Устройство для управления двигателями автопоезда Советский патент 1975 года по МПК F02D25/02 

передней стенкой гидроцилйндра и перегородкой со стороны хвостовика и предназначена для рабочей жидкости с целью восполнения ее утечек в рабочей полости.

Резервная лолость сообщена с рабочей каналом а с клапаном 10 одностороннего действия, исключающим возврат жидкости из рабочей полости. Узел гидравлического сопротивления содержит полый щток 9, порщень 8 с уплотнительным кольцом и коническую насадку 11, выполняющую функции дросселя. В поршне 8 выполнены выточка, образующая с его торцовой поверхностью острую кромку, и ряд расположенных по окружности отверстий диаметром, обеспечивающим свободное перетекание жидкости. Конус насадки 11 входит в выточку порщня так, что между кромкой выточки и конусом насадки образуется кольцевая щель, которая и создает сопротивление перетеканию рабочей жидкости. Размеры щели регулируют перемещением насадки вдоль щтока благодаря резьбовому соединению. Внутри щтока размещены лорщень 12 и пружина 13 сжатия, под действием которой поршень постоянно стремится занять крайнее левое положение. Упорный щтифт 14 предотвращает выталкивание лорщня 12 из полости щтока. Во избежание заполнения внутреннего пространства щтока за порщнем рабочей жидкостью из резервного объема и запирания поршня в левом конце щтока в стенке последнего около наконечника выполнено выводное отверстие б, через которое жидкость вытекает в заднюю часть корпуса и используется в качестве смазки «а трущихся поверхностях телескопического соединения. Длину рабочего хода порщня 12 и длину пружины 13 выбирают такими, чтобы произведение площади порщня на длину его хода было не меньще объема жидкости, вытесняемой из резервной полости телом штока при перемещении его из крайнего правого в крайнее левое положение. Ход щтока определяют ходом выдвижной трубы 4, т. е. длиной продолговатых вырезов в корпусе дыщла.

Выдвижная труба соединена цилиндрическим щарниром 15, допускающим поворот дыщла в вертикальной продольной плоскости, е управляющей вилкой 16 ведомого звена автомобиля. Вилка 16 установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и предоставляет дыщлу вторую степень свободы.

Привод управления дросселем представляет собой стальной канат 17, заключенный в гибкий кожух 18. Передним концом канат закреплен на выдвижной трубе 4 дыщла, а задним присоединен к рычагу 19 дросселя ведомого звена. Кожух 18 размещен за телескопическим соединением и закреплен одним концом на выдвижной трубе 4, а другим на корпусе двигателя. Па участке между точками крепления кожуха длина заключенного в нем каната остается неизменной при любом положении дыщла и управляющей вилки, а на участках, где кожух отсутствует, канат под действием пружины постоянно находится в вытянутом состоянии.

Таким образом, при перемещении выдвижной трубы относительно корпуса дыщла движение передается через канат на рычаг дросселя практически без потерь.

Длина каната, а также длина продолговатых вырезов в корпусе дыщла выбраны такими, что полностью сдвинутому дыщлу соответствует закрытое положение дросселя, а пол ностью растянутому дыщлу - открытое положение дросселя.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что автопоезд движется так, что составляющие его звенья испытывают разные сопротивления качению (т. е. движутся под разной нагрузкой), а двигатели развивают и передают на колеса разную мощность, причем ни сопротивления качению, ни мощности двигателей между собой несогласованы. Водитель управляет только двигателем ведущего звена и при данном сопротивлении качению устанавливает некоторую скорость движения.

Ведомое звено следует за ведущим на той же передаче, но так как мощности двигателей в зависимости от сопротивления движению несогласованы, то между звеньями возможно динамическое взаимодействие. Ведомое звено

может либо отставать, а при использовании свободного хода в дышле потреблять часть тягового усилия ведущего звена на движение с равной ему скоростью, либо нагонять, а при полностью сдвинутом дыщле передавать часть

своей движущей силы ведущему звену и также двигаться с одинаковой с ним скоростью. В случае равных скоростей при наличии свободного хода в дыщле в обе стороны динамическое взаимодействие в системе автопоезда

отсутствует и каждое из звеньев движется за счет динамики собственного двигателя.

Если ведомое звено отстает, то выдвижная труба 4 выдвигается из корпуса дыщла. Канат 17 при этом вытягивается из гибкого кожуха 18 и поворачивает рычаг 19 дросселя ведомого звена. Угол открытия дросселя увеличивается, мощность двигателя, а с ней и скорость звена также увеличиваются, после чего устанавливается режим устойчивого движения, при котором нет ни относительного движения в системе автопоезда, ни, следовательно, взаимного перемещения составных частей дыщла. Если ведомое звено нагоняет, то выдвижная

труба 4 вдвигается в корпус 3 дыщла и освобождает канат 17. Рычаг 19 дросселя под действием пружины поворачивается в обратную сторону. Мощность двигателя ведомого звена уменьщается, скорость его снижается и

уравнивается со скоростью ведущего звена.

Таким образом, при каждом рассогласовании скоростей независимо от того, происходит ли оно за счет произвольного изменения водителем скорости ведущего звена или в силу

изменения условий движения, в системе автопоезда автоматически восстанавливается равенство Скоростей его звеньев. Процесс регулирования скоростей начинается с момента поступления сигнала от взаимного перемещения составных частей дышла на дроссель ведомого звена, т. е. с момента, когда рассогласование скоростей в какой-то мере уже произошло. Исполнение же сигнала ведомым звеном происходит лишь через некоторое время, в течение которого преодолевается тепловая инерция двигателя, инерция вращающихся частей трансмиссии, а главное - инерция равномерного движения всей массы нагруженного ведомого звена.

Процесс восстановления равенства скоростей протекает с отставанием на ведомом звене. Если рассогласование скоростей произошло резко и на значительную величину, то исполнение сигнала ведомым звеном потребует, соответственно, большего времени. Иногда подача сигнала некоторого знака, например, в результате резкого сокращения (растяжения) дышла до отказа прекращается, а процесс исполнения еще продолжается, в то время как на дроссель ведомого звена уже поступает сигнал обратного знака и дышло растягивается (сокращается). В таких случаях запаздывание в исполнении команды неизбежно сопровождается резкой циркуляцией тяговых усилий между звеньями автопоезда и большими знакопеременными напряжениями в дышле, так что взаимодействие его составных частей может носить при этом ударный характер.

Для замедления процесса образования сигнала и передачи его на дроссель ведомого звена в более продолжительный промежуток времени, в течение которого процесс уравнмвания скоростей протекает с отставанием, исключающим ударные явления в дышле и резкую циркуляцию тяговых усилий между звеньями автопоезда, в конструкции дыщла предусмотрен узел гидравлического сопротивления. При резком рассогласовании скоростей звеньев автопоезда избыток (в случае опережения) или недостаток (в случае отставания) кинетической энергии ведомого звена реализуется в -перемещении составных частей дышла не мгновенно, а постепенно, сопровождаясь работой по вытеснению рабочей жидкости из

полости А (Б) в полость Б (А) через дросселирующую щель.

Дросселированием рабочей жидкости напряжения в дышле и циркуляция тяговых усиЛИЙ иолностью не устраняются, однако эти явления незначительны и носят плавный характер. Пазначение узла гидравлического сопротивления состоит также в том, что он снижает чувствительность привода управления

дросселем к резким и частым толчкам, вызываемым неровностями дороги. Кроме того, узел гидравлического сопротивления является гасителем продольных колебаний звеньев автопоезда, появление которых возможно ввиду

свободного хода в дышле.

Пополнение утечек жидкости в рабочей полости происходит постоянно по мере их образования и при каждом движении штока 9 влево. При этом вытесняемая телом штока

жидкость, цреодолевая сопротивление пружины 13, вталкивает -поршень 12 и заполняет внутреннюю полость штока. Таким образом, жидкость в резервной полости В оказывается под давлением, под действием которого она цо

каналу а через обратный клапан 10 нагнетается в рабочую полость.

Предмет изобретения

1. Устройство для управления двигателями автопоезда с ведущим и ведомым звеньями, связанными при помощи соединительных элементов, содержащее органы дозирования подачи топлива в двигатели, отличающееся

тем, что, с целью обеспечения оптимальной загрузки двигателей, соединительный элемент ведущего звена связан с органом дозирования подачи топлива в двигатель ведомого звена при помощи каната, заключенного в кожух,

а связь соединительных элементов осуществлена при помощи узла гидравлического сопротивления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел гидравлического сопротивления

выполнен в виде помещенного в рабочей иолости поршня с полым штоком, внутри которого установлен подпрул иненный вспомогательный поршень, и емкости, связанной с рабочей полостью каналом с обратным клапаном.

f opnyc дёигатекя Ведомого зВено

П 12 а Ведущее з8ено автопоезда 11 ею 9 7 3 1714 78 ,/ /.// /5 деНомое зКено автопоезда