Устройство для защиты от перегрузок фрикционных муфт с гидравлическим управлением Советский патент 1987 года по МПК G01L5/00 F16D66/00 

1 .1

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для изменения давления управляющей жидкости в гидросистемах, и може быть использовано для предотвращения перегрузки фрикционных муфт с гидравлическим управлением эксплуатирующихся в мобильных машинах.

Целью изобретения является-уменьшение износа фрикционных элементов многодисковых фрикционных муфт с гидравлическим управлением.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - принципиальная схема устройства.

Устройство для защиты фрикционных муфт от перегрузок содержит датчик 1 давления, датчик 2 частоты вращения ведущих дисков, датчик 3 частоты вращения ведомых дисков, усилитель 4, схему 5 умножения, схему 6 сравнения блок 7 пропорционально-опорного напряжения, схему 8 защитной блокировки оптический индикатор 9.

Датчики скоростей ведущих и ведомых дисков фрикционной муфты 2 и 3 подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам усилителя 4, выход которого подключе к первому входу схемы 5 умножения, второй вход которой подключен к выходу датчика 1 давления управляющей жидкости, а выход - к первому входу схемы 6 сравнения, выход которой подключен к входу схемы 8 защитной.блокировки и к оптическому индикатору 9 а второй вход подключен к блоку 7 пропорционально-опорного напряжения, вход которого подключен к выходу усилителя 4.

Датчик 1 давления (фиг.2) содержи переменный резистор ВР1, движок которого имеет механическую связь с подвижной мембраной, установленной в полости управления фрикционной муфтой. Напряжение на выходе датчика пропорционально давлению управляющей жидкости.

Датчики 2 и 3 состоят из тахоге

нераторов BR1, BR2s напряжение на вы- 50 сигнала заданной критической удельходах которых пропорционально частоте вращения ведущих и ведомых дисков.

Усилитель 4 выполнен на опе рацн- онном усилителе DA1, включенном по схеме дифференциального сумматора.

Схема 5 умножения содержит аналоговый полупроводниковый умножитель напряжений DA2.

fO

10645

3

Схема 6 сравнения выполнена на од- нопороговом компараторе ВАЗ.

Блок 7 пропорционально-опорного напряжения представляет собой управляемый делитель напряжения, включающий резисторную оптопару U1, транзисторный ключ VT1 и формирователь опорного напряжения VD1, R8. Резистор R7 позволяет изменять вьгходное напряжение блока в зависимости от типоразмера Муфты.

Схема 8 защитной блокировки представляет собой электронный ключ на транзисторе VT2 и тиристорной оптопа- ре V2, управляющей обмоткой электромагнитного клапана YA1, установленного в цепи трубопровода гидросистемы управления фрикционной муфтой.

Оптический индикатор 9 содержит транзистор VT3, управляющий светоди- одом HL1.

Устройство для защиты от перегрузок работает следующим образом.

При отсутствии буксования фрикционных элементов с выходов датчиков 2 и 3 скорости вращения ведущих и ведомых дисков на входы усилителя 4 поступают сигналы, разность которых равна нулю. На выходе схемы 6 сравнения присутствует низкий уровень напряжения, электронный ключ закрыт и не пропускает ток в обмотку электромагнитного клапана, клапан закрыт и управляющая жидкость под давлением поступает в полость управления фрикционной муфтой.

При появлении буксования фрикционной муфты- появится разностная ско- рость. На второй вход схемы 5 умножения поступает сигнал, величина которого прямо пропорциональна давлению управляющей жидкости и, следовательно, пропорциональна моменту тре- ния. При этом с выхода схемы 5 умножения на вход схемы 6 сравнения поступает сигнал удельной мощности буксования фрикционной муфты, величина которого сравнивается с величиной

ной мощности буксования, поступающего с вьпсода блока 7 опорного напряжения. Если величина удельной мощности буксования превышает величину 55 опорного напряжения, зависящую от типоразмера фрикционной муфты и изменяющуюся обратно пропорционально относительной скорости вращения дисков.

313

на выходе схемы 6 сравнения появляется сигнал, поступающий на оптический индикатор 9, предупреждающий водителя о перегрузке, и на вход схемы 8 защитной блокировки, осуществляющей включение электромагнитного клапана сброса давления управляющей жидкости. Фрикционная муфта выключается до устранения перегрузки. Восстановить работоспособность схемы после устранения перегрузки можно путем кратковременного отключения питания G2.

В предложенном устройстве вместо датчика момента используется датчик давления управляющей жидкости. Такая замена в случае измерения удельной мощности буксования с. целью защиты фрикционной муфты от перегрузок правомерна.

Действительно, удельная мощность буксования uNj. определяется как отношение

СОоти Mr aNj - -g

(1)

- относительная скорость

ведущих и ведомых частей; S - площадь поверхности фрикционных дисков; М - момент трения фрикционной муфты:

Mr p-q S;

(2)

l( - коэффициент трения;

q - давление управляющей жидкости;

S - площадь поверхности дисков

трения. Подставляя (2) в

(1 ) получаем

,N5 ,.

откуда

от-и Ч |W

Коэффициент трения м в общем случае величина переменная, зависящая, в частности5от относительной скорости буксования и давления управляющей жидкости. Рассмотрим влияние |Ц на величину удельной мощности буксования.

В первом случае при неправильном выборе режима работы перегрузка возникает при включении фрикционной муфты, при этом уменьшение коэффициен54

та трения вследствие высокой относительной скорости компенсируется его высоким значением вследствие низкого давления в начальный период трогания. Во втором случае в режиме установившегося движения при появлении буксования уменьшение коэффициента трения за счет высокого удельного давления компенсируется его высоким зна- чением вследствие небольшой относительной скорости буксования. Дальнейшее изменение коэффициента трения несущественно, так как в момент появления сигнала превышения включает- ся электромагнитный клапан, осуществляющий сброс давления до прекращения перегрузки. В связи с этим коэффициент трения можно считать постоянной величиной.

Формула изобретения

Устройство для защиты, от перегрузок фрикционных муфт с гидравличесКИМ управлением, содержащее датчик частоты вращения ведомых дисков, датчик крутящего момента, усилители и схему умножения, входы которой через усилители подсоединены к выходам датчиков, отличающееся тем, что, с целью уменьшения износа фрикционных элементов многодисковых фрикционных муфт, оно содержит второй датчик частоты вращения ведущих дис(КОВ, усилитель с двумя входами, один из которых инверсный, схему сравнения, блок пропорционально-опорного напряжения, схему защитной блокировки и оптический индикатор,при этом

усилитель инверсным входом соединен с выходом датчика частоты вращения ведущих дисков, вторым входом подключен к выходу датчика частоты вращения ведомых дисков, а выходом - к

первому входу схемы умножения, второй вход которой подключен к выходу датчика крутящего момента, а выход схемы умножения соединен с первым входом схемы сравнения, выход которой

подключен к входу схемы защитной блокировки и оптическому индикатору, а второй вход схемы сравнения подключен к выходу блока пропорционально- опорного напряжения, вход которого

одключен к выходу двухвходового усиителя .

Ъ

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к устройствам для измерения давления управляющей жидкости в гидросистемах, и может быть использовано для предотвращения перегрузки фрикционных муфт с гидравлическим управлением, эксплуатирующихся в мобильных машинах. Изобретение позволяет уменьпгать износ фрикционных элементов многодисковых муфт. Цель достигается тем, что контролируется удельная мощность буксования (УМБ) и при превышении допустимой величины УМБ, задаваемой блоком пропорционально-опорного напряжения, происходит сброс давления управляющей жидкости (ДУЖ). В устройстве имеются датчики для измерения ДУЖ, пропорционального УМБ, и частот вращения ведущего и ведомого дисков. На блок умножения поступают сигналы, пропорциональные УМБ и относительной частоте вращения дисков при буксовании. Сигнал с выхода блока умножения сравнивается с сигналом блока опорного напряжения и поступает далее на блок защитной блокировки, который включает электромагнитный клапан,осуществляющий сброс ДУЖ. Оптический индикатор предупреждает водителя о перегрузке. 2 ил. & А (Л 35 41 :п

Редактор К.Волощук

Составитель В.Пучинский

Техред .А.Кравчук Корректор М.Шароши

Заказ 1879/36Тираж 777Подписное

ВНЩПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4