Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении
Владельцы патента RU 2398701:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении. Устройство содержит управляемые колеса, втулки, тензодатчики, оси с поворотными кулаками, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос и поперечную тягу с реверсивным механизмом. Тензодатчики являются датчиками боковой реакции дороги и соединены по мостовой схеме с источником электропитания и электромагнитной катушкой. Сердечник электромагнитной катушки жестко связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости, сообщенного с емкостью для рабочей жидкости, насосом и гидроцилиндром реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги. Поворотный кулак имеет три осевых глухих отверстия. Втулки по концам имеют по три Г-образных рычажка, на торцевых поверхностях которых закреплены тензодатчики. Концы Г-образных рычажков внутренних концов втулок выполнены ступенчатыми, узкая часть которых входит в осевые глухие отверстия в поворотном кулаке. Глубина глухих отверстий больше, чем длина узкой части концов рычажков. Достигается повышение надежности, чувствительности и точности непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении. 4 ил.
Предлагаемое устройство относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения.
Известно устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, действующей на управляемые колеса, представляющие собой пьезодатчики в виде шайб, установленных на осях управляемых колес и электрически соединенных по мостовой схеме, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (патент РФ №49257, 10.11.2005, бюл. №31).
Недостатком данного устройства являются низкие чувствительность, точность и надежность, т.к. датчики боковой реакции дороги реагируют также и на осевые силы, возникающие в обоймах конических подшипников колес от вертикальных нагрузок.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, представляющие собой тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях буртиков втулок, посаженных на осях поворотных цапф, на которых установлены подшипники управляемых колес, и электрически соединенные по мостовой схеме, усилитель электрического сигнала, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (патент РФ №2309867, 10.11.2007, бюл. №31).
Недостатком данного устройства являются недостаточные чувствительность и точность, сложность и недостаточная надежность конструкции, затраты электрической энергии на работу усилителя.
Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении является повышение надежности, чувствительности и точности, упрощение конструкции, снижение стоимости и затрат на эксплуатацию.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащем управляемые колеса с подшипниками, втулки, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковой реакции дороги, оси, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, поворотный кулак имеет три осевых глухих отверстия и втулки по концам имеют по три Г-образных рычажка, через которые передаются боковые реакции дороги, при этом концы Г-образных рычажков внутренних концов втулок - ступенчатые, узкая часть которых входит в осевые глухие отверстия в поворотном кулаке, причем глубина этих отверстий больше, чем длина узкой части концов рычажков, что позволяет предотвратить проворачивание втулок относительно осей колес, повысить чувствительность конструкции, точность и исключить усилитель.
На фиг.1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - ось управляемого колеса в сборе (на виде снизу ось колеса, подшипники, гайка с шайбой не показаны).
Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники, посаженные на втулки 2 с Г-образными рычажками 3 на осях с поворотными кулаками 4, имеющими на внутренних торцевых поверхностях по три осевых глухих отверстия 5. Тензодатчики (электрические датчики боковой реакции дороги) 6 закреплены на торцевых поверхностях Г-образных рычажков втулок, имеют одинаковые электрические сопротивления и соединены по мостовой схеме 7. Точки А и В электрического моста 7 соединены с источником электропитания 8, а точки С и Д - с электромагнитной катушкой 9, сердечник которой жестко связан с золотником 10 распределительного устройства 11 потока рабочей жидкости. Устройство также содержит емкость 12, насос 13 и реверсный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги (гидроцилиндр) 14. Тензодатчики 6, электрический мост 7, источник электропитания 8, электромагнитная катушка 9 и распределительное устройство 11 образуют систему управления реверсивным механизмом 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15.
Зазор в подшипниках (внутренние обоймы 16, ролики 17, наружные обоймы не показаны) управляемых колес регулируется гайкой 18 с шайбой. Втулка 2 закрепляется на оси 5 управляемых колес гайкой 19 с шайбой 20.
Концы Г-образных рычажков 3 внутренних концов втулок - ступенчатые, узкая часть их входит в осевые глухие отверстия 5 в поворотном кулаке 4, причем глубина этих отверстий больше, чем длина узкой части концов рычажков.
Устройство работает следующим образом.
При прямолинейном движении автомобиля и правильном схождении управляемых колес боковые реакции дороги на эти колеса отсутствуют, а сопротивления тензодатчиков равны между собой, поэтому напряжение, подаваемое с точек С и Д электрического моста 7 на электромагнитную катушку 9, равно нулю и золотник 10 распределительного устройства 11 находится в центральном (нейтральном) положении.
При отклонении схождения в положительную или отрицательную стороны управляемые колеса 1 за счет боковых реакций дороги через втулки 2 с Г-образными рычажками 3 будут воздействовать на тензодатчики 6 и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д моста 7 возникает напряжение, подаваемое на электромагнитную катушку 9. Ток в катушке 9 вызовет магнитный поток, перемещающий сердечник катушки 9 и золотник 10 распределительного устройства 11 влево или вправо, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 13 в ту или иную полость гидроцилиндра 14 (реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15), изменяя, таким образом, ее длину и обеспечивая требуемое схождение колес 1. Узкие части концов Г-образных рычажков 3 внутренних концов втулок, входящие в осевые глухие отверстия 5 в поворотном кулаке 4, будут исключать возможность проворачивания втулок 2 относительно осей колес.
Таким образом, предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении повышает чувствительность и точность, упрощает конструкцию, повышает надежность, снижает стоимость и затраты на эксплуатацию устройства, обеспечивает правильное положение управляемых колес при различных режимах движения (разгон, накат, торможение), что способствует снижению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива.
Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащее управляемые колеса, установленные через подшипники, посаженные на втулки на осях с поворотными кулаками, тензодатчики, являющиеся датчиками боковой реакции дороги и соединенные по мостовой схеме с источником электропитания и с электромагнитной катушкой, сердечник которой связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости, сообщенного с емкостью для рабочей жидкости, насосом и гидроцилиндром реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги, отличающееся тем, что поворотный кулак имеет три осевых глухих отверстия и втулки по концам имеют по три Г-образных рычажка, на торцевых поверхностях которых закреплены тензодатчики, при этом концы Г-образных рычажков внутренних концов втулок - ступенчатые, узкая часть которых входит в осевые глухие отверстия в поворотном кулаке, причем глубина этих отверстий больше, чем длина узкой части концов рычажков.
