Устройство для контроля нежелательных углов поворота рулевого колеса, оборудованного гидроусилителем
Владельцы патента RU 2655966:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева" (ФГБОУ ВО РГАТУ) (RU)
Устройство относится к системам рулевого управления транспортных средств и может быть использовано при конструировании и изготовлении гидравлических рулевых усилителей транспортных средств. Устройство состоит из реостата 1, жестко закрепленного на корпусе 2 транспортного средства. Вывод «А» реостата 1 электрически соединен с отрицательным полюсом аккумулятора 3, а бегунок «Б» неподвижно закреплен на рулевой тяге 4 и электрически соединен с одним из входов вольтметра 5. Второй вход вольтметра 5 электрически соединен с положительным полюсом аккумулятора и с выводом «В» реостата 1. Такое соединение образует замкнутую регулируемую электрическую цепь. Обеспечивается возможность контролирования периода неблагоприятных условий для работы насоса гидроусилителя руля по показаниям вольтметра. 2 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к системам рулевого управления транспортных средств, и может быть использовано при конструировании и изготовлении гидравлических рулевых усилителей транспортных средств.
Известно техническое решение [1], содержащее автономный контур охлаждения гидравлического рулевого усилителя, включающий насос, рулевой механизм, связанный механически с рулевым колесом, гидроцилиндр, радиатор системы охлаждения гидравлического рулевого усилителя, фильтр, бачок, связанные между собой гидравлически, и автономный контур охлаждения силовой установки, включающий радиатор системы охлаждения силовой установки, термобиметалический датчик, силовую установку и вентилятор, между собой связанные механически, теплообменник, связывающий гидравлически между собой автономный контур охлаждения силовой установки и автономный контур системы смазывания силовой установки.
Недостатком данной системы является малоэффективное охлаждение контуров гидравлического рулевого усилителя и силовой установки, в связи с тем, что вентилятор включается только при максимальном тепловыделении в системе охлаждения двигателя, а при перегреве в системе охлаждения гидравлического рулевого усилителя он не работает.
Известно техническое решение [2], в котором система охлаждения, содержащая автономный контур охлаждения гидравлического рулевого усилителя, включающий насос, рулевой механизм, связанный механически с рулевым колесом, гидроцилиндр, первый радиатор, фильтр, бачок, связанные между собой гидравлически, и автономный контур охлаждения силовой установки, включающий второй радиатор, термобиметаллический датчик, теплообменник, содержащий первую секцию, силовую установку и вентилятор, между собой связанные механически, при этом теплообменник дополнительно снабжен второй секцией, внутренние полости которого включают трубные и межтрубные полости, при этом межтрубные полости второй секции соединены с контуром охлаждения гидравлического рулевого усилителя, межтрубные полости первой секции соединены с системой смазывания двигателя, а трубные - с контуром охлаждения силовой установки.
К недостаткам данного решения следует отнести высокую сложность изготовления, а также высокие затраты мощности двигателя на привод системы охлаждения.
Предлагаемое изобретение направлено на обеспечение активного контроля со стороны водителя транспортного средства (ТС) времени нахождения рулевого колеса в крайних положениях, в которых интенсифицируется работа насоса, разогревающего жидкость в системе гидроусилителя руля (ГУР) и приводящего к ее закипанию.
Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем гидравлический усилитель руля, включающий насос, рулевой механизм, связанный механически с рулевым колесом, гидроцилиндр, связанный с рулевыми тягами, а также фильтр и бачок, связанные между собой гидравлически, на одной из рулевых тяг неподвижно закреплен бегунок реостата, который, в свою очередь, жестко закреплен на корпусе транспортного средства, при этом один из его выводов электрически соединен с отрицательным полюсом аккумулятора транспортного средства, а второй - электрически с положительным полюсом аккумулятора и с одним из входов вольтметра, второй вход которого электрически соединен с бегунком реостата. При этом шкала вольтметра имеет симметрично расположенные относительно нуля его показаний яркие цветные зоны, обозначающие углы поворота рулевого колеса, нежелательные с точки зрения длительности времени его нахождения в них.
Отличительным признаком технического решения является то, что на любой из двух рулевых тяг, управляемых ГУР, неподвижно - относительно рулевой тяги - закреплен бегунок реостата, который, в свою очередь, жестко закреплен на корпусе ТС, при этом один из его выводов электрически соединен с отрицательным полюсом аккумулятора ТС, а второй также электрически с положительным полюсом аккумулятора и с одним из входов вольтметра, второй вход которого электрически соединен с бегунком реостата. При этом шкала вольтметра имеет симметрично расположенные относительно нуля его показаний цветные зоны, обозначающие углы поворота рулевого колеса, нежелательные с точки зрения длительности времени его нахождения в них.
Сущность: контроль со стороны водителя ТС времени нахождения рулевого колеса в крайних положениях по показаниям вольтметра, сигнал которого пропорционален углу поворота рулевого колеса.
Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 представлена общая схема устройства, а на фиг. 2 - шкала вольтметра с расположенными симметрично относительно нуля цветными зонами.
На фиг. 1 введены следующие обозначения:
1 - реостат (А - первый вывод реостата, Б - бегунок, В - второй вывод реостата);
2 - корпус транспортного средства;
3 - аккумулятор;
4 - рулевая тяга;
5 - вольтметр.
Устройство (фиг. 1) состоит из реостата 1, жестко закрепленного на корпусе 2 транспортного средства, вывод «А» которого электрически соединен с отрицательным полюсом аккумулятора 3, бегунок «Б» неподвижно закреплен на рулевой тяге 4 и электрически соединен с одним из входов вольтметра 5, второй вход которого электрически соединен с положительным полюсом аккумулятора и с выводом «В» реостата 1. При этом реостат 1, аккумулятор 3 и вольтметр 5, расположенный в кабине транспортного средства в зоне видимости водителя, образуют замкнутую регулируемую электрическую цепь.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Предварительно проверяются на соответствие техническим условиям эксплуатации такие параметры, как давление воздуха в шинах, наличие смазки в рулевом управлении и ступицах колес, регулировка подшипников ступиц колес и рулевых тяг, а также углы установки передних колес. Далее колеса транспортного средства устанавливаются в положение для движения по прямой путем поворота рулевого колеса в соответствующее положение. В этом положении при подключенном аккумуляторе 3 передвижением бегунка «Б» реостата 1 относительно неподвижной рулевой тяги 4 добиваются, чтобы стрелка вольтметра 5 заняла среднее положение на шкале, совпадая с показанием «0» (ноль) (фиг. 2). После чего бегунок «Б» реостата 1 неподвижно закрепляют на рулевой тяге 4. При включенном двигателе, поворачивая рулевое колесо в крайнее левое и затем правое положение, контролируют заход стрелки вольтметра 5 в цветные зоны его шкалы. В случае, если показания вольтметра 5 зашкаливают, параллельно ему подключают шунтирующее сопротивление (на схеме не показано), добиваясь перемещения стрелки только в пределах проградуированной шкалы - от внешних границ одной цветной зоны до внешних границ другой (внутренняя граница цветной зоны обращена к показанию «0» шкалы вольтметра).
После начала движения транспортным средством выполнение поворота вправо или влево сопровождается перемещением рулевой тяги 4, с жестко закрепленным на ней бегунком «Б» реостата 1, относительно корпуса 2 транспортного средства. Это перемещение бегунка «Б» вызывает изменение сопротивления части реостата 1 между бегунком «Б» и выводом «В», которые электрически соединены с вольтметром 5, что приводит к изменению его показаний - стрелка отклоняется от положения «0». В случае, если радиус поворота транспортного средства совпадает с минимальным радиусом поворота, указанным в технических характеристиках транспортного средства, стрелка вольтметра 5 максимально отклонится от положения «ноль» шкалы и зайдет в одну из ее цветных зон - в зависимости от направления поворота (левый или правый). Это послужит сигналом водителю транспортного средства о начале периода неблагоприятных условий для работы насоса и появлению вероятности закипания жидкости. Этот период желательно ограничить по длительности путем поворота рулевого колеса в обратную сторону - ближе к исходному состоянию, - выводя стрелку вольтметра 5 из цветной зоны.
Поворот рулевого колеса в исходное состояние, например, для прямолинейного движения, вызывает перемещение в исходное состояние рулевой тяги 4. В результате бегунок «Б» реостата 1, жестко закрепленный на рулевой тяге 4, также возвращается в исходное состояние и сопротивление между бегунком «Б» и выводом «В» реостата 1 изменяется, вызывая изменение напряжения на входах вольтметра 5, стрелка которого возвращается в положение «0» шкалы. Процесс изменения показаний вольтметра 5 повторяется все время движения транспортного средства.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет контролировать период неблагоприятных условий работы насоса гидроусилителя руля по положению стрелки вольтметра.
Источники информации
1. Васин В.В., Модин А.И., Иговский А.А., Мацкевич Н.В.. Руководство по устройству, эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту КАМАЗ 4350, КАМАЗ 5350, КАМАЗ 6350: Набережные Челны. Открытое Акционерное Общество «КАМАЗ», 2004. - 41, 192 с.
2. Патент №2374116 B62D 5/06 В60K 11/00 F01P 11/08. Система охлаждения гидравлического рулевого усилителя транспортного средства / Монастырный А.Г., Бовшовский С.З., заявка 2008103849/11 от 31.01.2008, опубл. 27.11.2009.
Устройство для контроля нежелательных углов поворота рулевого колеса, оборудованного гидроусилителем, имеющим насос, рулевой механизм, связанный механически с рулевым колесом, гидроцилиндр, связанный с рулевыми тягами, а также фильтр и бачок, связанные между собой гидравлически, отличающееся тем, что на одной из рулевых тяг неподвижно закреплен бегунок реостата, который, в свою очередь, жестко закреплен на корпусе транспортного средства, при этом один из его выводов электрически соединен с отрицательным полюсом аккумулятора транспортного средства, а второй - электрически с положительным полюсом аккумулятора и с одним из входов вольтметра, второй вход которого электрически соединен с бегунком реостата, при этом шкала вольтметра имеет симметрично расположенные относительно нуля его показаний яркие одноцветные зоны.
