Способ регулирования давления воздуха в шинах колес полноприводного транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 60 С 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3679079/27-1 1 (22) 27.12.83 (46) 30.12.86. Бюл. У 48 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени гидромелиоративный институт (72) А.Б. Белослюдов и С.П. Изюмцев (53) 629 ° 113.012.556(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1010494, кл. В 60 С 23/00, 1981. (54)(57) 1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНАХ КОЛЕС ПОЛНОПРИВОДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, включающий измерение продольных нагрузок, действующих на каждое колесо, измерение давления воздуха в шине колеса, сравнение измеренного давления с заданным значением, раздельную корректировку внутреннего давления воздуха в шинах, отличающийся тем, что, с целью увеличения тягового КПД и уменьшения потерь мощности в тран„,SU» 1279874 А1 смиссии, одновременно с измерением продольных нагрузок, действующих на каждое колесо, измеряют вертикальные нагрузки, приходящиеся на каждое колесо, и определяют удельные силы. тяги на каждом колесе, устанавливают величину давления воздуха в шине одного колеса, прямо пропорциональную значению вертикальной нагрузки на это колесо, после чего путем раздельной корректировки давления воздуха в шинах остальных колес выравнивают удельные силы тяги на всех колесах транспортного средства.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юФ шийся тем, что для выравнивания 9 удельных сил тяги на всех колесах транспортного средства увеличивают. давление воздуха в шине колеса, име- С" ющего меньшее значение удельной силы тяги, и снижают давление воздуха в шине колеса, имеющего большее значение удельной силы тяги.

1279874 2 ков горизонтальных и вертикальных нагрузок, действующих на колеса трак, тора, использовались колесные динамометры, размещенные в колесных узлах трактора. Выпускные 5 и впускные ос- 6 клапаны представляют собой электромагнитные пневмоклапаны, обмотки й- которых управляются сигналами постод- янного тока, формируемыми задатчика10 ми 4 и 10 давления. Мощность, потребляемая каждым пневмоклапаном,,равна

6 Вт. Задатчик 4 давления первого (опорного) колеса формирует сигнал и

N.

Изобретение относится к автотрак торной технике н может быть использ вано, например, на полнопрнводных к лесных тракторах.

Цель изобретения — увеличение тя гового КПД и уменьшение потерь мощи ти в трансмиссии.

На чертеже приведена схема устро ства, позволяющего осуществлять пре лагаемый способ регулирования давле ния воздуха в шинах колес полноприводного транспортного средства.

Схема включает шины колес 1и 2, датчики 3 горизонтальных и вертикальных нагрузок на колеся, задатчик 4 давления для одного (опорного) колеса

1, выпускные клапаны 5 и впускные клапаны 6, представляющие собой электромагнитные пневмоклапаны, источник 7 сжатого воздуха, блоки 8 деления горизонтальной нагрузки на вертикальную, схему 9 сравнения, задатчики 10 давления для колес 2.

Датчики 3 расположены непосредственно в каждом колесном узле полноприводного транспортного средства и позволяют измерять горизонтальную Х и вертикальную нагрузки, действующие на каждое колесо. Задатчик 4 формирует сигнал, прямо пропорциональный вертикальной нагрузке t, действующей на колесо 1, сравнивает этот сигнал с величиной реального давления в колесе 1 и вырабатывает сигнал, который зависит от результата 35 сравнения, подаваемый либо на выпускной клапан 5 - для уменьшения давления воздуха в шине колеса 1, либо на впускной клапан 6 — для увеличения давления воздуха в шине.

Блоки 8 деления предназначены для определения удельной силы тяги каждого колеса путем деления величины горизонтальной нагрузки, действующей на данное колесо, на величину верти- 4> кальной нагрузки. Схемы 9 сравнения определяют знак и модуль разности удельных сил тяги опорного колеса и каждого из остальных колес. Задатчи ки 10 давления формируют сигналы, пря- 50 мо пропорциональные разности вьппеуказанных удельных сил тяги, которые управляют впускными 6 и выпускными

5 пневмоклапанами, соединенными с полостями шин колес 2. 55

Пример. Производилось регулирование давления воздуха в шинах колес трактора К-701. В качестве датчиьР = k z Р

1 -1 где z — величина вертикальной наг1 рузки, действующей на первое колесо;

F, — значение давления воздуха в шине первого колеса;

k — коэффициент пропорциональности, определяемый экспериментально для конкретного. типа машины и покрьппки.

Для учета реальных дорожных условий коэффициент k задается с помощью специального переключателя, имеющего четыре положения: k — для сухого ас1ральта; k — для мокрого асфальта;

k — для грунтовых грязных дорог;

1 — для мягкой, болотистой почвы, при этом k r k 7 1< ) k °

1 з

Такое регулирование коэффициента пропорциональности k позволяет улучшить устойчивость трактора, улучшить его проходимость, уменьшить разрушение дорожного покрытия и грунта.

Далее сигнал задатчика аР, запускает пороговое устройство, которое формирует сигнал постоянного тока, открывающий в зависимости от его полярности либо впускной клапан 6 первого колеса для увеличения дащ ения воздуха в шине,,либо выпускной клапан

5 для снижения давления. Изменение давления воздуха в шине опорного колеса производят до тех пор, пока не обеспечивается равенство:

Р = k z, После э того р е гулируют давление воздуха в шинах колес 2. Блоки 8 деления определяют удельные силы тягивсех колес машины:

3,12798 где N — удельная сила тяги опорного

1 колеса;

N, — то же, i-го колеса; х — продольная нагрузка на опор-! ном колесе; 5 х — продольная нагрузка Hà i-м

1 колесе;

z — вертикальная нагрузка на

i-м колесе.

Схемы 9 сравнения производят f0 сравнение удельных сил тяги колес 2 и удельной силы тяги опорного колеса 1. Сигнал на выходе схемы 9 сравнения i-го колеса: ь15

25

И ° N

1 м, = ы — и.

1 i

Этот сигнал преобразуется задатчиком 10 давления в постоянное напряжение, управляющее в зависимости от полярности сигнала М; клапанами

5 или 6 i-ro колеса. Регулирование давления воздуха в i-ом колесе производят до тех пор, пока не обеспечивается равенство:

Регулирование давления воздуха в колесах 2 считается законченным, когда выполняется равенство

N N ° ° ° N ° ° ° Н 1

Я 1 М1 где N — удельная сила тяги m-ro колеса; ш — то же, колесного транспортного средства.

Схемы 9 сравнения и задатчики 10 и 8 давления выполнены на кремниевых транзисторах и интегральных схемах.

Задатчики 4 и 10 давления предусматривают аварийное закрывание клапа- 40 нов 5 при снижении давления воздуха в шинах всех колес до минимально допустимого значения, а также аварийное закрывание клапанов 6 при увеличении давления воздуха в шинах до 45 максимально допустимого значения, предусмотренного для конкретного типа шин. Для этого измеряют реальное дав-. ление воздуха в шинах колес, и сигнал, пропорциональный этому давлению 50 подают для сравнения с минимально допустимым и максимально допустимым

74 4 значениями давлений на задатчики 10 и 4. Для увеличения надежности осуще ствления способа предусмотрен контроль исправности датчиков горизонтал ных и вертикальных нагрузок на колеса и в случае неисправности этих дат чиков, клапаны 5 и 6 всех колес закрываются. Описанная схема предназначена для осуществления предлагаемого способа автоматически, без. вмешательства человека в процесс регулирования давления. Питание схемы производится от бортовой электрической сети. Результирующая потребляемая мощность схемы не более 75 Вт. Напряжение питания двухполярное с суммарным напряжением 24 В. Быстродействие схемы регулирования давления воздуха в шинах колес трактора "K701" выбирается небольшим для исключения ложного срабатывания электромагнитных клапанов впуска и выпуска сжатого воздуха от случайных неров ностей почвы и дороги. Это осуществляется введением соответствующих интегрирующих цепочек в блоки 4 и 10 задатчиков давления.

Выравнивание удельных сил тяги на всех колесах полноприводного транспортного средства, осуществляемое предлагаемым способом регулирования давления воздуха в шинах колес, позволяет уменьшить кинематическое рассогласование между всеми колесами до величины, определяемой точностью осуществления способа. При отсутствии кинематического рассогласования между всеми колесами полноприводного транспортного средства потери мощности в трансмиссии от паразитных моментов являются минимальными и тяговый коэффициент полезного действия достигает максимальной величины. При этом срок службы шин увеличивается на 10-15Х а расход топлива снижается на 5-6Х.

Кроме того, увеличивается срок служ"бы узлов трансмиссии и снижается разрушительное воздействие на почву

И дорожное покрытие колес, а также улучшаются проходимость и устойчивость транспортного средства.

1279874

Составитель А. Глинка

Техред М. Ходаиич Корректор И. Эрдейи

Редактор Л. Повхан

Заказ 7010/17 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ 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