Устройство для автоматического управления муфтой сцепления транспортного средства при полигонных испытаниях

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!!) А1 (5!) 4 В 60 К 17 02 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54 ) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ 1!УФТО!! СЦЕПЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО CPKiICTHA ПРИ ПОЛИГОННЫХ ИСПЫТАНИЯХ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам автоматичсскогo управления муфтами сцепления тракторов llpH полигонных испытаниях. Цель изобретения — повышение наде:кна",.ти. Управление муфтой сцепления осуществляется путем одновременного управления приводом муфты сцепления и приводом рейки топливного насоса в зависимости от отключения текущего значения окружной скорости буксования дискон муфты сцепления от ф заданного оптимального значения.

2 ил. (21) 4150123=27-11 (22) 23.07.86 (46) 23.03.88. Бюл. 1! !1 (75) С.М.Киреев и И,М.Желяско (53) 629.113-578(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1030212, кл. В 60 К 17/02, 1982, 1382679

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам автоматического управления агрегатами машин, например к устройствам автоматического управления сцеплениями тракторов при полигонных испытаниях.

Цель изобретения — повышение надежно с ти . 10

На фиг.l представлена кинематнческая схема устройства; на фиг.2 функциональная электрическая схема устройства.

На корпусе 1 машины установлен 15 двигатель 2, муфта 3 сцепления, коробка геремены передач (КПП) с устройствам 4 переключения передач и сервоприводом 5 автоматического устройства переключения передач, ведущий мост, 20 связанный с ведущими колесами машины.

Концевые контакты 6 и 7 автоматического устройства переключения передач соединены с источником 8 тока и устройством 9 автоматического управления 25

КПП. Контакты 6 и 7 соединены с соответствующими реле в устройстве 9 автоматического управления КПП (не показаны).

На конце коленчатого вала двигателя 2 закреплен датчик 10. Коленчатый вал двигателя 2 жестко соединен с ведущими дисками муфты 3 сцепления. В качестве датчика 10 может быть использован датчик типа БВК А О. На одном 35 из валов КПП установлен датчик 11.

Датчики 10 и 11 выполнены однотипными и представляют из себя диски с прорезями, соединенные с соответствующими и, против которых установлень1 40 бесконтактные элементы датчика типа

БВК, а количество прорезей в дисках соотнесено в соответствии с передаточньси отношением между валами. На корпусе машины закреплен блок 12 ав- 45 томатического управления муфтой сцепления и подачей рейки топливного насоса. В блок 12 входит сумматор 13, вход которого соединен с датчиком

10 и ll, а выход через контакты 14 и 50

15 соединен с входом сумматора 16.

Вход сумматора 16 соединен с источником 8 тока через блок-эадатчик 17 значений оптимальных окружных скоростей буксования муфты сцепления и 55 включатель 18. Выход сумматора 16

coe, инеи с входом цешифратора 19 через постоянно замкнутый контакт 20 и входом дешифратора 21. Вход цешифратора 19 соединен с таймером 22 и включателем 23 через наборный блок

24 и контакт 25, а также с наборным блоком 26 через контакты 27. Выход дешифратора 19 соединен с входом усилителя 28 мощности, который, в свою очередь, соединен с линейным двигателем 29. Шток 30 линейного двигателя

29 соединен с кривошипом 31 привода муфты сцепления. На штоке 30 установлен кронштейн-замыкатель 32.

Кривошип 3! привода муфты сцепления соединен с пружиной 33, закрепленной на корпусе 1 машины. Кронштейнзамыкатель 32 расположен между подпружиненными контактами 34 и 35, установленными так, что кронштейн-замыкатель 32 включает их при перемещении штока 30 и связанных с ним рычагов привода сцепления в крайнее положение соответствующих полному включению сцепления (контакт 34) и полному выключению сцепления (контакт 35).

Контакт 34 соединен с источником

8 тока и реле 36, а контакт 35 соединен с источником тока и реле 37. !

На штоке 30 линейного двигателя

29 закреплен таходатчик 38, выход которого соединен с входом тахоусилителя 39, а выход тахоусилителя 39 соединен с входом усилителя 28 мощности.

Второй вход дешифратора 21 соединен с наборным блоком 26 через контакт

27. Выход дешифратора 21 соединен с триггером 40, второй вход которого соединен с источником 8 тока через контакты 41 и 42. Выход триггера 40 соединен с усилителем 43 мощности подачи рейки топливного насоса через постоянно замкнутый контакт 44. Второй выход дешифратора 21 соединен с усилителем 43 мощности через контакт 44.

Выход усилителя 43 мощности соединен с входом линейного двигателя 45 подачи рейки топливного насоса. Шток 46 линейного двигателя 45 соединен с кривошипом 47 привода рейки топливного насоса. На штоке 46 установлен кронштейн-замыкатель 48. Кривошип 47 привода рейки топливного насоса соединен с пружиной 49, закрепленной на корпусе 1 машины. Кронштейн-замыкатель 48 расположен между подпружиненными контактами 50 и 51 установленными так, что кронштейн-замыкатель 48 включает их при перемещении штока 46

1382679 и связанных с ним рычагов привода рейки топливного насоса в крайние положения соответствующих полной подаче топлива (контакт 51) и минимальной подаче топлива при холостой рабо5 те двигателя (контакт 50). Контакт

50 соединен с источником 8 тока и реле 52, а контакт 51 соединен с источником тока и реле 53. Контакт 23 соединен с устройством программирования подачи команд. Между таймером 22 и контактом 23 установлено реле 54.

Устройство работает следующим образом. 15

На остановке, когда машина стоит, положение рычагов управления и схемы управления следующее: кривошип 31 муфты сцепления пружиной 33 зафиксирован в положении, когда сцепление включено, при этом замкнуты контакты

34, включено реле 36, контакты 14 разомкнуты, контакты 20 разомкнуты, контакты 42 разомкнуты. Передача в

КПП выключена, контакты 6 или 7 разомкнуты, контакт 15 разомкнут, контакт 25 замкнут. Кривошип 47 подачи рейки топливного насоса пружиной 49 зафиксирован в положении, когда осуществляется минимальная подача топлива при холостой работе двигателя, при этом замкнуты контакты 50 и включено реле 52, контакты 41 замкнуты, поэтому включен второй вход триггера 40 и ан установлен в положение "0". Работает таймер 22, но контакт 23 уже от35 ключен. Поэтому реле 54 обесточено и контакт 44 постоянно замкнут.

Конец работы таймера является сигналом к началу движения машины.

Контакты таймера замыкаются, при этом подается напряжение. К наборному блоку 24 и через постоянно замкнутые контакты 25 сигнал управления поступает на дешифратор 19, откуда аналоговый сигнал управления постоянного уровня и отрицательной полярности поступает на усилитель 28 мощности, далее на линейный двигатель 29 и шток

30 перемещается влево, растягивая пружину 33 и размыкая контакты 34.

При раэмыкании контакта 34 обесточивается реле 36, контакты 14 и 20 замыкаются, контакт 42 размыкается.

При этом питание на второй вход триггера 40 перестает поступать и он остается в положении "0". Шток 30 линейного двигателя 29 с постоянной скоростью перемещается влево до момента замыкания контакта 35 и соприкосновения с упором (не показан). При замыкании контакта 35 срабатывает реле 37, в устройстве 9 автоматического управления КПП срабатывают контакты включения в работу сервомеханиэма

5, и устройство автоматического управления КПП включает требуемую передачу. При этом замыкаются контакты 6 или 7 включенной передачи, после чего срабатывают соответствующие реле в устройстве 9 и контакты 15 замыкаются, а контакты 25 размыкаются, цепь наборного блока 24 обеспечивает", ся и сигнал от него перестает поступать на дешифратор 19, одновременно включается цепь управления от сумматоров 13 и 16. Сигнал от датчика 10 коленчатого вала двигателя поступает на сумматор 13. Так как в первой фазе движения машина стоит, то валы коробки передач не вращаются и поэтому сигнал от датчика 11 равен нулю.

Сигнал с сумматора 13, равный разности сигнала от датчика 10 и нулем, по» ступает на сумматор 16; в который предварительно перед началом испытаний или эксплуатации предлагаемого устройства включением включателя 18 введен сигнал, соответствующий оптимальной окружной скорости буксования муфты сцепления. Этот сигнал в сумма" торе 16 присутствует постоянно и постоянцо вычитается из сигнала, поступающего с сумматора 13. Разность сигналов датчиков 10 и 11 в сумматоре

l3 представляет собой сигнал, пропорциональный текущей скорости буксования, т.е. скорости относительного перемещения ведущих и ведомых дисков сцепления. Разность сигналов в сумматоре 16 представляет собой разницу между текущим и оптимальным значениями окружности скорости буксования муфты сцепления. С выхода сумматора

16 сигнал поступает на дешифраторы

19 и 21. Дешифратор 19 настроен на восприятие и переработку в аналоговый сигнал любого сигнала, поступающего с выхода сумматора 16. Дешифратор 21 настроен на одно значение сигнала, поступающего с выхода сумматора 16 и равного нулевой разности между текущим и оптимальным значениями окружной скрости буксования муфты сцепления и еще на одно значение сигнала, поступающего с наборного блока 26.

1382679

Пока колеса машины не двинулись с места и, следовательно, не начали вращаться валы коробки передач и диск датчика ll окружная скорость буксования значительно превышает оптимальную и поэтому сигнал от сумматора

16 идет только через дешифратор 19 на усилитель 28 мощности муфты сцепления „ Усиленный сигнал управления пере.lð дается на линейный двигатель 29 и шток 30 двигателя начинает перемещаться вправо. При этом размыкаются контакты 35 и реле н блоке устройства 9 обесточивается. Вместе с тем, включен 5 ная передача в коробке перемены передач остается зафиксированной во включенном состоянии. При дальнейшем перемещении штока 30 вправо начинают взаимодейстнонать ведущие и ведомые 20 диски сцепления и за счет трения между ними с одной стороны начинает преодолеваться инерция покоя машины, а с другой стороны начинает уменьшаться скорость вращения коленчатого вала 25 двигателя. В зависимости от эксплуатационных условий, связанных с состоянием дорожно-почвенного фона, несом груза, весом прицепа, уклоном дороги и т. п., определяется скорость 30 вращения коленчатого вала двигателя и валов коробки передач н момент, когда текущее значение скорости буксования равно оптимальной скорости буксования муфты сцепления.

В этот момент срабатынает дешифра35 тор 21, сигнал с которого передается на триггер 40. Триггер 40 опрокидывается и через постоянно замкнутый контакт 45 передает сигнал управления 40 на усилитель 43 мощности, а от него на линейный двигатель 45 управления подачей рейки топливного насоса. При этом шток 46 двигателя 45 начинает перемещаться влево, увеличивая пода- 45 чу топлива н двигатель и увеличивая окружную скорость вращения коленчатого нала двигателя и связанных с ним ведущих дисков сцепления. Контакты

50 разомкнутся, реле 52 обесточится и контакты 41 замкнутся.

Одновременно с увеличением подачи топлива в двигатель, увеличивается разность между текущим и оптимальным значениями окружной скорости буксования муфты сцепления, сигнал переда55 ваемый с выхода сумматора 16 на дешифратор 19 увеличивается, соответственно унеличнвается сигнал усилителя

28 мощности и усилие перемещения штока 30 линейного двигателя 29. При этом величина перемещения штока 30 контролируется таходатчиком 38 и через тахоусилитель 39 на вход усилителя 28 мощности передается сигнал обратной связи по перемещению штока

30, Подобным образом перемещение штока 46 линейного двигателя 45 контролируется таходатчиком, с которого через тахоусилитель передается соответствующий сигнал обратной связи на вход усилителя 28 мощности.

Следует учесть, что при положительной разности между текущим значением окружной скорости буксования сцепления и значением оптимальной скорости буксования с выхода сумматора 16 на дешифратор 19 передается сигнал прямой полярности соответствующий перемещению штока 30 линейного двигателя

29 влево. При отрицательной полярности сигнала шток 30 днигателя 29 перемещается вправо. Таким образом, при включении сцепления скорость буксования дисков сцепления будет колебать=я около значения оптимальной окружной скорости буксования. Это происходит до тех пор, пока шток 46 линейного двигателя подачи рейки топливного насоса не переместится влево до поло;кения максимальной подачи топлива и не замкнет контакты 51. После включения контактов 51 срабатывает реле

53, замыкаются контакты 27 и на дешифратор 19 от наборного блока 26 передается дополнительный сигнал управления прямой полярности, который сложится с текущим сигналом и усилит аналоговый сигнал, переданный на усилитель 28 мощности. После чего вне занисимости от окружной скорости эуксования дисков сцепления шток 30 линейного двигателя 29 перемещается вправо до упора в ограничитель (не показан) и до включения контактов 34.

После включения контакта 34 проискодит включение реле 36, контакты 14 и 20 размыкаются и подача сигналов управления От датчиков IO u ll прекращается. Сигнал поступающий от наборного блока 26 через замкнутые контакты 27 на дешифраторы 19 и 21 обеспечивает фиксацию штока 30 линейного двигателя 29 н положении максимальной подачи влево и фиксацию штока 46 линейного двигателя 45 в поло.жении максимальной подачи вправо.

1382679

Движение машины при включенном сцеплении при полной подаче топлива происходит до тех пор пока от устройства программирования подачи команд

5 не поступит сигнал на остановку машины. При этом замкнется контакт 25.

При замыкании контакта 23 включается таймер 22 и срабатывает реле 54, после чего контакты 44 размыкаются. Сиг- 10 нал от дешифратора 21 и наборного блока 26 перестает поступать на усилитель 43 мощности и шток 46 линейного двигателя 45 устанавливается в плавающее положение. Однако под действи- 15 ем пружины 49 шток 46 и кривошип 47 перемещаются вправо. В начальный момент перемещения штока вправо размыкаются контакты 51 обесточивается реле 53 и размыкаются контакты 27. Поэтому после того, как контакт 23 разомкнется, обесточится реле 54 и замкнутся контакты 44 сигнал с наборного блока 26 на дешифратор 19 и 21 поступать не будет. При дальнейшем перемещении штока 46 вправо под действием пружины 49 он занимает крайнее правое положение, соответствующее подаче топлива в двигатель при холостой его работе, а контакты 50 замы- 3< каются и включают реле 52. После этого замыкаются контакты 41 и триггер

40 опрокидывается в положение "0".

На тракторе включаются тормоза (схема управления тормозами не показана) и трактор останавливается. Цикл рабо35 ты повторяется.

Ф о р м у л а изобретения

Устройство для автоматического управления муфтой сцепления транспортного средства при полигонных испытаниях, содержащее электромагнитный двигатель привода муфты сцепления, подключенный к источнику тока, реле, датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено датчиком час50 тоты вращения вала коробки передач, первым и вторым сумматорами, блокомзадатчиком значений оптимальных окружных скоростей буксования муфть1 сцепления, перипч и вторым дешифраторами, усилителем мощности, таходатчиком, тахоусилителем и линейным дниг;l телем со штоком привода муфты сцепления, усилителем мощности, таходатчиком, тахоусилптелем и линейным двигателем привода рейки топливного насоса, триггером, первым и вторым наборными блоками, эамыкателями, парами концевых контактов, таймером, при этом упомянутые датчики частоты вращения электрически соединены с источником тока и первым сумматором, выход первого сумматора соединен с входом второго сумматора, который соединен также с блоком-эадатчиком значений оптимальных окружных скоростей буксования муфты сцепления, выход второго сумматора соединен с входами первого и второго дешифраторов, вход первого дешифратора также подключен к таймеру, первому и второму наборным блокам, вход второго дешифратора соединен с вторым наборным блоком, выход первого дешифратора соединен с усилителем мощности и линейным двигателем муфты сцепления, шток которого сообщен с приводом муфты сцепления, причем на штоке упомянутого двигателя установлен замыкатель, размещенный между концевыми контактами, и таходатчик, электрически соединенный с входом тахоусилителя муфты сцепления, выход последнего соединен с входом усилителя мощности муфты сцепления, первый выход второго дешифратора соединен с усилителем мощности и линейным двигателем привода рейки топливного насоса, второй выход второго дешифратора соединен с упомянутым усилителем мощности через триггер, на штоке линейного дВигателя привода рейки топливного насоса установлен соответствующий замыкатель, размещенный между другой парой контактов, и закреплен таходатчик, электрически соединенный с входом тахоусилителя привода рейки тоПливного насоса, а выход последнего соединен с входом усилителя мощности привода рейки топливного насоса.

1382б79

Риз 1

Составитель А. Барыков Я

Техред 7.Сердюкова КорректорВ.Бутяга

Редактор Г.Гербер

Заказ 2298

Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4