Инерционная силовая установка транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК F03G3/08 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к инерционным силовым установкам с махбвиками, и может быть использовано для привода тpa нcпopтныx средств.

Известна инерционная силовая установка транспортного средства, содержащая двигатель и размещенный в корпусе маховик, вал которого установлен в подшипниках корпуса и кинематически связан с валом двигателя, и упругую подвеску корпуса к платформе транспортного средства 1.

В устройстве ограничение свободы перемещения корпуса маховика больщой энергоемкости в поперечной плоскости создает значительные вредные нагрузки от гироскопических моментов на подшипники и корпус маховика, передаюшиеся через подвеску последнего на платформу транспортного средства, вызывая относительное перемещение платформы и двигателя и деформацию подвески транспортного средства. Это вызывает перегрузку и снижение надежности подшипников и подвески маховика, а также подшипников колес, подвески и трансмиссии транспортного средства. Кроме того, воздействие гироскопических моментов на платформу транспортного средства оказывает вредное влияние на его управляемость

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому эффекту к изобретению являетсяинерционная силовая установка транспортного средства, содержащая двигатель и размещенный в корпусе маховик, вал которого установлен в подщипниках корпуса и кинематически связан с валом двигателя, прикрепленное к корпусу маховика сферическое основание со сферической опорой и упругую подвеску корпуса к платформе транспортного средства 2.

В установке ось маховика расположена горизонтально, и в месте соединения корпуса с упругой подвеской установлена дополнительная сферическая опора, что позволяет поворачиваться корпусу маховика в горизонтальной плоскости. Однако это приводит к неопределенному положению оси маховика в горизонтальной плоскости после некоторого поворота транспортного средства, что в дальнейшем приведет к неопределенности реакции транспортного средства на управляющее воздействие со стороны водителя за счет действия гироскопических моментов, и, в конечном счете, оказывает вредное влияние на устойчивость движения вдоль транспортного пути.

Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения вредных силовых воздействий силовой установки на систему управления транспортным средством.

Указанная цель достигается тем, что инерционная установка транспортного средства содержит двигатель и размещенный в корпусе маховик, вал которого установлен в подшипниках корпуса и кинематически связан с валом двигателя, прикрепленное к корпусу маховика сферическое основание со сферической опорой и упругую подвеску корпуса к платформе транспортного средства, на поверхности сферического основания корпуса выполнены расположенные в вертикальной плоскости один против другого

JJ пазы, а сферическая опора имеет закрепленные на ней и размещенные в пазах направляющие пальцы, при этом подвеска корпуса выполнена в виде щарнирно связанных с последним и с опорой рычагов и торсионных валов, каждый из которых закреплен

5 одним концом на рычаге, а другим - на опоре.

Сферическая опора вьрполнена составной по меньшей мере из двух установленных на поперечинах траверс, при этом тра- версы и поперечины расположены парал лельно платформе транспортного средства, / а поперечины закреплены на стойках платформы.

Такое выполнение устройства позволяет уменьшить вредное воздействие маховика

5 на систему управления транспортным средг ством за счет того, что корпус маховика имеет свободу перемещения как в продольной, так и в поперечной плоскости.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой инерционной установки; на фиг. 2 -

0 вид А на фиг. 1, с условно снятым маховиком; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Инерционная- установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания с валом 2 и размещенный в корпусе 3 маховик 4, вал 5 которого установлен в подшипниках 6 кор5 пуса 3 и кинематически связан передачей с валом 2 двигателя. Передача между валами 2 и 5 содержит редуктор 7, ведущая шестерня которого закреплена на валу 2 двигателя 1, и дополнительный редуктор (не

0 показан), связывающий редуктор 7 с валом 5 маховика 4 и с гидрообъемными машинами 8 и 9, соединенными между собой гидравлически с помощью гибких рукавов 10.

К корпусу 3 маховика 4 прикреплено сферическое основание 11, взаимодействую5 шее с шарнирной сферической опорой 12. На поверхности сферического основания 11 корпуса 3 выполнены расположенные в вертикальной плоскости один против другого пазы 13, а на сферической опоре 12 закреплены направляющие пальцы 14, размещенные в пазах 13. Оси пальцев 14 проходят через центр сферического основания 11.

Корпус 3 соединен с платформой 15 транспортного средства при помощи упругой подвески. Упругая подвеска выполнена в ви5 де рычагов 16 и 17, связанных при помощи шарниров 18 с корпусом 3 и с опорой 12, и торсионных валов 19, каждый из которых закреплен одним концом на рычаге 17, а другим - на опоре 12. Подвеска снабжена амортизаторами 20, связанными с рыча гами 17 и опорой 12. Сферическая опора 12 основания 11 выполнена составной из двух траверс 21 и 22, скрепленных между собой болтами 23 и зафиксированных от взаимного смещения штифтами 24. Траверсы 21 и 22 установлены на поперечинах 25 и связаны с последними через упругие втулки 26. Траверсы 21, 22 и поперечины 25 расположены параллельно платформе 15 транспортного средства. Поперечины 25 закреплены на стойках 27 платформы 15. На траверсах 21 и 22 закреплены резиновые упоры 28. Двигатель 1 соединен через редуктор 7 и трансмиссию. 29 с движителем 30. При этом корпус 3 маховика 4 соединен при помощи описанной подвески и сферической опоры 12 с платформой 15 таким образом, что диаметральная плоскость расположения пазов 13 совпадает с продольной осью платформы 15 транспортного средства. Инерционная силовая установка работает следующим образом. Энергия, необходимая для движения транспортного средства, поступает от инерционной силовой установки, при этом возможны различные варианты режимов работы двигателя 1.И маховика 4 в зависимости от условий движения. Так например, когда потребная мощность двигателя 1 на экономичном режиме мала, избыточная мощность последнего от вала 2 через редуктор 7, гидрообъемную машину 8, работающую в режиме насоса, и гидрообъемную машину 9, работающую в режиме мотора, передается для раскрутки маховика 4 и преобразуется й его кинетическую энергию. В случае возрастания сопротивления движению транспортного средства функции гидронасоса переходят к гидрообъемной машине 9, а функции гидромотора - к тидрообъемной машине 8. При этом через упомянутую выше кинематическую связь накопленная маховиком 4 энергия передается через трансмиссию 29 к движителю 30, что позволяет удержать заданную скорость движения и наиболее экономичный режим работы двигателя 1. При использовании автоматической системы управления гйдрообъемными мащинами 8 и 9 обеспечивается согласованность режимов разгона и торможения транспортного средства. Так при торможении кинетическая энергия транспортного средства запасается во вращающемся маховике 4, а при последующем разгоне упомянутая энергия возвращается на дбижитель 30. Особенно эффективно использование режима «разгон-торможение на местности с затяжными подъемами и спусками. В общем случае, при движении транспортного средства по пересеченной местности платформа 15 совершает сложные перемещения с различными ускорениями. В частности, имеют место вертикальные перегрузки и ускорения по «крену и «тангажу. Поскольку гироскопические моменты возникают только от угловых ускорений, лействующих на быстро вращающийся маховик 4, при колебаниях платформы 15 относительно маховика 4, «удерживающего свой горизонт, происходит взаимное угловое смещение сферического основания 11 относительно сферической опоры 12. Такое свободное перемещение не создает нагрузки от гироскопического момента на подщипники б корпуса 3. При больших значениях угловых колебаний платформы 15 включаются в работу торсионные валы 19, которые скручиваются под действием рычагов 16 и 17, связанных шарнирами 18 с корпусом 3. При длительном крене за счет упругости торсионных валов 19 ось вращения маховика 4 постепенно устанавливается перпендикулярно плоскости платформы 15. Это обстоятельство предотвращает посадку под вески на упоры 28 при движении, например, поперек склона. Пальцы 14, скользящие в пазах 13, предотвращают горизонтальные угловые перемещения корпуса 3 под действием крутящих моментов как со стороны гидрообъемной мащины 9, так исо стороны двигателя 1 и маховика 4. Таким образом, в процессе движения транспортного средства в среднем всегда сохраняется нормальное положение подшипников 6 относительно платформы 15. При возникновении вертикальных и горизонтальных перегрузок нагрузка передается через траверсы 21 и 22 за счет болтов 23 и штифтов 24 от сферического основания 11 на поперечины 25 и гасится на. упругих втулках 26. Для предотвращения развития прецессионных и нутаЦИОНН.ЫХ колебаний инерционного аккумулятора необходимо поглощать энергию колебаний. Этим целям служат амортизаторы 20 и упругие резиновые втулки 26. Таким o6pa3pj, при движении транспортного средства по пересеченной местности гироскопический момент, передаваемый на стойки 27 платформы 15, ограничивается жесткостью торсионных валов 19 и упоров 28. Поскольку жесткость торсионных валов 19 и упоров 28 невелика, ударные нагрузки на подшипники от резкого воздействия гирос.копического момента незначительны, Предлагаемая инерционная установка транспортного средства позволит по сравнению с известной обеспечить улучшение проходимости транспортного средства, а также повышенную надежность вследствие улучшения условий работы подшипников и подвески маховика, а также подвески, трансмиссии и подшипников колес транспортного средства, что, в конечном счете, увеличит ресурс силоэой установки.

1. ИНЕРЦИОННАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая двигатель и размещенный в корпусе маховик, вал которого установлен в подшипниках корпуса и кинематически связан с валом двигателя, прикрепленное к корпусу маховика сферическое основание со сферической опорой и упругую подвеску корпуса к платформе транспортного средства, отличающаяся тем, что. с целью повышения надежности путем уменьшения вредных силовых, воздействий силовой установки на систему управления транспортным средством, на поверхности сферического основания корпуса выполнены расположенные в вертикальной плоскости один против другого пазы, а сферическая опора имеет закрепленные на ней и размещенные в пазах направляющие пальцы, при этом подвеска корпуса выполнена в виде шарнирно связанных с последним и с опорой рычагов и торсионных валов, каждый из которых закреплен одним концом на рычаге, а другим - на опоре. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что сферическая опора выполнена составной по меньшей мере из двух установленных на поперечинах траверс, при этом траверсы и поперечины расположены параллельно Л платформе транспортного средства, а поперечины закреплены на стойках платформы СО 4 СО 00 ю