Транспортное средство с гидроприводом направляющих колес Советский патент 1985 года по МПК B60K17/16 B60K17/34 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в дорожных и строительньпс машинах.

Для улучшения тягово-сцепных свойств и проходимости на переувлажненных и со слабой несущей способностью пОчвах направляющие колеса самоходных комбайнов делают ведущими, причем привод направляющих ведущих колес ввиду их значительной удаленности от основного ведущего моста может быть только гидрообъемным.

Известно транспортное средство с гидроприводом направляю- их колес, содержащее основной ведущий мост с механическим дифференциалом для привода колес, направляющие колеса со встроенными в них гидромоторами, сообщенными с насосным блоком с гидрораспределителем П,

Общим недостатком известных транпортных средств с гидроприводом направляющих колес является необходимость применения сложных и дорогих регулируемых аксиально-поршневых насосов и специальной системы электрогидроавтоматики, необходимой для синхронизации частоты вращения всех четырех колес, деления потока между гидромоторами основных и направляющих колес или между гидромоторами направл5пощих колес, что необходимо для блокировки гидравлических дифференциалов. При делении потока между гидромоторами направляющих колес или их последовательном соединении нарушается синхронизация частоты вращения передних и задних колес и возникает парйзитная мощность Во всех известных схемах гидропривода подвод мощности к направляющим колесам осуществляется минуя мост основных колес, что существенно сужает потенциальные возможности ходового аппарата транспортного средства.

Цель изобретения - повьшение тягово-сцепных свойств основных ведущих колес в неблагоприятных по проходимости условиях.

Поставленная цель достигается тем, что транспортное средство, содержащее основной ведущий мост с механическим дифференциалом для привода колес, направляющие колеса со встроенными в них гидромоторами, сообщенными с насосным блоком с

гидрораспределителем, снабжено муфfaми и повышающими редукторами, насосный блок содержит два нерегулируемых реверсивных насоса, роторы которых через повьшающие редукторы и муфты связаны с соответству{гацими выходными валами дифференциала основ ного ведущего моста, а гидравлические магистрали каждого из насосов

присоединены к соответствующему гидpoMQTopy направляющего колеса это го же борта через упомянутый гидрораспределитель, выполненный трехпозиционным.

Муфты могут быть выполнены центробежными, а также электромагнитными.

На фиг. 1 показана принципиальная схема транспортного средства с гидроприводом, на фиг. 2 - схема распределения силовых потоков между колесами комбайна.

К валам 1, соединяющим дифференциал 2 с бортовыми редукторами 3 основных ведущих колес 4 транспортного средства, например комбайна, присоединены реверсивные насосы 5 постоянного рабочего объема (например, шестеренные), расход которых рассчитан на работу направляющих колес лишь в рабочем диапазоне скоростей. Необходимая частота вращения валов насосов обеспечивается повышг11. дими редукторами 6. Для отключения насосов при движении комбайна с более высокой скоростью между насосами 5 и редукторами 6 установлены автоматические центробежные или электромагнитные-муфты 7.

Рабочая жидкость от насосов 5 через дистанционно управляемый трехпозиционный распределитель 8 поступает в гидромоторы 9 направляющих мотор-колес 10 комбайна. Насосы и гидромоторы соединены в позициях I, II и III соответственно: в раздельные контуры по бортам, параллельно и закольцованы.

Между гидромоторами 9 и редукторами 11 колес 10 установлены гидравлически управляемые муфты 12 того или иного вида, автоматически соединяющие вальт гидромоторов и редукторов при возникновении давления в любой из рабочих магистралей

5 13, снабженных для этой цели вспомогательными линиями 14, по которым через обратные клапаны 15 рабочая жидкость подается в камеру муфты 12 при движении комбайна как передним, так и задним ходом. Направление вращения колес 10 определяется направлением подачи насосов 5, валы которых кииематически связаны с выходными валами 1 дифферен циала 2. Гидропривод направляющих колес выполнен по закрытой схеме. подпитки 16 и предохранительные клапаны 17 присоединены либо к соответствующим элементам гидротранс миссии основного моста, либо (на комбайнах с механической трансмиссией) к гидросистеме управления рабочими органами комбайна. Работа транспортного средства с гидроприводом направляющих колес и трансмиссии в целом (независимо от ее типа) протекает следующим образом. При прямолинейном движеййи и отсутствии гидропривода направляющих колес основные колеса вращаются, как обычно, с неодинако вым буксованием. Момент на отстающем колесе MK-,-Mm+Ma-Lpi,(ij Мц|- момент на забегающем колемомент трения в дифференциале (знак / здесь и в дальнейшем относится к забегающим колесам), передаточное число бортово го редуктора основного кол са. При включении гидропривода рассогласованность вращения как основных, так и направляющих колес компенсируется по-прежнему дифференциалом основного моста, воздействующи не только на основные, но и на направляющие колеса через насосы 5 и гидромоторы 9. Е этом случае + (Нн-Н«)-1рн ipi+Иа ipt (г) где ipH - передаточное число редуктора щшяода яйсоса MH«MH - реактивные момейты пе редаваем насосами на выходные валы циала и относящиеся со ответственно к отстающему и забегаияцему колесам. 094 При Пн Мн (например, при холостом ходе насосов) уравнение (2) трансформируется в уравнение (1). Аналогичный процесс происходит при повороте, который благодаря дополнительному поворачивающему моменту, равному второму члену уравнения (2), протекает со значительно сниженными усилиями на элементах рулевого управления. Этот момент вызывает возрастающий приток мощности от двигателя комбайна. Одновременно на ОСТОВ комбайна действуют толкающие усилия от направляющих колес. В случае чрезмерного буксования одного из основных колес или потери им контакта с почвой (привыключенном гидроприводе направляющих колес) РМ О, , -hf,MALpv Иначе говоря, отстающее колесо нагружено только моментом трения в дифференциале, что недостаточно для перемещения комбайна. Включение гидропривода направляюЩих колес сообщает комбайну не только дополнительное толкающее усилие, но и через дифференциал нагружает отстающее колесо реактивным моментом привода насоса, присоединенного к забегающему валу дифференциала. Этот момент с учетом передаточных чисел редукторов 6 и 7 достигает значительной величины, способствуя преодолению комбайном труд1гопроходимых участков поля. Дополнительный силовой поток к отстающему основному колесу показан на фиг. 2, где пунктирной стрелкой обозначен дополнительный силовой поток от двигателя. Величина дополнительного касательного усилия, развиваемого на неподвижном колесе,.может быть подсчитана, исходя из следующих соображений. Перепад давлений в гидросистеме привода направляющего колеса ,5gcjp -z де радиус качения мотор-гколеса, PJ- передаточное число его редукЦ„к- его К1Щ, ( рабочий объем гидромотора. Крутящий момент на забегающем ыходном валу дифференциала (М Т-ри 5 где КПД редуктора привода на соса, а ц- его рабочий объем. Дополнительное касательное уси на отстающем неподвижном колесе с учетом (2), (3) и (4) й- Тр- -РН-РкЛ РМ l-MK tpH, ISZ где hpj - КПД колесного редуктора новного отстающего колес Расположенные в правой части в ражения (5) величины имеют пример но следующие значения: .77-0.8; Г6-7;,,06-0,0 к 1.ри з,г-з,5, IMK-ZPH откуда ДРк-.( ,2)ркг При трогании комбайна вступает Б Действие также момент на отстающем валу дифференциала и тогда Баланс касательных сил тяги в момент включения гидропривода отстающего мотор-колеса и полном бук совании забегающего основного кол са (без учета сил инерции) выгляд следующим образом: .оур,. PI;,-PK,GZ. 7) или 1Рк - y GjSi 4fH 2 коэффициенты использова ния веса соответственно основных и направляющих колес, б-, и нагрузка на упомянутые колеса. Дпя эффективного использования и реализации основным отстающим ко лесом реактивного момента от насосов гидропривода направляющих коле должно быть соблюдено условие На почвах с малой несущей способностью, для которых характерно повышенное буксование, можно при09 1 и тогда условие реализации реактивного момента, передаваемого насосами, будет соблюдено при Оз.ё -2 Абсолютная.величина 1Р по уравнению (7), учитывая распределение сцепного веса комбайна и . составит ЕЯк(с ,зьб- о,зо)-о,,13& или, например, для комбайна массой 18000 кг - около 23 кН, в т.ом числе дополнительная касательная сила на отстающем основном колесе около .12 кН. В гидроприводе направляющих колес, не связанном с дифференциалом основного ведущего моста,fP .М и тог.т.а уравнение (7) принимает вид С,Мг (9) Принимая по-прежнему т - г и разделив уравнение (7) на уравнение (9), получим (Иными словами, присоединение гидроприво а к дифференциалу основного моста примерно вдвое увеличивает общее толкающее усилие, действующее на комбайн. На крутых поворотах распределитель 8 устанавливается в позицию II. С присоединением насосов к выходным валам дифференциала основных ведущих колес гидропривод приобретает ряд новых свойств: раздельная синхронизация по бортам вращения передних и задних колес при прямолинейном движении передним и задним ходом, а также на поворотах j передача мощности от моста направляющих колес на основной мост, осуществляемая за счет возникновения реактивных моментов привода насосов, что при буксовании основных колес автоматически обеспечивает частичную или полную блокировку дифференциала (уравнение 2), а при полном буксовании одного из колес вводит в действие отстающее (неподвижное) основное колесо (уравнение 5), передача реактивных моментов на мост основных колес более чем вдвое увеличивает тяговое усилие моста направляющих колес (уравнение 10), которое может быть реализовано и при преде41ьно низком коэффициенте сцепления система является самоуправляе- . мой. так как не требует вмешательст 98 ва комбайнера или применения специальных средств автоматики и дроссельных устройств для осуществления перечисленных вьпие функций; гвдропривод может быть применен на комбайнах как с механической, так и гидрообъемной трансмиссией.

i -tf

1. ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО , С ГИДРОПРИВОДОМ НАПРАВЛЯЩИХ КОЛЕС, содержащее основной аедзлций мост с механическим дифференциалом для привода Колес, направляющие колеса со встроенными в них гидромоторами, сообщенными с насосным блоком с гидрораслределителем, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышейия тягово-сцепных свойств f-Гй .i;:.U-,:i;.;iA 1БЛЕ;)1ЕМА транспортного средства в неблагоприятных по проходимости условиях, оно снабжено муфтами и повьгаающими редукторами, насосный блок содержит два нерегулируемых реверсивных насоса, роторы которых через повышающие редукторы и муфты связаны с соответствующими выходными валами дифференциала основного ведущего моста, а гидравлические магистрали казкдого из насосов присоеди нены к соответствующему- гидромотору направляющего колеса этого же борта через упомянутый гидрораспределитель, выполненный трехпозиционным. (Л 2.Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что муфты выполнены центробежными. (-, 5 3.Транспортное средство по п. 1, отличаю щ-ееся тем, что муфты выполнены электромагнит00 СП ными. со

кг

н

Кг

и