Автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может использоваться для уменьшения курсового увода прицепов тракторных поездов. Автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда содержит исполнительные органы в виде гидроцилиндров, расположенных на шасси прицепа, гидросистему с электромагнитным управлением, гидравлический насос и распределитель с перепускным клапаном. Устройство снабжено дополнительными распределителями с независимым срабатыванием, управляемыми соленоидами, расположенными на шасси прицепа, транзисторами, образующими силовую цепь, в состав которой входят соленоиды и лампочки, сигнализирующие о направлении увода прицепа, расположенные в кабине оператора, и управляющую цепь, в состав которой входят контактная группа, управляющая работой исполнительных органов и представляющая собой герметичные контакты, управляемые постоянным магнитом и расположенные на шасси прицепа между поворотным кругом прицепа и грузовой платформой. В управляющую цепь входит герметичный контакт, управляемый постоянным магнитом и расположенный на рулевой колонке, который контролирует работу автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда при повороте. Технический результат - увеличение скорости поезда и производительности перевозок, уменьшение склонности к складыванию прицепа при движении по склону и упрощение конструкции. 4 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может использоваться для уменьшения курсового увода прицепов тракторных поездов.

Известно устройство повышения поперечной устойчивости, состоящее из емкости для рабочей жидкости, гидравлического насоса, двух последовательно соединенных исполнительных органов в виде гидроцилиндров с подпружиненными штоками, снабженными дросселирующими отверстиями в поршнях, с электромагнитным распределителем, пороговым датчиком инерционных сил, включенного в цепь управления гидрораспределителем, краном, регулирующим проходное сечение сливной магистрали (см. А.С. №1533918, МКИ B 60 T 7/12, 8/24).

Недостатками данного устройства является то, что оно не решает вопрос курсовой устойчивости многозвенного транспортного средства, не обладает автономностью действия, в особенности, для последних прицепов. Также недостатком является постоянный привод насоса гидросистемы вне зависимости от частоты применения этого устройства, а следовательно, высокий показатель времени работы в холостом режиме.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является тягово-сцепное устройство (ТСУ), состоящее из одного гидроцилиндра, являющегося исполнительным органом (ИО), жестко соединенного с дышлом прицепа, снабженным подпружиненным штоком с дросселирующими отверстиями, гидросистемы с электромагнитным управлением распределителя. При передаче крутящего момента от колес прицепа, через полуоси, конический дифференциал и главную передачу, начинающийся при повороте поворотной тележки или при срабатывании порогового датчика под действием критических центробежных сил инерции, гидравлическая жидкость подается под давлением в полость ИО, изменяя кинематические параметры поезда (см. А.С. №2149765, МКИ B 60 D 1/145).

Недостатком данного устройства является то, что оно не решает вопрос курсового увода прицепа тракторного поезда при прямолинейном движении и имеет сложную конструкцию.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение курсового увода многозвенного транспортного поезда за счет изменяемых кинематических параметров автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда, что допускает увеличение скорости поезда, а следовательно, и производительности перевозок, а также уменьшение склонности к складыванию прицепа при движении по склону и упрощение конструкции.

Задача достигается в данном автоматическом устройстве снижения курсового увода прицепа тракторного поезда, содержащем ИО в виде гидроцилиндров, расположенные на шасси прицепа, гидросистему с электромагнитным управлением, гидравлический насос с перепускным клапаном, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительными распределителями с независимым срабатыванием, управляемые соленоидами, расположенными на шасси прицепа, транзисторами, образующими силовую цепь, в состав которой входят соленоиды и лампочки, сигнализирующие о направлении увода прицепа, расположенные в кабине оператора, и управляющую цепь, в состав которой входят контактная группа, управляющая работой ИО, представляющая собой герметичные контакты управляемые постоянным магнитом, расположенные на шасси прицепа между поворотным кругом прицепа и грузовой платформой, и герметичный контакт управляемый постоянным магнитом, расположенный на рулевой колонке, контролирующий работу автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда при повороте.

Сопоставление предлагаемой конструкции автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда с прототипом позволило сделать вывод, что заявляемое техническое решение обладает новизной, так как обладает ИО, расположенными на шасси прицепа, распределителями, два из которых с независимым срабатыванием, управляемые соленоидами, закрепленными на шасси прицепа, и транзисторами и контактной группой, управляющей работой ИО, представляющий собой герметичный контакт, расположенные на шасси прицепа, лампочками, сигнализирующими о направлении увода прицепа, расположенные на приборной панели в кабине оператора, что позволяет снизить курсовой увод прицепа тракторного поезда.

Техническое решение поясняется чертежами.

Фиг.1 - функциональная схема автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда;

Фиг.2 - золотник;

Фиг.3 - схема расположения автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда на шасси прицепа;

Фиг.4 - схема сил при складывании прицепа.

Автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда содержит емкость для рабочей жидкости 1, гидравлический насос 2 с перепускным клапаном 3. Также в данном устройстве имеется распределитель 4, расположенный на шасси трактора, находящийся в напорной магистрали 5 и гидроаккумулятор 6, расположенный между распределителями 4 и 7, 8. Напорная магистраль 5 соединяет гидравлический насос 2, расположенный на шасси трактора, и дополнительные распределители 7 и 8, расположенные на шасси прицепа. Распределители 7 и 8, с одной стороны в которые вворачиваются пробки 9 и 10, а с другой пробки 11 и 12, содержат внутри золотники 13 и 14. В пробке 11 имеется отверстие для соединения с соленоидом 15, а в пробке 12 для соединения с соленоидом 16. Полость А, образованная золотником 13 и пробкой 9, и золотником 14 и пробкой 10, соединяется с полостью Б, образованной золотником 13 и пробкой 11 и золотником 14 и пробкой 12, с помощью сквозного отверстия в золотнике 13 и 14. Это необходимо для свободного перетекания рабочей жидкости из полости А в полость Б при перемещении золотника 13 и 14 во время работы. Золотники 13 и 14 подпружинены пружинами сжатия 17 и 18, обеспечивающие возврат золотников в нейтральное положение. В электрическую часть автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда входят транзисторы р-n-р типа 19 и 20, расположенные на шасси прицепа, контактная группа, состоящая из герметичных контактов 21 и 22, управляемых постоянным магнитом 23, расположенных на шасси прицепа между поворотным кругом и грузовой платформой, лампочки 24 и 25, расположенные на приборной панели оператора, сигнализирующие о направлении отклонения прицепа, герметичный контакт 26 управления автоматическим устройством снижения курсового увода прицепа тракторного поезда при повороте и постоянный магнит 27, расположенные на рулевой колонке.

Для принудительного отключения электрической части автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда предусмотрен выключатель 28. Питание электрической части осуществляется от источника питания 29.

Транзисторы образуют силовую и управляющую электроцепи. В состав управляющей цепи, соединяющей положительную клемму источника питания 29, эмиттер и базу транзисторов 19 и 20, и отрицательную клемму источника питания 29 входят контактная группа управляющая работой ИО, представляющая собой герметичные контакты 21 и 22, управляемые постоянным магнитом 23, расположенные на шасси прицепа между поворотным кругом прицепа и грузовой платформой и герметичный контакт 26, управляемый постоянным магнитом 27, расположенный на рулевой колонке, контролирующий работу автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда при повороте. В состав силовой цепи, соединяющей положительную клемму источника питания 29, лампочки 24 и 25, сигнализирующие о направлении увода прицепа, расположенные на приборной панели в кабине оператора, эмиттеры и коллекторы транзисторов 19 и 20, соленоиды 15 и 16 и отрицательную клемму источника питания 29.

Исполнительными органами являются гидроцилиндры 30 и 31, штоковая полость которых постоянно соединена между собой и со сливной магистралью 32. В сливной магистрали 32 перед емкостью для рабочей жидкости 1 имеется фильтр 33. Такая схема с двумя гидроцилиндрами 30 и 31 выбрана для обеспечения одинаковых усилия и скорости перемещения штоков при работе системы в разных направлениях и для уменьшения склонности к складыванию прицепа при движении по склону.

Автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда работает следующим образом.

При прямолинейном движении прицепа постоянный магнит 23 находится в нейтральном положении, герметичные контакты 21 и 22 контактной группы находятся в разомкнутом состоянии, в то время как герметичный контакт 26 под действием постоянного магнита 27 находится в замкнутом состоянии. Расположение постоянного магнита 27 таково, что при прямолинейном движении и незначительных поворотах руля, герметичный контакт 26 остается замкнутым. Перепускной клапан 3 всю рабочую жидкость под низким давлением направляет в бак 1. Золотники 13 и 14 находятся в нейтральном положении. При нейтральном положении напорная магистраль перекрыта одним из буртиков золотников 13 и 14, а бесштоковые полости исполнительных органов 30 и 31 соединяется со сливной магистралью 32. Транзисторы 19 и 20 заперты, так как герметичные контакты 21 и 22 разомкнуты и на базу не подается отрицательный потенциал. Ток в цепи эмиттер-коллектор близок к 0 и не в состоянии оказывать воздействие на соленоиды 15 и 16. Ток в цепи эмиттер-база равен 0.

При отклонении прицепа в правую сторону постоянный магнит 23 смещается влево и входит в зону срабатывания герметичного контакта 22 и вызывает его замыкание. При этом на базу транзистора 20 подается отрицательный потенциал и транзистор 20 открывается, так как из эмиттера в базу входят "дырки", создавая ток эмиттера. Часть "дырок" в базе рекомбинирует с электронами базы, в результате чего возникает небольшой ток базы. Так как толщина базы мала, то большинство "дырок" достигает коллектора, для них этот переход открыт и они беспрепятственно проходят в коллектор, создавая ток коллектора. Ток от источника питания 29, при замкнутом положении выключателя 28, проходит через транзистор 20 к соленоиду 16, при этом происходит срабатывание лампочки 24. Золотник 14 под действием соленоида 16 смещается из нейтрального положения и одновременно открывает напорную магистраль 5 и закрывает сливную 32. Перетекание рабочей жидкости между закрытыми полостями А и Б осуществляется с помощью предусмотренного для этого сквозного отверстия в золотниках 13 и 14. Диаметр отверстия таков, что рабочая жидкость будет свободно перетекать между полостями и при отрицательных температурах. При этом герметичный контакт 26 остается замкнутым под действием постоянного магнита 27, так как сам трактор продолжает двигаться прямолинейно. Как только золотник 14 откроет напорную магистраль 5, перепускной клапан 3 повышает давление в гидросистеме до рабочего и направляет рабочую жидкость к распределителю 4. Затем рабочая жидкость под давлением попадает в гидроаккумулятор 6, заряжая его. При этом происходит плавное повышение объема рабочей жидкости, поступающей через распределитель 8 к исполнительному органу 30, обеспечивая тем самым плавное начало перемещения штоков гидроцилиндра, что обеспечивает лучшие условия поперечной устойчивости прицепа и устраняет возможность гидравлического удара в исполнительном органе 30. Проходя по напорной магистрали 5, далее через распределитель 8 рабочая жидкость направляется в бесштоковую полость исполнительного органа 30 и происходит выравнивание прицепа, а штоковые полости обоих гидроцилиндров 30 и 31 соединены между собой и со сливной магистралью 32. Это необходимо для того, чтобы просачивающаяся через уплотнения штоков рабочая жидкость не создавала в системе механических напряжений, рабочая жидкость, вытесняемая из штоковой полости гидроцилиндра 30, перетекала в штоковую полость гидроцилиндра 31 и для лучшего удобства заполнения штоковых полостей рабочей жидкостью при монтаже системы. При этом второй золотник 13 находится в нейтральном положении, то есть сообщает бесштоковую полость гидроцилиндра 31 с емкостью для рабочей жидкости 1. При выходе постоянного магнита 23 из зоны замыкания герметичного контакта 22 транзистор 20 закрывается, так как на базу перестает подавать отрицательный потенциал, и перекрывает доступ тока к соленоиду 16. Золотник 14 под действием пружины сжатия 18 возвращается в нейтральное положение. Перепускной клапан 3 понижает давление и направляет рабочую жидкость в емкость для рабочей жидкости 1. Гидроаккумулятор 6 разряжается.

Работа автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда при отклонении прицепа влево аналогична.

При повороте работой системы управляет герметичный контакт 26 с постоянным магнитом 27. Герметичный контакт 26 находится в таком положении, что при прямолинейном движении и при незначительных колебаниях руля он находится напротив постоянного магнита 27 и находится в замкнутом состоянии. При повороте постоянный магнит 27, поворачиваемый одновременно с рулем, выходит из зоны действия герметичного контакта 26 и последний размыкается, перекрывая тем самым доступ тока к транзисторам 19 и 20, и система таким образом при повороте выключается из работы.

Для возможности регулировки угла срабатывания системы в зависимости от угла поворота руля предусмотрена возможность установки 2-х и более параллельно соединенных между собой герметичных контактов для расширения зоны работы системы. Для регулировки угла срабатывания системы в зависимости от поворота поворотного круга прицепа предусмотрена возможность плавного перемещения герметичных контактов, увеличивая или уменьшая тем самым угол срабатывания системы.

При складывании прицепа влево автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда работаем следующем образом.

При движении по склону, в момент когда задняя ось прицепа, под действием силы складывания Рск, приложенной к центру тяжести прицепа Спр, начинает смещаться с траектории относительно центра складывания О с моментом сопротивления складыванию Мо, передняя ось, связанная с поворотным кругом, остается неподвижной, так как из-за перераспределения веса на переднюю ось (Nпр₁>Nпр₂) сила трения шин передней оси прицепа о дорожное полотно в поперечном направлении больше, чем задних (Pпр₁>Рпр₂). Как только остов прицепа и жестко соединенная с ним задняя ось повернется относительно поворотного круга настолько, что сработает герметичный контакт 21, автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда начнет работать описанным выше способом. При этом исполнительный орган 31 жестко соединит поворотный круг прицепа с его остовом, с которым, в свою очередь, жестко соединена задняя ось. Таким образом сопротивляться складыванию будет не только задняя ось за счет силы трения шин о дорожное полотно, но и передняя ось, кроме того, изменится центр складывания, переместившись из точки О в точку O₁, а значит изменится и момент сопротивления складывания не только за счет дополнительной силы Pпр₁, но и за счет изменения плеча момента сопротивления. Так как трактор продолжает двигаться, происходит плавный возврат задней оси прицепа на прежнюю траекторию, угол поворота остова прицепа относительно поворотного круга уменьшается и система выключается из работы.

При складывании прицепа вправо автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда работаем аналогичным образом.

В случае поломок автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда, отключить его электрическую часть можно с помощью выключателя 28, а гидравлическую часть распределителем 4. Обязательное отключение гидравлической части необходимо только при ее поломке и в этом случае система будет лишь указывать направление увода прицепа посредствам лампочек 24 и 25, но участвовать в устранении курсового увода не будет.

Предлагаемое автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда обеспечивает повышение курсовой устойчивости прицепа тракторного поезда за счет использования в качестве ОИ гидроцилиндров, расположенных на шасси прицепа, управляемых с помощью золотников и контактной группы, что позволит повысить скорость движения и производительность поезда.

Автоматическое устройство снижения курсового увода прицепа тракторного поезда, содержащее исполнительные органы в виде гидроцилиндров, расположенных на шасси прицепа, гидросистему с электромагнитным управлением, гидравлический насос и распределитель с перепускным клапаном, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительными распределителями с независимым срабатыванием, управляемыми соленоидами, расположенными на шасси прицепа, транзисторами, образующими силовую цепь, в состав которой входят соленоиды и лампочки, сигнализирующие о направлении увода прицепа, расположенные в кабине оператора, и управляющую цепь, в состав которой входит контактная группа, управляющая работой исполнительных органов и представляющая собой герметичные контакты, управляемые постоянным магнитом и расположенные на шасси прицепа между поворотным кругом прицепа и грузовой платформой, кроме того, в управляющую цепь входит герметичный контакт, управляемый постоянным магнитом и расположенный на рулевой колонке, который контролирует работу автоматического устройства снижения курсового увода прицепа тракторного поезда при повороте.