Система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины Советский патент 1979 года по МПК B60K17/16 F16H48/30 

вышеиный износ шин колесной маншны. а также снижает ее проходимость вследствие циркуляции паразитной мощности между колёсами ведущего моста и перегрузки небуксующею колеса.

Кроме того, по мере износа фрикционных дисков муфты падает их момент трения, что приводит к уменьшению коэффициента блокировки дифференциала. Для создания необходим го момента трения требуется периода«еская регулировка положения выключателя прямого хода электродвигателя, действующего от нажимного элемента фрикционной муфты.

Цель изобретения уменьшение износа шин колесной машины за счет обеспечения возможности Пробуксовки фрикщюнной муфты при заблокированном дифференциале, а также повышение стабильности работы системы управления дафференциалом.

Эта цель достигается тем, что предлагаемая система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины снабжена дополнительными коммутаторами, первый из которых, управляемый пороговым устройством, к которому через сравнивающее устройство подключены датчики скоростей вращения колес, связан с реле прямого и обратного хода электродвигателя, а второй, управляемый пороговым устройством, к которому через сравнивающее устройство подключены датчики крутящих моментов на колесах, включен последовательно с реле обратного хода злектродвигателя. С целью 1ювышения точности работы системы электродвигатель снабжен электромагнитным тормозом, подключенным через дополнительные коммутаторы к источнику питания.

На чертеже изображена описьлваемая система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины.

Система управления дифферешщалом содержит фрикционную муфту 1 блокировки дифференциала 2, нажимной элемент 3 которой имеет механический привод 4 с помощью червячной передачи от вала электродвигателя 5. Электродвигатель 5 подключен к HctO4ifflKy б электрического тока через коммутаторы 7-10, управляемые соответственно реле 11 прямого хода и реле 12 обратного хода электродаигателя S. Реле 12 обратного хода подключено к источнику питания 13 через выключатель 14 обратного хода электродвигателя 5, управляемый механическим приводом 4 нажимного элемента 3 фрикционной муфты 1. Эта система управления диффер1еш(иалом снабжена коммутатором 15, поочередно коммутирующим реле 11 прямого и реле 12 обратного хода электродвигателя 5 и управляемым пороговым устройством 16. К этому пороговому устройству череэ сравниваюике устройство 17 например операционный

усилитель, и мост 18 подключены датчики 19 и 20 скоростей вращения колес 21 к 22 машины.

Последовательно с реле 12 обратного хода электродвигателя 5 расположены выключатель 14 его обратного хода и коммутатор 23, управляемый пороговым устройством 24. К пброго|вому устройству 24 через сравнивающее устройство 25 подключены датчики 26 и 27 крутящих моментов на колесах 21 и 22 машины. Вал электродвигателя 5 снабжен электромагнитным тормозом 28. Его соленоид 29 подключен к клеммам коммутатора 23, управляемого пороговым устройством 24.

Пороговое устройство 16 подключено к сравнивающему устройству -17 через потенциометр 30, движок 31 которого имеет привод от рулевого зшравления машины.

На чертеже система управления даффёрешшалом показана в положении, когда последний разблокирован. Это имеет место при движении колесной машины в нормальных дорожных условиях по дорогам с твердым покрытием с высоким коэффициентом сцепления колес. В этом случае крутящие моменты на обоих ведущих колесах мацвгаы одинаковые, а соотношение скоростей вращения колес 21 и 22 не превь цвет пороговой величины, назначаемой из уелошя невключения системы в случае движения машины по дорожным неровностям, когда появляется некоторая разность скоростей вращения колес. Сигаалы от сравнивающих устройств 17 и 25 недостаточны для включения соответствуюиих пороговых устройств 16 и 24.Такому положению соответствует отключенное от источника питания 13 реЛе 11, а электрическая цепь реле 12 разомкн)гга выключателем 14. При слабом сцеплении одного из колес ведущего моста с грунтом оно начинает пробуксовывать, а скорость его вращения возрастает. Когда соотношение скоростей вращения колес превышает допустимую величину, срабатьюает пороговое устройство 16, управляющее KOMNiyтатором 15. Допустимую разницу скоростей вращения колес назначают с помощью порогового устрсжства 16 из условия невключения блокировки дифференциала 2 ведущего моста при движении машины по дорожным неровностям,когда ее колеса 21 и 22 вращаются с разными скоростями. При движений машины на повороте величина сигнала от сранивающего устройЬтва 17 корректируется потенциометром 30. При срабатывании порогового устройства 16

коммутатор 15 подключает к источнику йиташя 13 реле 11. Контакты 7 и 8 этого реле за1Йьпсаются и включается прямой ход электродвигателя 5, при которрм замыкается выключатель 14. Нажимной элемент 3, имеющий при-

вод от электродвигателя 5, включает фрикционную муфту I и последняя блокирует диффереициал2. По мере вращения вала электродви1зтеля 5 момент трения дисков фрикционной муфты 1 возрастает. При этом нагрузка на колеса ведущего моста перераспределяется. В этом случае колесо, имеющее слабое сцепление с грунтом, передает меньщую часть крутящего момента от двигателя, а другое колесо передаei большую его часть. Появляющаяся разность крутящих моментов на крлесах ведущего моста при заблокированном дифференциале фиксируется датчиками 26 и 27.

Как только эта разность крутящих моментов на колесах превысит пороговую величину, срабатывает пороговое устройство 24, переключающее коммутатор 23 из положения, показанного на чертеже, в положение, при котором коммутируется сопгеноид 29 электрического тормоза. После того, как по мере роста мо- мента трения фрикционной муфт 1, скорости вращения колес выравниваются, т.е. соотношете их скоростей вращения станет меньше пороговой величины, пороговое устройство 16 возвращает коммутатор 15 в исходное положение, показанное на чертеже. Реле 11 отключается от источника . 6 электрического тока и размыкает электрическую цепь электродвигателя 5. Последний останавливается. Длязт еньшения выбега вала электродвигателя при отключении электродаигателя 5 через коммутатор 23 включается электромагнитный тормоз 28.,

Пока разность крутящих моментов на колесах моста больще пороговой величины, дифференциал заблокирован. Пороговая величина устанавливается из условия, чтобы она была больш разности крутящих моментов на колесах ведущго Mocta при движении мащины, например, по хорошей дороге с малым сопротивлением качению колес.

После того, как улучшится сцепление с грунтом буксовавшего колеса, последнее начнет передавать больший крутящий момент При этом крутящий момент на другом колесе этого моста станет меньше, т,е. разность крутящи моментов на колесах уменьшится. Когда эта разность становится меньше пороговой величины, срабатывает пороговое устройство 24 и управляемый .им. коммутатор 23. Последний отключает от питания соленоид 29 и подает питание к реле 12, уйравляющему коммутаторами 9 и 10. При их замыкании включается обратный ход электродвигателя 5 и остается включенным до тех пор, пока механический прчъоц, нажимного элемента 3 фрикционной муфты 1 не разомкнет выключатель 14. Это

1ФОИСХОДИТ, когда дифференциал полностью рзблокируется. При размыкании выключателя 14 выключается реле 12 и управляемые им коммутаторы 9 и 10, вследствие чего электродвигатель 5 останавливается.

Такая система управления дифференциалом ведущего моста колесной машины работает четко и стабильно, она не.требует .регулировок при эксплуатации машины. При такой системе управления дифференциалом к нажимному элементу его фрикционной муфты прикладывается усилие, соответствующее разности kpyтящиx моментов на небуксующем и буксующем колесах машины. В том случае, когда эта разность невелика и момент тре}тя фрикционной муфты соответственно тоже невелик, при повороте машины при выезде ее на более плотный или менее скользкий грунт стан овится возможным пробуксовка фрикционной муфты, чем исключается проскальзывание буксующего колеса и износ его шины, предотвращается перегрузка jopyroro колеса и повышается проходимость машины.

25

Формула изобретения

L Система автоматического управления дифференциалом ведущего моста колесной машины, содержащая фрикционную муфту, нажимной элемент которой связан механическим приводом с валом электродвигателя, подключе1шого к источнику питания последовательно через коммутаторы, управляемые реле их прямого и обратного хода и. выключатель обратного хода электродвигателя, кинематически связанный с нажимным элементом фрикционной муфты, отл и чающаяся тем, что, с целью уменьшения износа шин колесной за счет обеспечения возможности пробуксовки фрикционной муфты при заблокированном дифференциале, а также повыше1шя стабильности работы системы, она снабжена дополнительными коммутаторами, первый из которых, управляемый пороговым устройством, к которому через сравнивающее устройство подключеlibi датчики скорбстей вращения колес, связан с реле прямого и обратного хода электродвигателя, а второй, управляемый пороговым устройством, к которому через сравнивающее устройство подключены датчики крутящих моментов на колесах, включен последовательно с реле обратного хода электродвигателя.

2. Система поп. 1,отличающаяс я тем, что, с целью повышения точности ее работы, электродвигатель снабжен электромагттным тормозом, подключенным через допол(«тельные коммутаторы к источнику пита1шя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка N 2189978/11, кл. В 60 К 17/20, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2.Патент США N« 3400610, кл. 74-7105 1968.

2И