оно стало по существу нулевым, при этом устройство расположено на шасси так, что первый элемент устройства передачи неподвижно соединен с нижней поворотной частью с возможностью поворота вместе с ней, а второй элемент устройства передачи неподвижно соединен с участком шасси, управляемым приводом направления.

Таким образом, управляя изменением предварительного напряжения, создаваемого нажимным органом, можно не только регулировать сопротивление устройства и, следовательно, порог передаваемого усилия, но также можно, устранив предварительное напряжение, полностью отключить два элемента. Таким образом, устройство становится устройством сцепления с регулируемым порогом усилия, а также устройством управляемого разъединения.

Таким образом, средства изменения порогового значения, входящие в состав устройства, позволяют произвольно отключать нижнюю поворотную часть от шасси, что обеспечивает свободное направление нижней поворотной части, например, под действием тягового усилия, создаваемого буксировочным тягачом, или, тоже произвольно, модулировать максимальный момент сил, передаваемый между венцом и нижней поворотной частью. Так, например, если один из приводов вышел из строя, можно понизить порог передаваемого момента, чтобы избежать повреждения оставшегося в рабочем состоянии привода.

Выполненное таким образом устройство передачи усилия может взаимодействовать с несколькими приводами направления.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 схематично показано устройство согласно первому частному варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг.2 схематично показано устройство согласно второму частному варианту осуществления изобретения, вид в разрезе;

на фиг.3 показано устройство, изображенное на фиг.2, вид в перспективе с пространственным разделением деталей и с частичным разрезом;

на фиг.4 показано шасси летательного аппарата, оборудованное устройством, изображенным на фиг.2 и 3, вид в разрезе.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан вариант изобретения для усовершенствования известного устройства, раскрытого в документе ER 2905997 на фиг.1.

На этой фигуре показан первый элемент 1, на котором установлен второй элемент 2 с возможностью перемещения скольжением в направлении, показанном стрелкой Р. Для этого на первом элементе 1 с возможностью вращения установлены ролики 3, которые направляют второй элемент 2. Фрикционный орган, в данном случае клин 4, содержащий, с одной стороны, поверхность 7 трения на втором элементе и, с другой стороны, опорную поверхность 8, образующую угол с поверхностью трения, расположен между вторым элементом 2 и опорными роликами 9, установленными на первом элементе 1 с возможностью вращения. На клин 4 в направлении положения заклинивания возвратным усилием действует нажимной орган, в данном случае пружина 12, установленная между клином 4 и концом рычага 10, установленного на первом элементе 1 с возможностью поворота вокруг оси X. На другой конец рычага 10 действует эксцентриковый кулачок 11, установленный на конце вала электрического двигателя 13.

Вращая кулачок 11 при помощи двигателя 13, можно изменять предварительное напряжение, создаваемое пружиной 12 на клине 4, от максимального значения (положение показано на фигуре) до нулевого значения (в этом случае кулачок 11 поворачивается на 180 градусов). В этом положении пружина 12 является полностью разгруженной.

Таким образом, пока тяговое усилие, которым действуют на второй элемент 2, не превысит усилие, создаваемое пружиной, второй элемент 2 остается неподвижным и не может перемещаться относительно первого элемента 1. Если тяговое усилие превышает это пороговое усилие, второй элемент 2 перемещается, преодолевая противодействующее усилие, равное вышеуказанному максимальному усилию.

Благодаря настоящему изобретению можно произвольно менять противодействующее усилие, которым действует клин на второй элемент 2 во время его перемещений относительно первого элемента 1, и даже, в случае необходимости, устранять это усилие.

Устройство, показанное на фиг.2 и 3 настоящей заявки, является усовершенствованием устройства, показанного на фиг.2, 3 и 4 документа FR 2905997. Чтобы рассмотреть более детально работу этого устройства, обратимся к этому документу. Достаточно напомнить, что устройство содержит первый элемент, в данном случае вал 101, и второй элемент, в данном случае зубчатый венец 102, установленный коаксиально с валом 101. Между двумя элементами расположено передающее устройство 103, которое содержит фрикционный орган в виде двух зеркально установленных колец 104, каждое из которых содержит внутреннюю цилиндрическую окружную поверхность 105, опирающуюся на цилиндрическую окружную поверхность 106 вала 101, и наружную усеченную конусную поверхность 107 небольшого наклона, взаимодействующую с соответствующей усеченной конусной поверхностью 108 зубчатого венца 102. При этом следует отметить, что с учетом зеркального расположения колец 104 поверхность 108 зубчатого венца 102, взаимодействующая с кольцами 104, является двухконусной.

В кольцах 104 выполнены сквозные осевые отверстия, в каждое из которых заходит подвижный шток 109 привода 110 предварительного напряжения. Осевые отверстия содержат заплечики, образующие опорные стороны, на которых устанавливают пружинные шайбы 112, которые, опираясь, с одной стороны, на корпус привода 110 предварительного напряжения и, с другой стороны, на головку 113 подвижного штока 109, создают предварительное напряжение на кольцах 104, стремясь прижать рабочие поверхности колец 104 к валу 101, с одной стороны, и к зубчатому венцу 102, с другой стороны.

Для обеспечения блокировки вращения и осевого перемещения колец 104 относительно вала 101, как показано, в частности, на фиг.3, устанавливают шарики 114 (в данном случае показан только один шарик), которые заклиниваются, с одной стороны, в полостях 115, выполненных в виде сегментов сферической поверхности в валу 101, и, с другой стороны, в граненых выемках 116, вырезанных в каждом из колец 104. Когда кольца 104 устанавливают на валу 101 и удерживают прижатыми друг к другу пружинными шайбами 112, каждый из шариков 114 оказывается заключенным в полости 115 в виде сегмента сферической поверхности и в двух граненых выемках 116, находящихся напротив друг друга и принадлежащих, каждая, к одному из колец. Таким образом, шарики образуют препятствие, обеспечивающее блокировку вращения и осевого перемещения колец 104 относительно вала 101. Устройство работает следующим образом. При помощи приводов 110 предварительного напряжения на кольцах 104 создают определенное предварительное напряжение. С учетом препятствия, образованного шариками 114, кольца 104 вынуждены поворачиваться, независимо от момента, действующего со стороны вала. Момент передается на зубчатый венец 102 за счет трения между конусными поверхностями колец 104 и венца 102. Если момент превышает максимальное значение, определенное действующим предварительным напряжением, зубчатый венец проскальзывает на кольцах 104.

Таким образом, обеспечивают сцепление между зубчатым венцом 102 и валом 101 с ограничением момента сил. Разумеется, это ограничение относится также к моменту, которым венец 102 действует на вал 101, или к моменту, которым вал 101 действует на венец 102.

Если требуется отсоединить вал 101 от зубчатого венца 102, достаточно привести в действие приводы 110 предварительного напряжения, чтобы они полностью ослабили предварительное напряжение, создаваемое пружинными шайбами 112 на кольцах 104. Таким образом, венец 102 отсоединяется от вала 101 и может свободно вращаться (с учетом остаточного трения) относительно вала 101.

В данном случае приводы 110 предварительного напряжения являются приводами пьезоэлектрического типа. Вместе с тем, в рамках настоящего изобретения можно устанавливать и другие типы приводов (гидравлические, электромеханические и т.д.).

Этот принцип можно применить для управления направлением шасси, как показано на фиг.4. На этой фигуре показана стойка 220 шасси, на которой с возможностью вращения установлена поворотная муфта 201. Поворотная муфта 201 классически соединена двухзвенным шарниром 222 (на фигуре показаны только его два плеча) с подвижным штоком 223, на нижнем конце которого установлены колеса (на фигуре не показаны). Двухзвенный шарнир 222 обеспечивает свободное перемещение скольжением подвижного штока 223 в стойке 220 и одновременно вращение подвижного штока 223 и, следовательно, поворот установленных на нем колес под действием вращения поворотной муфты 201.

Для этого поворотную муфту 201 оборудуют зубчатым венцом 202, который в данном случае соединен с поворотной муфтой при помощи управляемых средств сцепления, абсолютно аналогичных средствам, описанным со ссылками на фиг.2 и 3. Такими являются кольца 204, пружинные шайбы 212, шарики 214 и приводы 210 предварительного напряжения.

Зубчатый венец 202 зацепляется с шестерней 226 электромеханического привода 230 направления, закрепленного на площадке 231, неподвижно соединенной со стойкой 220. Электромеханический привод содержит, по меньшей мере, один электрический двигатель, выполненный с возможностью вращения шестерни 226 для передачи вращения на зубчатый венец 202, который через пороговое передающее устройство в соответствии с настоящим изобретением вращает поворотную муфту 201, что приводит к повороту подвижного штока 223 и, следовательно, к изменению направления установленных на нем колес.

Для отсоединения нижней поворотной части шасси от приводов 230 направления достаточно подать команду на приводы 210 предварительного напряжения, чтобы они ослабили свое действие на пружинные шайбы 212, которые с этого момента перестают действовать напряжением на кольца 204.

Разъединение может потребоваться в случае буксировки, чтобы повороты нижней части шасси, совершаемые под действием тягача, не привели к повреждению привода 230 направления. Оно может также потребоваться, если привод 230 направления несвоевременно изменяет направление движения.

В нормальных условиях устройство в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает передачу момента от привода направления на поворотную муфту с ограничением передаваемого момента значением, которое можно регулировать путем управления приводами 210 предварительного напряжения.

В представленных примерах предварительное напряжение, создаваемое нажимным органом, регулируют, перемещая соответствующим образом седло, на которое опирается пружинный орган, относительно передающего органа. Разумеется, существуют и другие управляемые средства изменения предварительного напряжения. Например, если нажимной орган является газовым нажимным органом, можно изменять давление газа.

Под нажимным органом следует понимать любой орган, выполненный с возможностью создания напряжения, когда на него действуют предварительным напряжением, и имеющий ход, который может быть небольшим, но достаточным, чтобы второй элемент мог перемещаться скольжением по поверхности трения фрикционного органа передачи. Термин охватывает, например, геликоидальные пружины, пружинные шайбы, а также газовые пружины или даже гидравлические силовые цилиндры, учитывая, что масло, находящееся внутри силового цилиндра, может подвергаться небольшому сжатию.

Кроме того, в настоящем примере были представлены средства изменения предварительного напряжения возрастающего действия, чтобы можно было устанавливать требуемое предварительное напряжение, но можно также применять средства изменения, работающие по принципу «включено-выключено», имеющие только два управляемых положения, одно из которых соответствует определенному предварительному напряжению, а другое соответствует полному ослаблению предварительного напряжения.

Изобретение относится к шасси летательного аппарата с поворотной нижней частью. Шасси содержит стойку (220) с установленной на ней нижней поворотной частью (201, 223) и один привод (230) направления, установленный на стойке для селективного направления нижней поворотной части. Шасси также содержит устройство селективной передачи усилий, содержащее первый элемент (1, 101, 201) и второй элемент (2, 102, 202), установленный с возможностью перемещения на первом элементе. Между первым элементом и вторым элементом установлен фрикционный орган (4, 104, 204) для создания между двумя элементами силы трения. Устройство содержит средства (10, 11, 13, 110, 210) управления изменением предварительного напряжения, которым нажимной орган действует на фрикционный орган. Средства (10, 11, 13, 110, 210) управления выполнены с возможностью существенного ослабления создаваемого нажимным органом предварительного напряжения до нулевого значения. Устройство расположено на шасси так, что первый элемент (201) неподвижно соединен с нижней поворотной частью с возможностью поворота вместе с ней, а второй элемент (202) неподвижно соединен с участком шасси, управляемым приводом направления. Достигается исключение повреждения шасси от воздействия большого момента сил при помощи отсоединения приводов направления или передачи моментов сил только до определенного порога. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шасси летательного аппарата, содержащее стойку (220) с установленной на ней нижней поворотной частью (201, 223), оборудованной одним или несколькими колесами, и, по меньшей мере, один привод (230) направления, установленный на стойке для селективного направления нижней поворотной части, при этом шасси содержит устройство селективной передачи усилий, содержащее первый элемент (1, 101, 201) и второй элемент (2, 102, 202), установленный с возможностью перемещения на первом элементе, при этом между первым элементом и вторым элементом установлен фрикционный орган (4, 104, 204) для создания между двумя элементами силы трения, максимальное значение которой зависит от предварительного напряжения, устанавливаемого нажимным органом (12, 112, 212), при этом устройство содержит средства (10, 11, 13, 110, 210) управления изменением предварительного напряжения, которым нажимной орган действует на фрикционный орган, выполненные с возможностью существенного ослабления создаваемого нажимным органом предварительного напряжения до, по существу, нулевого значения, при этом устройство расположено на шасси так, что первый элемент (201) устройства передачи неподвижно соединен с нижней поворотной частью с возможностью поворота вместе с ней, а второй элемент (202) устройства передачи неподвижно соединен с участком шасси, управляемым приводом направления.

2. Шасси по п.1, в котором нажимной орган содержит предварительно напряженный упругий орган (12, 112, 212), при этом средства (10, 11, 13, 110, 210) изменения предварительного напряжения выполнены с возможностью изменения предварительного напряжения упругого органа.

3. Шасси летательного аппарата по п.2, в котором первый элемент устройства передачи выполнен в виде муфты (201), установленной с возможностью вращения на стойке шасси, тогда как второй элемент устройства передачи выполнен в виде зубчатого венца (202), который входит в зацепление с выходной шестерней (226) привода (230) направления.