Транспортное средство Советский патент 1990 года по МПК B60K17/348 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственных тракторах.

Целью изобретения является повышение производительности путем согласования тяговых усилий на ведущих колесах пропорционально вертикальной нагрузке на них.

На фиг. 1 показано транспортное средство, общий вид; на фиг. 2 - кинематическая схема приводов к переднему и заднему ведущим мостам; на фиг. 3 - кинематическая схема клиноременного вариатора; на фиг. 4 - гидравлическая схема системы автоматического регулирования передаточных чисел приводов к переднему и заднему ведущим мостам; на фиг. 5 - схема установки датчика вертикальных нагрузок.

Транспортное средство содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, муфту 2 сцепления, коробку 3 передач, раздаточную коробку, выполненную в виде управляемого клиноременного вариатора. Управляемый клиноременной вариатор содержит корпус 4, входной вал 5, связанный с выходным валом коробки 3 передач, передний выходной вал 6, кинематически соединенный карданной передачей 7 с передним ведущим мостом 8, задний выходной вал 9, кинематически соединенный карданной передачей 10 с задним ведущим мостом 11. На входном валу 5 жестко установлен сдвоенный шкив, состоящий из двух жестко связанных между собой шкивов 12 и 13. Входной вал 5 установлен в подшипниковых опорах 14 и 15, смонтированных в корпусе 4. Передний высд

СП

сд

31

со

ходной вал 6 установлен в подшипнике-сообщена с бесштоковой полостью гидроцивых опорах 16, смонтированных в кор-линдра 40. В трубопроводы 45 и 46 вклюпусе 4. Задний выходной вал 9 установ-чены регулируемые дроссели 47 и 48.

лен в подшипниковых опорах 17, смонти-Исполнительный механизм следящего дейстрованных в корпусе 4. Передний 6 и зад-5 Вия содержит силовой гидроцилиндр 49,

ний 9 выходные валы установлены соосно.один конец 50 штока которого посредством На подшипниковых опорах 16 и 17, как на осях, посредством подшипниковых опор 18 и 19 шарнирно установлен двуплечий рычаг 20, тяги которого жестко соединены

между собой. В двуплечем рычаге 20 в10 гидроцилиндра 49 сообщены с выходными подшипниковых опорах 21 и 22 установленокнами золотникового устройства 57, золот- правый промежуточный вал 23, а в под-ник 58 которого имеет два плунжера 59 шипниковых опорах 24 и 25 - левыйи 60. Золотник 58 с двух сторон под- промежуточный вал 26. Шкив 12 клино-пружинен пружинами 61 и 62. Верхнее и ременной передачей 27 свящан со шкивом 28,15 нижнее впусные окна золотникового уст- связанным с промежуточным валом 23.ройства 57 сообщены с нагнетательной лиползуна 51 и шарнира 52 связан с двуплечим рычагом 20, а другой конец 53 штока посредством ползуна 54 и шарнира 55 связан с тягой 56. Обе полости силового

Шкив 28 выполнен составным из двух частей, одна из которых зафиксирована от осевого перемещения, а другая часть посредством шпоночного или шлицевого сое20

нией 63 гидронасоса 64, приводимого от двигателя 1 (привод не показан). Среднее впускное окно золотникового устройства 57, расположенное между плунжерами 59

20

нией 63 гидронасоса 64, приводимого от двигателя 1 (привод не показан). Среднее впускное окно золотникового устройства 57, расположенное между плунжерами 59

динения имеет возможность осевого пере- и и 60, трубопроводом 65 сообщено со сли- мещения и прижимается к первой частивом (баком 66). Нагнетательная линия гид- пружиной 29. Шкив 13 клиноременной пе-ронасоса 64 сообщена со сливом через редачей 30 связан со шкивом 31, связан-предохранительный клапан 67. Золотник 58 ным с левым промежуточным валом 26.ползуном 68 и шарниром 69 связан с тя- Шкив 31 выполнен составным из двух25 гой 56. Шток 70 гидроцилиндра 44 пол- частей, одна из которых зафиксированазуном 71 и шарниром 72 также связан ог осевого перемещения, а другая частьс тягой 56. На концах тяги 56 закреп- посредством шпоночного или шлицевоголены упоры 73 и 74. Для ограничения соединения имеет возможность осевого пере-уГЛа поворота двуплечего рычага 20 на кон- мешения и прижимается к первой частице 50 штока силового гидроцилиндра 49 пружиной 32. На правом промежуточном30 закреплен диск 75, в зоне перемещения валу 23 жестко установлен шкив 33, свя-которого размещены неподвижные винтовые занный клиноременной передачей 34 со шки-упоры 76 и 77. Для работы на тяговых вом 35, жестко установленным на перед-нагрузках, меньших номинальных, при от- нем выходном валу 6. На левом проме-ключенном приводе к переднему ведущему жуточном валу 26 жестко установлен шкив 36;мосту 8 в кинематическую схему транссвязанный клиноременной передачей 37 со35 миссии транспортного средства 41 может шкивом 38, жестко установленным на зад-быть включена обгонная муфта (не показа- нем выходном валу 9. Гидравлическая система автоматического регулирования передаточных чисел к переднему 8 и заднему 1 1 ведущим мостам содержит дат-40 чики вертикальных нагрузок, элемент сравнения и исполнительный механизм следящего действия. Датчики вертикальных нагрузок выполнены в виде гидроцилиндров 39 и 40, корпусы которых шарнирно связаны с подрессоренной частью транспортного средства45 вертикальные нагрузки, действующие на пе- 41, а штоки - с неподрессоренными частямиредний 8 и задний 11 ведущие мосты,

на). Для присоединения технологических орудий транспортное средство 41 имеет прицепное устройство 78.

Транспортное средство работает следующим образом.

При работе с номинальным тяговым усилием Ркрн распределение вертикальных нагрузок между передним 8 и задним 11 ведущими мостами будет равномерным, т. е.

(кожухами переднего 8 и заднего 11 ведущих мостов). Бесштоковые полости гидроцилиндров 39 и 40 заполнены маслом, а в штоковых полостях установлены пружины 42 и 43. Давление масла в бесшто- ковых полостях гидроцилиндров 39 и 40 пропорционально вертикальной нагрузке, действующей на передний 8 и задний 11 ведущие мосты. Элемент сравнения выполнен

50

равны. При этом передний 8 и задний 11 ведущие мосты в равной степени преодолевают номинальное тяговое сопротивление технологического орудия. При работе в условиях эксплуатации тяговое сопротивление технологического орудия периодически отклоняется от среднего номинального уровня на величину ± Д Р«р- Это приводит к нарушению равномерного распределения вертив виде гидроцилиндра 44, заполненного мае-5g кальных нагрузок между передним 8 и зад- лом. Штоковая полость гидроцилиндра 44ним 11 ведущими мостами. При увели- трубопроводом 45 сообщена с бесштоковойченик тягового сопротивления вертикальная полостью гидроцилиндра 39. Бесштоковаянагрузка Rn на передний ведущи : мост 8 полость гидроцилиндра 44 трубопроводом 46уменьшается, а вертикальная нагрузка R3

один конец 50 штока которого посредством

гидроцилиндра 49 сообщены с выходными окнами золотникового устройства 57, золот- ник 58 которого имеет два плунжера 59 и 60. Золотник 58 с двух сторон под- пружинен пружинами 61 и 62. Верхнее и нижнее впусные окна золотникового уст- ройства 57 сообщены с нагнетательной лиползуна 51 и шарнира 52 связан с двуплечим рычагом 20, а другой конец 53 штока посредством ползуна 54 и шарнира 55 связан с тягой 56. Обе полости силового

нией 63 гидронасоса 64, приводимого от двигателя 1 (привод не показан). Среднее впускное окно золотникового устройства 57, расположенное между плунжерами 59

и 60, трубопроводом 65 сообщено со сли- вом (баком 66). Нагнетательная линия гид- ронасоса 64 сообщена со сливом через предохранительный клапан 67. Золотник 58 ползуном 68 и шарниром 69 связан с тя- гой 56. Шток 70 гидроцилиндра 44 пол- зуном 71 и шарниром 72 также связан с тягой 56. На концах тяги 56 закреп- лены упоры 73 и 74. Для ограничения уГЛа поворота двуплечего рычага 20 на кон- це 50 штока силового гидроцилиндра 49 закреплен диск 75, в зоне перемещения которого размещены неподвижные винтовые упоры 76 и 77. Для работы на тяговых нагрузках, меньших номинальных, при от- ключенном приводе к переднему ведущему мосту 8 в кинематическую схему трансмиссии транспортного средства 41 может быть включена обгонная муфта (не показа- вертикальные нагрузки, действующие на пе- редний 8 и задний 11 ведущие мосты,

и 60, трубопроводом 65 сообщено со сли- вом (баком 66). Нагнетательная линия гид- ронасоса 64 сообщена со сливом через предохранительный клапан 67. Золотник 58 ползуном 68 и шарниром 69 связан с тя- гой 56. Шток 70 гидроцилиндра 44 пол- зуном 71 и шарниром 72 также связан с тягой 56. На концах тяги 56 закреп- лены упоры 73 и 74. Для ограничения уГЛа поворота двуплечего рычага 20 на кон- це 50 штока силового гидроцилиндра 49 закреплен диск 75, в зоне перемещения которого размещены неподвижные винтовые упоры 76 и 77. Для работы на тяговых нагрузках, меньших номинальных, при от- ключенном приводе к переднему ведущему мосту 8 в кинематическую схему трансмиссии транспортного средства 41 может быть включена обгонная муфта (не показа- вертикальные нагрузки, действующие на пе- редний 8 и задний 11 ведущие мосты,

на). Для присоединения технологических орудий транспортное средство 41 имеет прицепное устройство 78.

Транспортное средство работает следующим образом.

При работе с номинальным тяговым усилием Ркрн распределение вертикальных нагрузок между передним 8 и задним 11 ведущими мостами будет равномерным, т. е.

0

равны. При этом передний 8 и задний 11 ведущие мосты в равной степени преодолевают номинальное тяговое сопротивление технологического орудия. При работе в условиях эксплуатации тяговое сопротивление технологического орудия периодически отклоняется от среднего номинального уровня на величину ± Д Р«р- Это приводит к нарушению равномерного распределения вертиg кальных нагрузок между передним 8 и зад- ним 11 ведущими мостами. При увели- ченик тягового сопротивления вертикальная нагрузка Rn на передний ведущи : мост 8 уменьшается, а вертикальная нагрузка R3

на задний ведущий мост 11 увеличивается. При уменьшении тягового сопротивления вертикальная нагрузка на передний ведущий мост 8 увеличивается, а вертикальная нагрузка на задний ведущий мост 11 уменьшается. При этом буксование ведущих колес разгруженного от вертикальных усилий переднего или заднего ведущих мостов увеличивается, что снижает среднюю скоподводимый к заднему ведущему мосту 11. нагруженному большей вертикальной нагрузкой, увеличивается, а крутящий момент, подводимый к переднему ведущему мосту 8, нагруженному меньшей вертикальной нагрузкой, уменьшается. В результате увеличение тягового сопротивления относительно номинального среднего уровня преодолевается задними ведущими колесами, а передрость движения транспортного средства и 10 ние ведущие колеса разгружаются от переуменьшает производительность. При колеба- дачи крутящего момента. Ограничительные ниях тягового сопротивления в пределах упоры 76 и 77 регулируются так, чтобы ЈР„Р (0,01-0,15)Ркрн необходимость визменение передаточных чисел ui находипереключении ступеней в коробке 3 передач лось в пределах , I...0.15) in. отсутствует, так как увеличение тягового При изменении передаточных чисел в указан- сопротивления в указанных пределах прео- 15 ных пределах отрицательное влияние возникающей в трансмиссии циркуляции мощности незначительно, Расчетами установлено, что при изменении передаточных чисел в указанных пределах увеличение средней скорости дУ составляет 0,5-0,10 от среддолевается запасом крутящего момента двигателя 1, составляющим 10-15%. Поэтому работа транспортного средства осуществляется при постоянно включенной ступени в коробке 3 передач с одинаковым

20

мост 8 уменьшается. При этом давление в бесштоковой полости гидроцилиндра 40 увеличивается и по трубопроводу 46 передается в бесштоковую полость гидроцилиндра 44, вызывая выдвижение штока 70

передаточным числом ь. приводов к перед- ней скорости Усрн движения при номиналь- нему 8 и заднему 11 ведущим мостам. ном тяговом усилии Ркрн.

При увеличении тягового сопротивленияПри уменьшении тягового сопротивления

вертикальная нагрузка R3 на задний веду- технологического орудия относительно номи- щий мост 11 увеличивается, а вертикаль- нального среднего уровня вертикальная ная нагрузка Rn на передний ведущий 25 нагрузка Rn, действующая на передний

мост 8, больше вертикальной нагрузки R3

действующей на задний ведущий мост 11. При этом шток 70 гидроцилиндра 4 перемещается внутрь и вызывает поворот

г„ .., „. . двуплечего рычага 20 по часовой стрелке.

из гидроцилиндра 44. Усилие, создаваемое В результате передаточное число клино- штоком 70, через тягу 56 передается зо- ременной передачи 27 к переднему ведущему лотнику 58, который втягивается внутрь, мосту 8 увеличивается, а передаточное чис- преодолевая сопротивление пружины 62, ло клиноременной передачи 30 к заднему которая сжимается. При движении внутрь ведущему мосту 11 уменьшается. При этом золотника 58 надпоршневая полость сило- крутящий момент, подводимый к переднему вого гидроцилиндра 49 (фиг. 4) сообщена с ведущему мосту 8, нагруженному большей нагнетательной линией 63 гидронасоса 64, а вертикальной нагрузкой, увеличивается, а подпоршневая полость силового гидроци- крутящий момент, подводимый к заднему линдра 49 - со сливным трубопроводом 65. ведущему мосту 11, нагруженному меньшей В результате поршень силового гидроци- вертикальной нагрузкой, уменьшается. Это линдра 49 перемещается вниз (фиг. 4). При 40 приводит к уменьшению буксования задних этом усилие, действующее на золотник 58 от ведущих колес и повышению средней скорости движения транспортного средства. Одновременно изменение передаточных чисел приводов к переднему и заднему ведущим мостам на одну и ту же величину в прошень остановится в заданном положении. 45 тивоположных направлениях повышает бы- При перемещении поршня силового гидро- стродействие системы регулирования передаточных чисел, что повышает среднюю -ско рость движения транспортного средства.

Формула изобретения

5° 1. Транспортное средство, содержащее передний и задний ведущие мосты, кинематически соединенные с выходными валами раздаточной коробки, входной вал которой кинематически связан с двигате- дущему мосту 11 увеличивается на д1„5 55 лем транспортного средства, отличаю- а передаточное число клиноременной пере- щееся тем, что. с целью повышения дачи 27 к переднему ведущему мосту 8 од- производительности путем согласования новременно уменьшится на ту же величи- тяговых усилий на ведущих колесах пропор- ну . При этом крутящий момент, ционально вертикальной нагрузке на них,тяги 56, уменьшается до нуля, под действием пружины 62 золотник 58 перемещается наружу в нейтральное положение, обе полости силового гидроцилиндра 49 заперты, а порцилиндра 49 вниз двуплечий рычаг 20 поворачивается против часовой стрелки. При этом усилие натяжения в клиноременной передаче 30 увеличивается, активный радиус шкива 31 уменьшается, усилие натяжения в клиноременной передаче 27 также уменьшается, активный радиус шкива 28 увеличивается. В результате передаточное число клиноременной передачи 30 к заданному веподводимый к заднему ведущему мосту 11. нагруженному большей вертикальной нагрузкой, увеличивается, а крутящий момент, подводимый к переднему ведущему мосту 8, нагруженному меньшей вертикальной нагрузкой, уменьшается. В результате увеличение тягового сопротивления относительно номинального среднего уровня преодолевается задними ведущими колесами, а перед15

20

раздаточная коробка выполнена в виде вариатора с управляющим звеном, транспортное средство снабжено датчиками вертикальной нагрузки на передний и задний ведущие мосты, элементом сравнения, входы которого соединены с выходами датчиков вертикальной нагрузки, и исполнительным механизмом следящего действия, входное звено которого соединено с выходным звеном элемента сравнения, а выходное - с управляющим звеном вариатора, при этом управляющее звено вариатора выполнено с возможностью одновременного изменения передаточного числа приводов к переднему и заднему ведущим мостам на равную величину в противоположных направлениях.

2. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что вариатор содержит входной и выходные валы с жестко закрепленными на них шкивами одинакового диаметра, управляющее звено вариатора состоит из двуплечего рычага, шарнирно установленного в корпусе вариатора, шкивов переменного и постоянного диаметров, установленных на валах на плечах рычага, при этом шкивы переменного диаметра свя- заны ременной передачей со шкивами входного вала, а шкивы постоянного диаметра - со шкивами выходных валов.

3. Транспортное средство по п. 1, отличаю- п щееся тем, что датчики вертикальной нагрузки выполнены в виде гидроцилиндров, штоки которых связаны с ведущими мостами, а корпуса - с подрессоренной массой транспортного средства, при этом бес- штоковые полости гидроцилиндров гндравлически связаны с элементом сравнения, выполненным в виде гидроцилиндра, шток которого кинематически связан со штоком гидроцилиндра исполнительного механизма и золотником распределителя следящего дейстQ вия, при этом второй шток исполнительного гидроцилиндра связан с управляющим звеном вариатора.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственных тракторах. Целью изобретения является повышение производительности путем согласования тяговых усилий на ведущих колесах пропорционально вертикальной нагрузке на них. Транспортное средство содержит передний и задний ведущие мосты, приводимые от раздаточной коробки, выполненной в виде клиноременного вариатора, управляющее звено которого выполнено в виде двуплечего рычага, шарнирно установленного на корпусе вариатора. Двуплечий рычаг связан с выходным звеном исполнительного механизма следящего действия, входное звено которого связано с выходным звеном элемента сравнения. К входам элемента сравнения подключены датчики вертикальных нагрузок, действующих на передний 8 и задний 11 ведущие мосты. При нарушении равномерного распределения вертикальных нагрузок между передним и задним ведущими мостами выходное звено элемента сравнения перемещается, вызывая с помощью исполнительного механизма следящего действия поворот двуплечего рычага вариатора. В результате передаточные числа приводов к переднему и заднему ведущим мостам синхронно изменяются на равную величину в противоположных направлениях. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

/77 777 /// /// /// /// //;

Фиг.1

4/

Ър/Щр

78

///

Щиг.г

30

35;38

Л переднему ведущему мосту

16 18 20 21

/ /

заднему ведущему мосту

27

&

№

Фиг.з

---РкрнЧРкр -

/// //7/7

Фиг. 5

/// /// ///