Плужный снегоочиститель

 

Использование: для зимнего содержания автомобильных дорог и аэродромов. Сущность изобретения: плужный снегоочиститель содержит базовую машину с гидросистемой управления поворотом колес, отвал и гидроцилиндры поворота отвала в горизонтальной плоскости, четырехпозиционный и трехпозиционный восьмилинейные гидрораспределители, гидроцилиндр гидроусилителя руля, сливную и напорную магистрали, соединенные в единую гидросистему, позволяющую автоматически изменять угол установки отвала в зависимости от поворота колес шасси. 2 ил.

Изобретение относится к машинам для зимнего содержания автомобильных дорог и аэродромов, преимущественно типа плужных снегоочистителей сдвигающего действия.

Известна конструкция плужного снегоочистителя, содержащего базовое шасси и отвал, смонтированный с возможностью фиксированного поворота в плане относительно продольной оси машины (Карабан Г.Л. и др. Машины для городского хозяйства. М.: Машиностроение, 1988, с. 43).

Недостаток известной конструкции состоит в том, что при необходимости изменения угла установки отвала в плане во время движения необходимо останавливать машину и вручную разворачивать отвал в соответствии с условиями эксплуатации.

Прототипом изобретения является плужный снегоочиститель, содержащий шасси с гидроцилиндром и гидросистемой рулевого управления колесами, на котором шарнирно смонтирован отвал, связанный с двумя гидроцилиндрами его поворота в горизонтальной плоскости, снабженными гидросистемой управления (Патент ФРГ N 804250, кл. Е 01 Н 5/08, 1953). Гидроцилиндры управления обеспечивают бесступенчатый поворот отвала непосредственно в процессе разработки снега применительно к различным условиям работы и физико-механическим характеристикам снега.

Недостаток прототипа заключается в том, что при криволинейном движении во время уборки снега, например при повороте, маневрировании, при уборке тротуаров, проездов и домовых территорий, нарушается согласованность между положением отвала в плане относительно продольной оси базовой машины и направлением движения последней, что приводит к нерациональным условиям перемещения призмы волочения снега вдоль отвала, увеличению массы этой призмы волочения, тягового сопротивления и разворачивающего момента, действующего на снегоочиститель, к снижению эффективности снегоочистки в целом. Ручное изменение отвала в плане при повороте машины за счет включения гидроцилиндров управления нецелесообразно, поскольку не обеспечивает оптимального поворота отвала в функции угла поворота колес и приводит к повышенной утомляемости водителя.

Цель изобретения - повышение эффективности снегоочистки путем автоматического изменения угла установки отвала в зависимости от поворота колес шасси.

Для этого гидросистемы рулевого управления колесами и управления гидроцилиндрами поворота отвала объединены в одну гидросистему, включающую четырехпозиционный восьмилинейный гидрораспределитель с управляющими полостями, первой и второй линиями сообщенный с двумя линиями трехпозиционного восьмилинейного гидрораспределителя, связанного с рулевым колесом шасси. Вторая пара линий трехпозиционного гидрораспределителя соединена с источником рабочей среды и с третьей линией четырехпозиционного гидрораспределителя. Третья пара линий соединена со сливом и с четвертой линией четырехпозиционного гидрораспределителя. Четвертая пара линий соединена с соответствующими полостями гидроцилиндра управления колесами. Пятая и шестая линии четырехпозиционного гидрораспределителя связаны с его соответствующими управляющими гидрораспределительными полостями, а седьмая и восьмая - с перекрестно соединенными между собой полостями гидроцилиндров поворота отвала. В средней позиции трехпозиционного гидрораспределителя все его линии заперты, в двух его крайних позициях линии первой и второй пары, третьей и четвертой пары поочередно связаны между собой. В одной крайней позиции четырехпозиционного гидрораспределителя все его линии заперты. Во второй, третьей и четвертой позициях первая и вторая линии соответственно сообщены с пятой и шестой линиями, а третья и четвертая, седьмая и восьмая линии во второй позиции заперты. В третьей и четвертой позициях соответственно поочередно сообщены между собой. Вторая позиция четырехпозиционного восьмилинейного гидрораспределителя расположена между его третьей и четвертой позициями.

Для установления соответствия изобретения критерию "существенные отличия" проанализируем существенные отличительные признаки изобретения, известные из других технических решений. Например, известна конструкция снегоочистителя, рабочий орган которого снабжен опорными колесами, имеющими рычажную связь с рулевой трапецией базовой машины (Саломатин П.А. Системы управления транспортных средств. Рулевые управления. Учебное пособие. М.: МАДИ, 1984, с. 15-17). Однако при подобной компоновке известной конструкции достигается лишь улучшение маневренности снегоочистителя и не обеспечивается изменение геометрии рабочего органа при движении снегоочистителя во время работы по криволинейным траекториям. В то же время в предлагаемом изобретении достигается автоматическое изменение геометрии рабочего органа при повороте управляемых колес базовой машины во время криволинейного движения в процессе снегоочистки. Оговорена гидравлическая связь исполнительных гидроцилиндров поворота отвала с насосной станцией, используемой на базовой машине как для привода гидроусилителя рулевого управления, так и для обеспечения подъема и опускания рабочего органа. Таким образом, в предлагаемом изобретении устройство автоматического поворота рабочего органа имеет конструкцию, отличную от известного устройства, в результате чего совокупность отличительных признаков предполагаемом изобретении соответствует критериям "новизна" и "существенные отличия" и обеспечивает положительный эффект.

На фиг. 1 показана схема компоновки рабочего оборудования плужного снегоочистителя с поворотным отвалом; на фиг. 2 - принципиальная гидравлическая схема плужного снегоочистителя.

Плужный снегоочиститель содержит шасси 1, на котором посредством шарнира 2 вмонтирован отвал 3, установленный на подвеске под углом к продольной оси машины с возможностью поворота в горизонтальной плоскости с помощью гидроцилиндров 4 и 5. Шасси 1 имеет рулевую трапецию 6 с системой рулевого управления 7, включающей рулевое колесо 8 и рулевой механизм 9, и гидросистемой, включающей распределитель 10 и гидроцилиндр 11 гидроусилителя руля. Гидроцилиндры 4 и 5 связаны с гидросистемой, включающей гидрораспределитель 12. Гидрораспределители 10 и 12 соединены с насосной станцией 13, содержащей источник рабочей среды в виде насоса 14, фильтр 15 и бак для рабочей среды 16.

Гидросистемы рулевого управления колесами шасси 1 и управления гидроцилиндрами 4 и 5 поворота отвала 3 объединены в одну гидросистему, содержащую гидрораспределители 10 и 12. Гидрораспределитель 10 выполнен трехпозиционным восьмилинейным, а гидрораспределитель 12 - четырехпозиционным восьмилинейным и снабжен управляющими полостями 17 и 18. Гидрораспределитель 12 первой и второй линиями сообщен с двумя линиями гидрораспределителя 10. Вторая пара линий гидрораспределителя 10 соединена с насосом 14 и с третьей линией гидрораспределителя 12. Третья пара линий соединена со сливом через фильтр 15 и с четвертой линией гидрораспределителя 12. Четвертая пара линий соединена с соответствующими полостями гидроцилиндра 11 управления колесами. Пятая и шестая линии гидрораспределителя 12 связаны с его управляющими полостями 17 и 18, а седьмая и восьмая линии - с перекрестно соединенными между собой штоковыми и бесштоковыми полостями гидроцилиндров 4 и 5. Бесштоковые полости гидроцилиндров снабжены управляемыми дросселями 19.

В средней позиции гидрораспределителя 10 все его линии заперты. В двух его крайних позициях линии первой и второй пары, третьей и четвертой пары поочередно связаны между собой. В одной крайней позиции а гидрораспределителя 12 все его линии заперты. Во второй б, третьей в и четвертой г позициях его первая и вторая линии соответственно сообщены с пятой и шестой линиями, а третья и четвертая, седьмая и восьмая линии во второй позиции б заперты, в третьей в и четвертой г позициях соответственно поочередно сообщены между собой. Вторая позиция б распределителя 12 расположена между его третьей в и четвертой г позициями. Управляющие полости 17 и 18 гидрораспределителя 12 дополнительно сообщены через дренажные каналы 20 малого проходного сечения со сливом.

Плужный снегоочиститель работает следующим образом. При поступательном движении шасси 1 по стрелке А (фиг. 1) отвал 3, установленный под углом ϕ к продольной оси машины, вырезает снег из неподвижного массива, лежащего на поверхности дороги. При прямолинейном движении машины гидрораспределитель 10 находится в средней нейтральной позиции с запертыми линиями. Гидроцилиндр 11 и управляющие полости 17 и 18 разобщены с насосной станцией 13. Установка отвала 3 в плане под заданным углом осуществляется гидроцилиндрами 4 и 5 путем ручного переключения гидрораспределителя 12 в позиции в и г (фиг. 2) с последующей установкой в нейтральной позиции б, в которой управляющие полости 14 и 15 соединены через соответствующие линии распределителя 12 с распределителем 10.

Движение шасси 1 по криволинейной траектории обеспечивается поворотом рулевого колеса 8. При этом гидрораспределитель 10 кратковременно переключается в одну из крайних позиций, подавая под давлением рабочую среду от источника 13 в соответствующую полость гидроцилиндра 11, обеспечивающего обычным образом перемещение рулевой трапеции 6 и поворот управляемых колес, и в соответствующую управляющую полость 17 или 18 гидрораспределителя 12, который в результате из нейтральной позиции б автоматически переключается в одну из рабочих позиций в или г, тем самым обеспечивая подачу рабочей среды под давлением в соответствующие перекрестно связанные между собой полости гидроцилиндров 4 и 5, которые корректируют угол установки отвала 3 в плане в соответствии с углом поворота управляемых полос шасси 1. Гидрораспределитель 10 после кратковременного переключения в одну из крайних позиций устанавливается в нейтральной средней позиции. Управляемые колеса шасси фиксируются с поворотом на определенный угол. Вследствие перевода гидрораспределителя 10 в нейтральную позицию, гидрораспределитель 12 также устанавливается возвратными пружинами управляющих полостей 17 и 18 автоматически в нейтральную позицию б, тем самым фиксируя новый, скорректированный угол ϕ установки отвала в плане. При возврате отвала в исходное положение под углом ϕ относительно продольной оси машины реализуется люфт системы управления отвалом 3, зависящим с учетом передаточной функции гидросистемы управления отвалом от величины люфта рулевого управления. При обратном переводе распределителя 10 через нейтральную в противоположную крайнюю позицию с последующей установкой в нейтральной позиции, что соответствует возврату машины к прямолинейному движению, гидрораспределитель 12 автоматически переводится из позиции, например в через нейтральную позицию б в другую позицию г, возвращая отвал 3 к исходному углу установки в плане, а затем автоматически переводится вслед за гидрораспределителем 10 в нейтральное положение б, фиксируя тем самым исходный угол установки отвала в плане. Значение передаточной функции между углом поворота управляемых колес и углом ϕ установки отвала 3 в плане подбирается путем предварительной настройки управляемых дросселей 19. После поочередного или одновременного прекращения подачи среды под давлением в управляющие полости 17 и 18 рабочая среда из них сливается через дренажные каналы 20. В то же время малое проходное сечение дренажных каналов 20 не препятствует срабатыванию управляющих полостей 17 и 18 под давлением. При транспортных пробегах снегоочистителя с поднятым отвалом гидрораспределитель 12 вручную переводится в крайнюю нейтральную позицию а, в которой управляющие полости 17 и 18 отключаются от гидрораспределителя 10, и отвал 3 не изменяет своего положения в плане при перемещениях рулевой трапеции 6.

На фиг. 2 стрелками показано направление движения золотников гидрораспределителей и штоков гидроцилиндров, например, при повороте руля вправо.

Формула изобретения

ПЛУЖНЫЙ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий шасси с гидросистемой рулевого управления колесами, на котором смонтирован отвал, связанный с двумя гидроцилиндрами его поворота в горизонтальной плоскости, отличающийся тем, что гидросистемы рулевого управления колесами и поворота отвала объединены в общую для управления поворотом отвала в зависимости от поворота колес, включающую в себя четырехпозиционный и трехпозиционный восьмилинейные гидрораспределители, гидроцилиндр управления колесами, напорную и сливную магистрали, при этом 1- и 2-я линии четырехпозиционного гидрораспределителя связаны с 1- и 2-й - трехпозиционного, 3- и 4-я линии четырехпозиционного гидрораспределителя связаны соответственно с напорной и сливной магистралями, 5- и 6-я - с соответствующими управляющими полостями, 7- и 8-я связаны между собой и с бесштоковыми полостями соответственно 1- и 2-го гидроцилиндров, 1- и 2-я линии - с 1- и 2-й линиями трехпозиционного восьмилинейного гидрораспределителя, 3-я линия последнего связана со штоковой, а 4-я - с бесштоковой полостями гидроцилиндра управления колесами, 5-я с 7-й и с напорной, 6-я - с 8-й и сливной магистралями, причем в первой позиции четырехпозиционного распределителя все линии заперты, во второй позиции соединены - 1-я - с 6-й, 2-я - с 5-й, 3-я - с 8-й, 7-я с 4-й, в третьей позиции - 1-я - с 6-й, 2-я - с 5-й, а 3-я, 4-я, 7-я и 8-я заперты, в четвертой позиции - 1-я - с 6-й, 2-я - с 5-й, 3-я - с 7-й, 4-я - с 8-й, у трехпозиционного гидрораспределителя в 1-й позиции связаны 1-я - с 6-й, 5-я - со 2-й, 7-я - с 3-й, 4-я - с 8-й, во второй позиции все линии заперты, в третьей позиции - 5-я - с 1-й, 6-я - с 2-й, 3-я - с 8-й, 7-я - с 4-й.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2