Способ регулирования давления воздуха в шинах колес полноприводного транспортного средства Советский патент 1986 года по МПК B60C23/00 

Изобретение относится к автотракторной технике и может быть использовано, например, на полноприводных колесных тракторах

Цель изобретения - увеличение тя- гового КПД и уменьшение потерь мощности в трансмиссии

На чертеже приведена схема устройства, позволяющего осуществлять предлагаемый способ регулирования давле- ния воздуха в шинах колес полноприводного транспортного средства

Схема включает шины колес 1 и 2, датчики 3 горизонтальных и вертикальных нагрузок на колеса, задатчик 4 давления для одного (опорного) колеса 1, выпускные клапаны 5 и впускные клапаны 6, представляющие собой электромагнитные пневмоклапаны, источник 7 сжатого воздуха, блоки 8 деления горизонтальной нагрузки на вертикальную, схему 9 сравнения, задатчики 10 давления для колес 2.

Датчики 3 расположены непосредственно в каждом колесном узле полноприводного транспортного средства и позволяют измерять горизонтальную X и вертикальную нагрузки, действующие на каждое колесо. Задатчик 4 формирует сигнал, прямо пропорциональ- ный вертикальной нагрузке ± , действующей на колесо 1, сравнивает этот сигнал с величиной реального давления в колесе 1 и вьфабатывает сиг

нал, который зависит от результата

сравнения, подаваемый либо на выпускной клапан 5 - для уменьшения давления воздуха в шине колеса 1, либо на впускной клапан 6 - для увеличения давления воздуха в шине, БЛОКИ 8 деления предназначены для определения удельной силы тяги каждого колеса путем деления величины горизонтальной нагрузки, действующей на данное колесо, на величину вертикальной нагрузки. Схемы 9 сравнения определяют знак и модуль разности удельных сил тяги опорного колеса и каждого из остальных колес. Задатчи- ки 10 давления формируют сигналы, пря МО пропорциональные разности укЗзанных удельных сил тяги, которые управляют впускными 6 и вьтускными 5 пневмоклапанами, соединенными с

полостями шин колес 2.55

Приме р. Производилось регулирование давления воздуха в шинах колес трактора К-701. В качестве датчиков горизонтальных и вертикальных нагрузок, действующих на колеса трак- .тора, использовались колесные динамометры, размещенные в колесных уз- лах трактора. Вьшускные 5 и впускные 6 клапаны представляют собой электромагнитные пневмоклапаны, обмотки которых управляются сигналами посто- «янного тока, формируемыми задатчика- ми 4 и 10 давления. Мощность, потребляемая каждым пневмоклапаном,.равна 6 Вт. Задатчик 4 давления первого (опорного) колеса формирует сигнал

fS

лР.

k-z PI

0

5

0

5

0

Q

5

где Z

величина вертикальной нагрузки, дейстзунлцей на первое колесо; Р - значение давления воздуха

в шине первого колеса; k - коэффициент пропорциональности, определяемый экспериментально для конкретного типа машины и покрьшпси. Для учета реальных дорожных условий коэффициент k задается с помощью специального переключателя, имеющего четьфе положения: k, - для сухого асфальта; k - для мокрого асфальта; k J - для грунтовых грязных дорог; k - для мягкой, болотистой почвы, при этом k, k,j kj

Такое регулирование коэффициента пропорциональности k позволяет улучшить устойчивость трактора, улучшить .его проходимость, уменьшить разрушение дорожного покрытия и грунта.

Далее сигнал задатчика лР запускает пороговое устройство, которое формирует сигнал постоянного тока, открывающий в зависимости от его полярности либо впускной клапан 6 первого колеса для увеличения дарения воздуха в шине,, либо выпускной клапан ;5 для снижения давления. Изменение давления воздуха в шине опорного колеса производят до тех пор, пока не обеспечивается равенство:

Р, k. Z,

После этого регулируют давление воздуха в шинах колес 2. Блоки 8 деления определяют удельные силы тяги всех колес машины:

N

5i

Z.

N.

Хд

N. - i X, Zi где N - удельная сила тяги опорног

колеса;

то же, i-ro колеса;

продольная нагрузка на опоном колесе;

продольная нагрузка на i-м

колесе;

вертикальная нагрузка на

i-M колесе.

Схемы 9 сравнения производят сравнение удельных сил тяги колес 2 и удельной силы тяги опорного колеса 1 . Сигнал на выходе схемы 9 сравнения i-ro коле са:

М, N - N;

Этот сигнал преобразуется задат- чиком 10 давления в постоянное напряжение, управляющее в зависимости от полярности сигнала М клапанами 5 или 6 i-ro колеса/ Регулирование давления воздуха в i-ом колесе производят до тех пор, пока не обеспечивается равенство:

N,Регулирование давления воздуха в колесах 2 считается законченным, когда вьтолняется равенство

N

N« .,,N,

N.

w

где N, - удельная сила тяги т-го когП

леса;

m - то же, колесного транспортного средства,

Схемы 9 сравнения и задатчики 10 и В давления вьшолнены на кремниевых транзисторах и интегральных схемах, Задатчики 4 и 10 давления прёдусВырйвнивание удельных сил тяги на всех колесах полноприводногс транспортного средства, осуществляемое предлагаемым способом регулирования давления воздуха в шинах колес, позволяет уменьшить кинематическое рас- 35 согласование между всеми колесами до величины, определяемой точностью осуществления способа. При отсутствии кинематического рассогласования между всеми колесами полноприводного траннов 5 при снижении давления воздуха в шинах всех колес до минимально допустимого значения, а также аварийное закрь1рание клапанов 6 при увеличении давления воздуха в шинах до

матривают аварийное закрывание клапа- 40 спортного средств потери мощности

в трансмиссии от паразитных моментов являются минимальными и тяговый коэффициент полезного действия достигает максимальной величины. При этом срок службы шин увеличивается на 10-15%, . максимально допустимого значения, пре- а расход топлива снижается на 5-6%. дусмотренного для конкретного типа Кроме того, увеличивается срок служ- шин. Для этого измеряют реальное дав- бы узлов трансмиссии и снижается ленив воздуха в шинах колес, и сиг- разрушительное воздействие на почву нал, пропорциональный этому давлению 50 дорожное покрытие колес, а также подают для сравнения с минимально улучшаются проходимость и устойчи- допустимым и максимально допустимым вость транспортного средства.

0

значениями давлений на задатчики 10 и 4, Для увеличения надежности осуществления способа предусмотрен контроль исправности датчиков горизонтальных и вертикальных нагрузок на колеса и в случае неисправности этих датчиков, клапаны 5 и 6 всех колес закрываются. Описанная схема предназначена для осуществления предлагаемого способа автоматически, без вмешательства человека в процесс регулирования давления. Питание схемы производится от бортовой электрической сети. Результирующая потребляемая

5 мощность схемы не более 75 Вт, Напряжение питания двухполярное с cyti- марным напряжением 24 В, Быстродействие схемы регулирования давления воздуха в шинах колес трактора К0 701 выбирается небольшим для исключения ложного срабатывания электромагнитных клапанов впуска и выпуска сжатого воздуха от случайных неровностей почвы и дороги. Это осуществляется введением соответствующих интегрирующих цепочек в блоки 4 и 10 задатчиков давления.

5

30

Вырйвнивание удельных сил тяги на всех колесах полноприводногс транспортного средства, осуществляемое предлагаемым способом регулирования давления воздуха в шинах колес, позволяет уменьшить кинематическое рас- 35 согласование между всеми колесами до величины, определяемой точностью осуществления способа. При отсутствии кинематического рассогласования между всеми колесами полноприводного тран