Транспортное средство

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 К 17 348

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4436344/25-11 (22) 06.06.88 (46) 07.04.90. Бюл. № 13 (71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) Н. Е. Сергиенко, М. Н. Коденко, Д. Е. Сергиенко и В. Г. Майданюк (53) 629.113-585.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 745759, кл. В 62 D 49/00, 1975. (54) ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО (57) 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 клиИзобретение 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.

„„SU„„1555149 А1

2 ноременного 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 и задний ведущие мосты. При нарушении равномерного распределения вертикальных нагрузок между передним и задним ведущими мостами выходное звено элемента 44 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.

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 вы1555149 ходной вал 6 установлен в подшипниковых опорах 16, смонтированных в корпусе 4. Задний выходной вал 9 установлен в подшипниковых опорах 17, смонтированных в корпусе 4. Передний 6 и задний 9 выходные валы установлены соосно.

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 в подшипниковых опорах 21 и 22 установлен правый промежуточный вал 23, а в подшипниковых опорах 24 и 25 — левый промежуточный вал 26. Шкив 12 клиноременной передачей 27 свящан со шкивом 28, связанным с промежуточным валом 23.

Шкив 28 выполнен составным из двух частей, одна из которых зафиксирована от осевого перемещения, а другая часть посредством шпоночного или шлицевого соединения имеет возможность осевого перемещения и прижимается к первой части пружиной 29. Шкив 13 клиноременной передачей 30 связан со шкивом 31, связанным с левым промежуточным валом 26.

Шкив 31 выполнен составным из двух частей, одна из которых зафиксирована от осевого перемещения, а другая часть посредством шпоночного или шлицевого соединения имеет возможность осевого перемешения и прижимается к первой части пружиной 32, На правом промежуточном валу 23 жестко установлен шкив ЗЗ, связанный клиноременной передачей 34 со шкивом 35, жестко установленным»а переднем выходном валу 6. На левом промежуточном валу 26 жестко установлен шкив 36 связанный клиноременной передачей 37 со шкивом 38, жестко установленным на заднем выходном валу 9. Гидравлическая система автоматического регулирования передаточных чисел к переднему 8 и заднему 11 ведущим мостам содержит датчики 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 средства

41, а штоки — с неподрессоренными частями (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 бесштоковых полостях гидроцилиндров 39 и 40 пропорционально вертикальной нагрузке, действующей на передний 8 и задний 11 ведущие мосты. Элемент сравнения выполнен в виде гидроцилиндра 44, заполненного маслом. Штоковая полость гидроцилиндра 44 трубопроводом 45 сообщена с бесштоковой полостью гидроцилиндра 39. Бесштоковая полость гидроцилиндра 44 трубопроводом 46 сообщена с бесштоковой полостью гидроцилиндра 40. В трубопроводы 45 и 46 включены регулируемые дроссели 47 и 48.

Исполнительный механизм следящего действия содержит силовой гидроцилиндр 49, один конец 50 штока которого посредством ползуна 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 гидроцилиндра 49 сообщены с выходными окнами золотникового устройства 57, золотник 58 которого имеет два плунжера 59 и 60. Золотник 58 с двух сторон подпружинен пружинами 61 и 62. Верхнее и

15 нижнее впусные окна золотникового устройства 57 сообщены с нагнетательной линией 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 сливом (баком бб). Нагнетательная линия гидронасоса 64 сообщена со сливом через предохранительный клапан 67. Золотник 58 ползуном 68 и шарниром 69 связан с тя25 гой 56. Шток 70 гидроцилиндра 44 ползуном 71 и шарниром 72 также связан с тягой 56. На концах тяги 56 закреплены упоры 73 и 74. Для ограничения угла поворота двуплечего рычага 20 на конце 50 штока силового гидроцилиндра 49

30 закреплен диск 75, в зоне перемещения которого размещены неподвижные винтовые упоры 76 и 77. Для работы на тяговых нагрузках, меньших номинальных, при отключенном приводе к переднему ведущему мосту 8 в кинематическую схему трансмиссии транспортного средства 41 может быть включена обгонная муфта (не показана) . Для присоединения технологических орудий транспортное средство 41 имеет прицепное устройство 78.

4О Транспортное средство работает следующим образом.

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

45 вертикальные нагрузки, действующие на передний 8 и задний 11 ведущие мосты, 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 +- и Р«р. Это приводит к нарушению равномерного распределения вертикальных нагрузок между передним 8 и задним, . ведущими мостами. При увеличении тягового сопротивления вертикальная нагрузка R«на передний ведущи"; мост 8 уменьшаетея, а вертикальная нагрузка К3

1555149 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 скорость движения транспортного средства и уменьшает производительность. При колебаниях тягового сопротивления в пределах

b,P = (0,01 — 0,15) Р, необходимость в переключении ступеней в коробке 3 передач отсутствует, так как увеличение тягового сопротивления в указанных пределах преодолевается запасом крутящего момента двигателя 1, составляющим 10 — 15Я. Поэтому работа транспортного средства осуществляется при постоянно включенной ступени в коробке 3 передач с одинаковым передаточным числом i приводов к переднему 8 и заднему 11 ведущим мостам.

При увеличении тягового сопротивления вертикальная нагрузка Ra на задний ведущий мост 11 увеличивается, а вертикальная нагрузка R- на передний ведущий 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 из гидроцилиндра 44. Усилие, создаваемое штоком 70, через тягу 56 передается золотнику 58, который втягивается внутрь, преодолевая сопротивление пружины 62, которая сжимается. При движении внутрь золотника 58 надпоршневая полость силового гидроцилиндра 49 (фиг. 4) сообщена с нагнетательной линией 63 гидронасоса 64, а подпоршневая полость силового гидроцилиндра 49 — со сливным трубопроводом 65.

В результате поршень силового гидроцилиндра 49 перемещается вниз (фиг. 4). При этом усилие, действующее на золотник 58 от тяги 56, уменьшается до нуля, под действием пружины 62 золотник 58 перемешается наружу в нейтральное положение, обе полости силового гидроцилиндра 49 заперты, а поршень остановится в заданном положении.

При перемещении поршня силового гидроцилиндра 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 ведущему мосту 11 увеличивается на ь i„, а передаточное число клиноременной передачи 27 к переднему ведущему мосту 8 одновременно уменьшится на ту же величину д iH, При этом крутящий момент, подводимый к заднему ведущему мосту 11. нагруженному большей вертикальной нагрузкой, увеличивается, а крутящий момент, подводимый к переднему ведущему мосту 8, 5 нагруженному меньшей вертикальной нагрузкой, уменьшается. В результате увеличение тягового сопротивления относительно номинального среднего уровня преодолевается задними ведущими колесами, а передние ведущие колеса разгружаются от передачи крутящего момента. Ограничительные упоры 76 и 77 регулируются так, чтобы изменение передаточных чисел ь1 находилось в пределах Ь i=+30, 1...0,15)

При изменении передаточных чисел в указан15 ных пределах отрицательное влияние возникающей в трансмиссии циркуляции мощности незначительно, Расчетами установлено, что при изменении передаточных чисел в указанных пределах увеличение средней

20 скорости а Ч составляет 0,5 — 0,10 от средней скорости V-p.- движения при номинальНоМ тяговом усилии Р р н, При уменьшении тягового сопротивления технологического орудия относительно номинального среднего уровня вертикальная

25 нагрузка К, действующая на передний мост 8, больше вертикальной нагрузки Rq действующей на задний ведущий мост 11.

При этом шток 70 гидроцилиндра 4 перемещается внутрь и вызывает поворот двуплечего рычага 20 по часовой стрелке.

В результате передаточное число клиноременной передачи 27 к переднему ведущему мосту 8 увеличивается, а передаточное число клиноременной передачи 30 к заднему ведущему мосту 11 уменьшается. При этом крутящий момент, подводимый к переднему

З5 ведущему мосту 8, нагруженному большей вертикальной нагрузкоЙ, увеличивается, а крутящий момент, подводимый к заднему ведущему мосту 11, нагруженному меньшей вертикальной нагрузкой, уменьшается. Это

40 приводит к уменьшению буксования задних 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 про45 тивоположных направлениях повышает быстродействие системы регулирования передаточных чисел, что повышает среднюю ско рость движения транспортного средства.

Фориула изобретения

1. Транспортное средство, содержащее передний и задний ведущие мосты, кинематически соединенные с выходными валами раздаточной коробки, входной вал которой кинематически связан с двигате55 лем транспортного средства, отличаюи1ееся тем, что. с целью повышения производительности путем согласования тяговых усилий на ведущих колесах пропорционально вертикальной нагрузке на них,.

1555149 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 связаны ременной передачей со шкивами входного вала, а шкивы постоянного диаметра— со шкивами выходных валов.

3. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что датчики вертикальной нагрузки выполнены в виде гидроцилиндров, штоки которых связаны с ведущими мостами, а корпуса — с подрессоренной массой транспортного средства, при этом бесштоковые полости гидроцилиндров гидравли15 чески связаны с элементом сравнения, выполненным в виде гидроцилиндра, шток которого кинематически связан со штоком гидроцилиндра исполнительного механизма и золотником распределителя следящего действия, при этом второй шток исполнительного гидроцилиндра связан с управляющим звеном вариатора.

1555149

1555149

1555149

Составитель А. Барыков

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор Н. Ревская

Заказ 528 Тираж 420 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101