Система складывания сочлененной машины Советский патент 1983 года по МПК B60G17/04 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в снегоболотоходах и других машинах сочлененной конструкции.

Известна система, содержащая датчики нагрузки на опорные катки, связанные через логическое устройство с распределителем, который через гидросистему связан с полостями исполнительного органа 1.

Недостатком этой системы является значительная техническая сложность и неэкономичность постоянного перемещения грузов на платформе, с целью равномерного размещения нагрузки на оси колес.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей и снижение затрат мощности при движении мащины.

Поставленная цель достигается тем, что система складывания сочлененной мащины снабжена соединенным с гидросистемой гидравлическим демпфирующим устройством, а гидросистема - обратными клапанами, расположенными в магистралях, связывающих полости исполнительного органа со сливной магистралью и жиклером, размещенным в сливной магистрали, кроме того, гидравлическое демпфирующее устройство выполнено в виде гидросистемы, включающей в себя краны, аккумуляторы малой энергоемкости и обратные клапаны, через которые полости рабочего органа соединены с аккумулятором большой энергоемкости и гидромотором, связанным со сливной магистралью и с трансмиссией машины.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемой системы складывания.

Звенья 1 и 2 сочлененной мащины, движущейся по болоту, соединены одношарнирной сцепкой 3 и исполнительным органом 4 вертикального складывания. Исполнительный орган 4 связ.ан с выходами распределителя вертикального складывания 5, а также, через обратные клапаны 6 и 7, с линией слива 8 гидросистемы. Кроме того, полости исполнительного органа 4 соединены кранами 9 с аккумуляторами малой энергоемкости 10 и 11, обратными клапанами 12 и 13, аккумулятором большой энергоемкости 14 и гидромотором 15. Вал гидромотора 15 связан обгонной муфтой 16 и зубчатой передачей с валом 17 трансмиссии мащины, а сливная магистраль 18 соединена с линией слива 8, в которой перед баком 19 установлен жиклер 20. На упругих элементах подвесок опорных катков мащины смонтированы датчики (сельсины или потенциометрические), фиксирующие деформацию подвесок и передающие соответствующий сигнал логическому устройству (не показаны). Распределитель 5 снабжен электроприводом.

Система складывания работает следующим образом.

Автоматический режим. Применяется при движении по бездорожью, болоту, снегу.

При этом краны 9 закрыты. Логическое устройство анализирует нагрузки на катки и при помощи электропривода управляет распределителем 5, который подает жидкость в ту или иную полость исполнительного органа 4. Звенья I и 2 мащины при этом складываются в том или ином направлении до тех пор, пока не произойдет выравнивание нагрузок на катки. После этого логическое устройство выключает распределитель 5, который благодаря перекрытию выходных окон в нейтрали запирает исполнительный орган 4 и блокирует звенья 1 и 2 в найденном положении до нового изменения нагрузок на катки. Логическое устройство может быть отрегулировано по различным принципам: уменьшение наибольшей из всех нагрузок на катки, поддержание одинаковой неравномерности нагружения катков для обоих звеньев и др.

При работе системы в автоматическом режиме весь расход жидкости в исполнительный орган 4 и обратно при складывании проходит через распределитель 5. Однако при движении по значительным неровностям производительности насоса гидросистемы может не хватить для достаточно быстрого складывания мащины. Чтобы при этом не происходило зависания звеньев, запаздывания в складывании, разрыва потока жидкости и чтобы не увеличивать расход, габариты и вес насоса, система снабжена обратными клапанами 6 и 7, через которые производится подпитка исполнительного органа 4 из линии слива 8. Для этого в линии слива 8 может быть установлен жиклер 20 малого сопротивления (1-2 атм) создающий необходимый подпор по давлению.

В случае проваливания части опорных катков в болото или при зависании их- над рвом, нагрузка на них уменьшается в 2- 2,5 раза. Для предотвращения дальнейшего проваливания машины в болото или ров в логическом устройстве имеется блокировка на минимум нагрузки на каток, при срабатывании которой распределитель 5 устанавливается в нейтральное положение и блокирует звенья мащины между собой. При необходимости водитель может вмешаться в работу системы для этого на щитке приборов имеются тумблеры управления распределителем 5, блокирующие работу логического устройства.

Режим демпфирования колебаний звеньев. Режим рассчитан на применение при движении по неровностям (по твердым грунтам) со средними и большими скоростями. Краны 9 - открыты. Распределитель 5 находится в нейтральном положении. Б процессе продольных узловых колебаний звеньев машины и при складывании ее соответственно рельефу местности жидкость, вытесняемая поршнем из той или иной полости исполнительного органа 4, поступает через краны 9 в аккумуляторы 10 или 11 и далее, через клапаны 12 или 13, гидромотор 15,

трубопровод 18 и клапаны 7 или 8 во всасывающую полость исполнительного органа4. Излишки жидкости, возникающие вследствие неравенства расходов штоковой и нештоковой полостей исполнительного органа 4 сливаются в бак 19. А при недостатке жидкости используется часть расхода сливной линии 8. Жиклер 20 в обоих случаях способствует надежному заполнению жидкостью всасывающей полости исполнительного органа 4, создавая избыточное давление в 1 - 2 атм Б линии 8. До тех пор, пока расход жидкости из исполнительного органа 4 невелик и обгонная муфта 16 не заклинена, демпфирование производится только гидравлическими сопротивлениями круга циркуляции жидкости. При увеличении этого расхода муфта 16 заклинивается и энергия колебаний звеньев машины возвращается в ее трансмиссию. Расход через гидромотор 15 при этом определяется скоростью вращения вала 17, который обладает очень больщим приведенным моментом инерции, так как связан с двигателем и ведущими колесами мащины. Вследствие ограничения расхода через гидромотор 15, жидкость, вытесняемая, например из нещтоковой полости исполнительного органа 4, сначала заряжает аккумулятор 10 до начального давления в аккумуляторе 14 (давления, при котором начинает перемещаться его разделитель-порщень или диафрагма). Затем заряжается аккумулятор 14, который накапливает энергию при превышении подачи жидкости из исполнительного органа 4 над расходом гидромотора 15 и отдает эту энергию гидромотору при уменьшении подачи исполнительного органа 4. На случай переполнения или выхода из строя аккумулятора 14 в системе предусмотрен предохранительный клапан (не показан). По окончании полупериода колебаний звеньев машины давление в нештоковой полости исполнительного органа 4 падает, клапан 12 закрывается, а аккумулятор 10 разряжается на эту полость цилиндра.

При вытеснении жидкости из штоковой полости исполнительного органа 4 система работает аналогичным образом, только поток жидкости идет уже через клапан 11. Аккумуляторы 10 и 11 отводят на себя часть жидкости, поступающей из исполнительного

органа 4, уменьщая расход, идущий к гидромотору 15. Это существенно уменьшает объемы аккумулятора 14 и гидромотора 15, повышает интенсивность их использования J (при повышении начального давления в аккумуляторе 14). Так как начальное давление аккумуляторов 10 и 11 принимается 1-3 ата, то запасаемая в них энергия (даже при зарядке до 150 ата и выше) невелика и практически не влияет на процесс гашения 0 колебаний звеньев машины. Кроме того, аккумуляторы 10 и II способствуют безударности работы предлагаемой системы в режиме демпфирования колебаний.

В предлагаемой системе складывания вместо обгонной муфты 16 параллельно гид5ромотору 15 может быть установлен обратный клапан, пропускающий жидкость из линии слива 18 на в.ход гидромотора 15. Это упрощает конструкцию системы и увеличивает ее надежность. А установка кранов 9 после аккумуляторов 10 и 11 (перед клапанами 12 и 13) способствует безударности работы системы складывания в автоматическом режиме.

Универсальность работы системы складывания в различных режимах обеспечивается независимыми связями исполнительного органа вертикального складывания, с линией слива гидросистемы и блоком рекуперации (на чертеже аккумуляторы 10, И и 14, клапаны 12 и 13, гидромотор 15). Благодаря « этому исполнительный орган вертикального складывания используется непосредственно для складывания мащины и, кроме того, для регулирования нагрузок на опорные катки на любых скоростях движения, улучшения проходимости машины, гашения угловых колебаний звеньев машины и рекуперации энергии этих колебаний. Последнее снижает непроизводительные затраты мощности при движении сочлененной машины. Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения зак 1ючается Б том, что технически простым способом получена возможность регулирования нагрузок на катках в любых условиях движения и снижены затраты мощности при движении сочлененной машины по неровностям. При этом в среднем экономится на 15-20/о мощность двигателя, а следовательно, и расход топлива.

1. СИСТЕМА СКЛАДЫВАНИЯ СОЧЛЕНЕННОЙ МАШИНЫ, содержащая датчики нагрузки на опорные катки, связанные через логическое устройство с распределителем, который через гидросистему связан с полостями исполнительного органа, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и снижения затрат мощности при движении машины, она снабжена соединенным с гидросистемой гидравлическим демпфирующим устройством, а гидросистема - обратными клапанами, расположенными в магистралях, связывающих полости исполнительного органа со сливной магистралью и жиклером, размешенным в сливной магистрали. 2. Система, отличающаяся тем, что гидравлическое демпфирующее устройство выполнено в виде гидросистемы, включающей в себя краны, аккумуляторы малой энергоемкости и обратные клапаны, через которые полости рабочего органа соединены с аккумулятором большой энергоемкости и гидромотором, связанным сливной магистралью и с трансмиссией машины. (Л 4 О ю