Система управления положением остова транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B60G19/10 

10

20

Изобретение относится к транспортному машиностроению, нреимущественно к тран- снортным средствам с регулируемым положением остова.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик транспортного средства с регулируемым положением остова.

На фиг. 1 приведена предлагаемая система управления, общий вид; на фиг. 2 - принцип ее работы.

Система 1 управления положением остова транспортного средства содержит поворотные бортовые левый 2 и правый 3 рычаги с опорными колесами 4 и 5. Каждый бортовый рычаг выполнен из двух соответ- 15 ственно частей 6 и 7 и 8 и 9 сочлененных цилиндрическими горизонтальными шарнирами 10. Части 6 и 8 рычагов установлены на рукавах 11 остова 12 с возможностью поворота в вертикальных продольных плоскостях, а вторые части 7 и 9 несут полуоси 13 колес. Кроме того, части 6 и 8 рычагов снабжены приводом поочередного поворота вниз от силовых гидроцилиндров 14 и 15 и ограничителями хода вверх. Гидроцилин/ - ры своими корпусами шарнирно связаны с остовом 12, а штоками с частями 6 и 8 рычагов. Штоки снабжены основными поршнями 16, делящи.ми полости гидроцилиндров на штоковые 17 и 18 и бесштоковые 19 и 20 Один из силовых цилиндров, например правый 15, снабжен также дополнительным поршнем 21, установленным в штоковой полости 18. При этом поршень 21 выполняет роль подвижного ограничителя хода рычага 3 и ограничивает ход колеса 5 вверх. Регу чирование положения дополнительного поршня 21 осуш,ествляют давлением рабочей жидкости, для чего отсекаемая им полость 22 сообшена с питаюшей гидросистемой транспортного средства через управляемый гидрораспределитель 23. Управление гидрораспределителем может быть выполнено авто- 40 .матически.м от маятникового датчика 24 продольного крена или вручную рукоятью 25. Ограничение хода вверх колеса 4 противоположного борта в исходном положении осу- шествляет торец 26 штоковой полости второ- , го гидроцилиндра.

Разноименные полости обоих силовых цилиндров сообшены между собой гидромагистралями 27, а гидромагистралями 28 - с питаюшей управляемой гидросистемой

ра.ми 14 и 15 гидромагистралей 27, 28, 32 и 33 от давления рабочей жидкости в момент, когда силовые цилиндры отключены от источников давления - насосов 34 и 35, служат запорные клананы 36-38, установленные непосредственно на выводах рабочих полостей цилиндров. Каждый из запорных клапанов 36-38 представляет собой смонтированные в одном корпусе два обратных клапана, управляемых расположен- нь.м в корпусе поршнем с двумя штоками. Гидросистема транспортного средства включает, помимо насосов 34 и 35, также сливы 39 и 40 и предохранительные клапаны 41 и 42.

Подвод крутящих моментов от трансмиссии транспортного средства к колесам 4 и 5 осуществляют зубчатые передачи в бортовых рычагах. Для размещения зубчатых передач обе сочлененные части 6 и 7 и 8 и 9 бортовых рычагов выполнены полыми. Каждая бортовая передача состоит из ведущей шестерни 43 с валом 44, зацепляющейся с ней двухвенцовой промежуточной шестерни 45, сидящей на шарнире 10 сочленения частей рычагов, и ведомой шестерни 46, 25 закрепленной на полуоси 13 колеса и входящей в зацепление с вторым венцом промежуточной шестерни 45. Так устроен задний ведущий мост транспортного средства. Передний мост с направляющими колесами 47 представляет собой параллело- граммный четырехзвенник, состоящий из поперечной балки 48, расположенной над ней поперечной тяги 49 и шарнирно связанных с концами балки 48 и тяги 49 вертикальных рычагов 50. На нижние плечи рычагов 50 посажены поворотные стаканы 51 с полуосями 52 крепления передних колес. Привод поворота стаканов осуществлен с помощью тяг 53 и щарнирно связанных с ними плеч 54. Балка 48 установлена на транспортном средстве с возможностью качания вокруг продольной оси 55, посредством которой она связана своей серединой с остово.м 12. Тяга 49 также связана своей серединой с остовом 12 шарниром 56. Предлагаемая конструкция переднего моста позволяет направляющим колесам 47 самостоятельно копировать рельеф опорной поверхности и сохранять при этом вертикальное положение.

Привод поворота частей 7 и 8 рычагов с задними колесами производится с помощью

30

35

45

транспортного средства через гидрораспре- 50 тяг 57.- Верхний конец тяги 57 шарнирно

делитель 29. Управление гидрораспределителем 29 выполнено автоматическим от маятникового датчика 30 поперечного крена. Штриховой линией 31 показан канал в штоке силового цилиндра 15, сообщающий его штоковую полость 18 с гидромагистралями 27.

Для разгрузки гидрораспределителей 23 и 29 и сообщающих их с силовыми цилиндсвязан с остовом 12, а нижний - с соответствующей частью 7 или 8 рычага в точке, смещенной относительно шарнира 10. Привод переключения золотника гидрораспределителя 23 от рукояти 25 и маятника 24 55 снабжен отключаемым фиксатором 58 положений.

Устройство работает следующим образом.

0

0

5 0

ра.ми 14 и 15 гидромагистралей 27, 28, 32 и 33 от давления рабочей жидкости в момент, когда силовые цилиндры отключены от источников давления - насосов 34 и 35, служат запорные клананы 36-38, установленные непосредственно на выводах рабочих полостей цилиндров. Каждый из запорных клапанов 36-38 представляет собой смонтированные в одном корпусе два обратных клапана, управляемых расположен- нь.м в корпусе поршнем с двумя штоками. Гидросистема транспортного средства включает, помимо насосов 34 и 35, также сливы 39 и 40 и предохранительные клапаны 41 и 42.

Подвод крутящих моментов от трансмиссии транспортного средства к колесам 4 и 5 осуществляют зубчатые передачи в бортовых рычагах. Для размещения зубчатых передач обе сочлененные части 6 и 7 и 8 и 9 бортовых рычагов выполнены полыми. Каждая бортовая передача состоит из ведущей шестерни 43 с валом 44, зацепляющейся с ней двухвенцовой промежуточной шестерни 45, сидящей на шарнире 10 сочленения частей рычагов, и ведомой шестерни 46, 5 закрепленной на полуоси 13 колеса и входящей в зацепление с вторым венцом промежуточной шестерни 45. Так устроен задний ведущий мост транспортного средства. Передний мост с направляющими колесами 47 представляет собой параллело- граммный четырехзвенник, состоящий из поперечной балки 48, расположенной над ней поперечной тяги 49 и шарнирно связанных с концами балки 48 и тяги 49 вертикальных рычагов 50. На нижние плечи рычагов 50 посажены поворотные стаканы 51 с полуосями 52 крепления передних колес. Привод поворота стаканов осуществлен с помощью тяг 53 и щарнирно связанных с ними плеч 54. Балка 48 установлена на транспортном средстве с возможностью качания вокруг продольной оси 55, посредством которой она связана своей серединой с остово.м 12. Тяга 49 также связана своей серединой с остовом 12 шарниром 56. Предлагаемая конструкция переднего моста позволяет направляющим колесам 47 самостоятельно копировать рельеф опорной поверхности и сохранять при этом вертикальное положение.

Привод поворота частей 7 и 8 рычагов с задними колесами производится с помощью

0

5

5

связан с остовом 12, а нижний - с соответствующей частью 7 или 8 рычага в точке, смещенной относительно шарнира 10. Привод переключения золотника гидрораспределителя 23 от рукояти 25 и маятника 24 снабжен отключаемым фиксатором 58 положений.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от условий движения и характера выполняемого транспортным средством в агрегате со специальными машинами, например сельскохозяйственными, технологического процесса устанавливают опреде- ленный клиренс, воздействуя на золотник гидрораспределителя 23 поворотом рукояти 25. При работе на транспорте по дорогам общего пользования клиренс уменьшают до минимального, повышая тем самым устой- чивость транспортного средства к опрокидыванию и его безопасность в общем транспортном потоке. В таком положении тран- сгюртное средство изображено на фиг. 1, когда задние ведущие колеса занимают крайние верхние положения. У транспортного средства компановкой (фиг. 1), типичной для универсально-пропашных сельскохозяйственных тракторов, на задние колеса приходится 2/3 нагрузки от эксплуатационной массы плюс вес навесной сельскохозяйствен- ной машины, агрегатируемой сзади, поэтому уменьшение клиренса под задним мостом существенно влияет на повышение устойчивости транспортного средства.

При движении транспортного средства во внедорожных условиях и в рисовых чеках, где имеет место значительное прогрузание колес, клиренс увеличивают, сохраняя этим проходимость. Высокий клиренс необходим также в случае использования транспортного средства на механизации работ по воз- делыванию пропашных культур, особенно высокостебельных, в частности кукурузы.

Предлагаемая система управления положением остова транспортного средства позволяет также сохранять ему вертикальное положение на склонах местности, причем как в продольной, так и поперечной плоскостях автоматически.

Регулирование клиренса водитель осуществляет, воздействуя на рукоять 25. Переключая посредством нее золотник гидрорас- пределителя 23 в одну из крайних позиций, он обеспечивает нагнетание насосом 34 жидкости в полость 22 или же ее сливание в слив 40. В первом случае под давлением жидкости поршень 21, играющий роль подвижного ограничителя хода штока силового цилиндра 15, перемещается вперед. Этим он обеспечивает поворот частей 8 и 9 правого бортового рычага и перемещение колеса 5 вниз. Возникающий в результате этого наклон транспортного средства влево вызы- вает срабатывание датчика поперечного крена - маятника 30, который переключив золотник гидрораспределителя 29 в правую крайнюю позицию, подсоединяет полость 17 левого силового цилиндра 14 к насосу 35, а полость 19 - к сливу 39. Одновременно к насосу 35 оказывается подсоединенной и полость 20 правого силового цилиндра, а к сливу 39 - его полость 18. Под давлением

5

Q 5 0

о

5

0 0 5

жидкости поршень левого силового цилиндра получает перемещение вперед, втягивая шток и приводя в действие левый бортовой рычаг 2, который, раскладываясь согласно схеме (фиг. 2) обеспечивает перемещение колеса 4 вниз и тем самым выравнивание транспортного средства в поперечной плоскости в вертикальное положение. Kai только это произойдет, маятник 30 перемещает золотник гидрораспределителя 29 в нейтральную позицию, сообщающую насос 35 со сливом 39. С падением давления в гидролиниях 28 запорный клапан 38 запирает полости 17 и 19 силового цилиндра 14 и блокирует колесо 4 от дальнейших перемещений по высоте до очередного крена транспортного средства. Поскольку в течение времени нахождения полости 19 силового цилиндра 14 подсоединенной к насосу 35, полость 20 второго силового цилиндра также оказывается подсоединенной к этому насосу, что дает право первоочередного срабатывания системы перемещения дополнительного поршня 21, т. е. до тех пор, пока в полость 22 нагнетается жидкость, левый силовой цилиндр не срабатывает, так как из-за сообщения полости 20 через запорный клапан 37 со сливом 40 насос 35 не в состоянии развить давление в гидролиниях 28. После того как снимется давление в трубопроводе 32, питающем полость 22, и запорный клапан 37 сможет запереть полость 20, силовой цилиндр 14 приходит в действие. Кроме того, давлением жидкости в полости 20 поршень 16 силового цилиндра 15 поджимается к ограничителю его хода - дополнительному поршню 21 в течение времени работы силового цилиндра 14.

При подключении полости 22 к сливу 40 к источнику давления жидкости - насосу 34 оказывается подключенной полость 20. Под давлением жидкости поршень запорного клапана 37 отжимает правый шарик и позволяет жидкости беспрепятственно вытесняться поршнем 21 из полости 22. Благодаря этому колесо 5 может под действием нагрузки со стороны транспортного средства переместиться вверх в исходное (фиг. I) или в необходимое промежуточное положение. Возникший в результате этого крен транспортного средства вправо компенсируется перемещением вверх и левого колеса 4 под действием приходящейся на него нагрузки. Запорный клапан 38 не препятствует вытеснению жидкости из полости 17 благодаря отжатию шарика его правого обратного клапана поршнем запорного клапана, воспринимающим давление жидкости в гидромагистрали 28, подводящей жидкость в полость 19. Наличие давления в этой магистрали обеспечивает маятник 30, переключив золотник гидрораспределителя 29 в левую крайнюю позицию при крене транспортного средства вправо. Несмотря на то, что полость 18 при этом также оказывается подсоединенной к насосу 35, силовой цилиндр 15 не вступает в работу, поскольку до тех пор, пока поршень 16 силового цилиндра 14 не упрется в ограничитель своего хода - торец 26. необходимое давление для преодоления нагружающей колесо 5 силы от массы транспортного средства, в гидромагистрали 28 не развивается.

Аналогично, как при регулировании клиренса, система работает и при стабилизации вертикального положения транспортного средства на подъемах и спусках. Для управления этим процессом не вручную, а автоматически водитель отключает фиксатор 58, что позволяет маятнику 24, реаги- руюш,ему на продольный крен транспортного средства, самостоятельно без воздействия водителя на рукоять 25 переключать золотник гидрораспределителя 23.

При необходимости стабилизации транспортного средства только в поперечной плоскости маятник 24 стопорят посредство.м фиксатора 58 в положении (фиг. 1), исключая возможность его реагирования. Маят10

ти 17 и 20. Благодаря этому жидкость, свободно вытесняясь поршнем 16 левого силового цилиндра из полости 17, позволяет колесу 4 перемешаться вверх под действием приходяшейся на него нагрузки, обеспечивая проседание левого борта транспортного средства и возврап1ение остова вновь в вертикальное положение. Колесо 5 противоположного борта продолжает находиться в покое до тех пор, пока шток силового цилиндра 14 не выберет свой ход и не упрется своим поршнем в торец 26. После этого, если транспортное средство по-прежнему накренено вправо, вступает в действие правый рычаг 3, раскладываясь и перемешая вниз колесо 5 5 и приподнимая правый борт транспортного средства до тех пор, пока оно не займет вертикальное положение. После чего маятник 30 возвращает золотник гидрораспределителя в исходную позицию, и срабатывают запорные клапаны 38 и 36, приостанавливая работу системы.

При необходимости полного выравнивания транспортного средства, т. е. в продольной и поперечной плоскостях одновременно, воздействуя на золотник гидрораспределите20

ник 30, реагируя на поперечный крен остова, 25 23 вручную посредством рукояти 25, выперемешает золотник гидрораспределителя 29 вправо или влево в зависимости от направления крепа. В случае крена, например, влево золотник получает перемещение также в левое положение, которому соответствует его включение в правую позицию. В этой позиции гидрораспределитель. 29 сообщает насос 35 с полостями 17 и 20 силовых цилиндров, а слив 39 - с полостями 19 и 1.8. Под действием давления жидкости поршень 16 правого силового цилиндра 15 поднимается к ограничителю 21 его хода и бортовой рычаг 3 продолжает находиться в покое, поршень 16 левого силового цилиндра 14 получает перемещение, втягивая его шток, и приводят в действие бортовой рычаг 2. Раскладываясь в соответствии со схе- мой (фиг . 2), рычаг обеспечивает перемещение несомого им колеса 4 левого борта вниз и тем самым возвращение остова транспортного средства в вертикальное положение. Как только это выравнивание произойдет, гидрораспределитель 29, золотник которого возвращается маятником 30 в исходное положение, сообщает насос 35 со сливом. Падение давлений в гидромагистралях 28 позволяет запорным клапанам 38 и 36 запереть полости силовых и заблокировать колесо 4 от дальнейших перемещений по высоте до очередного отклонения остова от вертикального положения.

При накрене транспортного средства вправо золотник гидрораспределителя 29, переместившись маятником 30 также вправо, подсоединяет к-насосу 35 полости 19 и 18 силовых цилиндров, а к сливу - их полос0

ти 17 и 20. Благодаря этому жидкость, свободно вытесняясь поршнем 16 левого силового цилиндра из полости 17, позволяет колесу 4 перемешаться вверх под действием приходяшейся на него нагрузки, обеспечивая проседание левого борта транспортного средства и возврап1ение остова вновь в вертикальное положение. Колесо 5 противоположного борта продолжает находиться в покое до тех пор, пока шток силового цилиндра 14 не выберет свой ход и не упрется своим поршнем в торец 26. После этого, если транспортное средство по-прежнему накренено вправо, вступает в действие правый рычаг 3, раскладываясь и перемешая вниз колесо 5 5 и приподнимая правый борт транспортного средства до тех пор, пока оно не займет вертикальное положение. После чего маятник 30 возвращает золотник гидрораспределителя в исходную позицию, и срабатывают запорные клапаны 38 и 36, приостанавливая работу системы.

При необходимости полного выравнивания транспортного средства, т. е. в продольной и поперечной плоскостях одновременно, воздействуя на золотник гидрораспределите0

5

водят ограничителем 21 хода поршень 16 правого силового цилиндра 15 в среднее положение и снимают маятник 24 с фиксатора 58. Это обеспечивает-автоматическую работу обоих датчиков крена одновременно

0 и стабилизацию транспортного средства в указанных плоскостях.

Таким образом, технические преимущества транспортного средства с предлагае.мой системой управления положением его остова, заключающиеся в обеспечении регулирования клиренса, равно как и дорожного, и агротехнического просветов, стабилизацию остова в продольной и поперечной плоскостях, причем в случае необходимости одновременную, расширяют его функциональные

0 возможности и позволяют приспосабливаться транспортному средству к различным рельефным условиям передвижения, к различным технологическим процессам, в которых его используют. Изобретение можно использовать как обычное транспортное средство при механизации работ в равнинных условиях, так и при механизации работ в рисовых чеках, где необходим высокий клиренс, и при механизации работ на горных склонах, где необходимо стабилизировать остов в вертикально.м положении.

5

0

Формула изобретения

Система управления положением остова транспортного средства, содержащая поворотные с опорными колесами бортовые рычаги, снабженные ограничителями хода вверх и приводом поочередного поворота вниз, выполненным в виде силовых гидроцилиндров со штоками и поршнями, причем каждая полость одного из указанных гидроцилиндров сообщена с разноименной полостью второго, и гидросистему с системой управления, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик транспортного средства, ограничитель хода одного из бортовых рычагов выполнен подвижным в виде дополнительного поршня.

установленного в штоковои полости силового гидроцилиндра поворота указанного рычага подвижно относительно штока и управляемого дополнительной гидросистемой с датчиком продольного крена, подключенной нагнетательным каналом к силовому цилиндру между дополнительным поршнем и торцовой частью штоковои полости силового гидроцилиндра.

Изобретение относится к транснортно- му машиностроению, нреимущественно к транспортным средствам с регулируемым положением остова. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик транспортного средства путем стабилизации его положения в двух плоскостях и регулирования клиренса. Система управления положения остова трансиортно1 о средства содержит бортовые рычаги 2 и 3 с опорными колесами 4 и 5 и с приводом поочередного поворота вниз от силовых гидроцилиндров 19 и 20 н ограничителями хода вверх. Ограничитель хода одного из бортовых редукторов выполнен подвижным отно- CHTCvTbHO штока гидроцилиндра 20 с pery. iu- рованием положений в виде дополнительного поршня 21. При этом отсекаемая этим nopin- нем полость сообидена с управляемой питающей гидросистемой. 2 ил. 50 СО to 4 00 -J to

12.

51

1или 3 Вертикаль JpaeKmopufl оси колеса

Фиг.г

Составитель М. Ляско

Редактор И. ШуллаТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 3004/14Тираж 598Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у.п. Проектная, 4