Устройство для управления двигателями автопоезда

 

О П И С А Н И Е (и) 473845

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.06.73 (21) 1937305/24-6 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 18.09.75 (51) М. Кл. F 02d 25, 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.436.052 (oss.s) (72) Авторы изобретения

Г. П. Байдюков, Б. Л. Когуенко, И. M. Баранов и Л. С. Файн (71) Заявитель

Государственный автотранспортный научно-исследовательский и проектный институт

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ

1:

А ВТО ПО ЕЗДА

Известны устройства для управления двигателями автопоезда с ведущим и ведомым звеньями, связанными при помощи соединительных элементов, содержащие органы дозирования подачи топлива в двигатели. Однако 5 такие устройства не полностью обеспечивают движение каждого из звеньев энергией собственного двигателя, в результате чего в соединительных элементах могут возникать резкие динамические нагрузки. 10

Для обеспечения оптимальной загрузки двигателей в предлагаемом устройстве соединительный элемент ведущего звена связан с органом дозирования подачи топлива в двига- 15 тель ведомого звена при помощи каната, заключенного в кожух, а связь соединительных элементов осуществлена при,помощи узла гидравлического сопротивления.

Узел гидравлического сопротивления вы- 20 полнен в виде помещенного в раоочей поJIOCTH IIOPIIIH51 IIOJIbIM IIITOI

На чертеже показаны звенья автопоезда, связанные соединительными элементами (дышлом), и привод управления органом дозирования подачи топлива в двигатель. 30

Устройство для управления двигателями автопоезда, состоящего, например, из автомобилей, содержит составное раздвижное дышло 1 с узлом гидравлического сопротивления и привод 2 управления органом дозирования подачи топлива в двигатель (дросселем). Раздвижное дышло 1 состоит из двух частей: соединительного элемента ведущего звена (корпуса) 3 и соединительного элемента ведомого звена (выдвижной трубы) 4. На переднем конце корпуса 3 имеется сферический шарнир 5, посредством которого корпус соединяется с тяговой вилкой б ведущего звена.

Благодаря сферическому шарниру дышло может поворачиваться в вертикальной и горизонтальной продольных плоскостях, а также вокруг собственной оси. Задний конец корпуса, обхватывающий выдвижную трубу 4, имеет два диаметрально расположенных продолговатых вырез-, в которые входят концы соединительного пальца 7 так, что величина перемещения выдвижной трубы ограничивается длиной этих вырезов. Средняя часть корпуса выполнена в виде узла гидравлического сопротивления. Его рабочая полость, разделенная поршнем 8 на полости А и Б, отделена от остальной части корпуса стенками, в которых имеются отверстия с уплотнительными устройствами для выхода штока 9. Резервная полость В в корпусе дышла отделена

473845

3 передней стенкой гидроцилиндра и перегородкой со стороны хвостовика и предназначена для рабочей жидкости с целью восполнения ее утечек в рабочей полости.

Резервная, полость сообщена с рабочей каналом а с клапаном 10 одностороннего действия, исключающим возврат жидкости из рабочей полости. Узел гидравлического сопротивления содержит полый шток 9, поршень 8 с уплотнительным кольцом и коническую насадку 11, выполняющую функции дросселя.

В поршне 8 выполнены выточка, образующая с его торцовой поверхностью острую кромку, и ряд расположенных по окружности отверстий диаметром, обеспечивающим свободное перетекание жидкости. Конус насадки 11 входит в выточку поршня так, что между кромкой выточки и конусом насадки образуется кольцевая щель, которая и создает сопротивление перетеканию рабочей жидкости. Размеры щели регулируют перемещением насадки вдоль штока благодаря резьбовому соединению. Внутри штока размещены, поршень 12 и пружина 13 сжатия, под действием которой поршень постоянно стремится занять крайнее левое положение. Упорный, штифт 14 предотвращает выталкивание поршня 12 из полости штока. Во избежание заполнения внутреннего пространства штока за поршнем рабочей жидкостью из резервного объема и запирания поршня в левом конце штока в стенке последнего около наконечника выполнено выводное отверстие б, через которое жидкость вытекает в заднюю часть корпуса и используется в качестве смазки на трущихся, поверхностях телескопического соединения. Длину рабочего хода поршня 12 и длину пружины

13 выбирают такими, чтобы произведение площади поршня на длину его хода было не меньше объема жидкости, вытесняемой из резервной полости телом штока при перемещении его из крайнего правого в крайнее левое положение. Ход штока определяют ходом выдвижной трубы 4, т. е, длиной продолговатых вырезов в корпусе дышла.

Выдвижная труба соединена цилиндрическим шарниром 15, допускающим поворот дышла в вертикальной продольной плоскости, с управляющей вилкой 16 ведомого звена автомобиля. Вилка 16 установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и предоставляет дышлу вторую степень свободы.

Привод управления дросселем представляет собой стальной канат 17, заключенный в гибкий кожух 18. Передним концом канат закреплен на выдвижной трубе 4 дышла, а задним присоединен к рычагу 19 дросселя ведомого звена. Кожух 18 размещен за телескопическим соединением и закреплен одним концом на выдвижной трубе 4, а другим на корпусе двигателя. На участке между точками крепления кожуха длина заключенного в нем каната остается неизменной при любом положении дышла и управляющей вилки, а на уча5

1О

4 стках, где кожух отсутствует, канат под действием пружины постоянно находится в вытянутом состоянии.

Таким образом,,при перемещении выдвижной трубы относительно корпуса дышла движение передается через канат на рычаг дросселя практически без потерь.

Длина каната, а также длина продолговатых вырезов в корпусе дышла выбраны такими, что полностью сдвинутому дышлу соответствует закрытое положение дросселя, а пол ностью растянутому дышлу — открытое положение дросселя.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что автопоезд движется так, что составляющие его звенья испытывают разные сопротивления качению (т. е. движутся под разной нагрузкой), а двигатели развивают и передают на колеса разную мощность, причем ни сопротивления качению, ни мощности двигателей между собой несогласованы. Водитель управляет только двигателем ведущего звена и при данном сопротивлении качению устанавливает некоторую скорость движения.

Ведомое звено следует за ведущим на той же передаче, но так как мощности двигателей в зависимости от сопротивления движению несогласованы, то между звеньями возможно динамическое взаимодействие. Ведомое звено может либо отставать, а при использовании свободного хода в дышле потреблять часть тягового усилия ведущего звена на движение с равной ему скоростью, либо нагонять, а при полностью сдвинутом дышле передавать часть своей движушей силы ведущему звену и также двигаться с одинаковой с ним скоростью.

В случае равных скоростей при наличии свободного хода в дышле в обе стороны динамическое взаимодействие в системе автопоезда отсутствует и каждое из звеньев движется за счет динамики собственного двигателя.

Если ведомое звено отстает, то выдвижная труба 4 выдвигается из корпуса дышла. Канат 17 при этом вытягивается из гибкого кожуха 18 и поворачивает рычаг 19 дросселя ведомого звена. Угол открытия дросселя увеличивается, мощность двитателя, а с ней и скорость звена также увеличиваются, после чего устанавливается режим устойчивого движения, при котором нет ни относительного движения в системе автопоезда, ни, следовательно, взаимного перемещения составных частей дышла.

Если ведомое звено нагоняет, то выдвижная труба 4 вдвигается в корпус 3 дышла и освобождает канат 17. Рычаг 19 дросселя под действием пружины поворачивается в обратную сторону. Мощность двигателя ведомого звена уменьшается, скорость его снижается и уравнивается со скоростью ведущего звена.

Таким образом, при каждом рассогласовании скоростей независимо от того, происходит ли оно за счет произвольного изменения водителем скорости ведущего звена или в силу изменения условий движения, в системе авто473845 поезда автоматически восстанавливается равенство скоростей его звеньев. Процесс регулирования скоростей начинается с момента поступления сигнала от взаимного перемещения составных частей дышла на дроссель ведомого звена, т. е. с момента, когда рассогласование скоростей в какой-то мере уже произошло. Исполнение >ке сиг ал а ведомым звеном происходит лишь через некоторое время, в течение которого преодолевается тепловая инерция двигателя, инерция вращающихся частей трансмиссии, а главное — инерция равномерного движения всей массы нагруженного ведомого звена.

Процесс восстановления равенства скоростей протекает с отставанием на ведомом звене. Если рассогласование скоростей произошло резко и на значительную величину, то исполнение сигнала ведомым звеном потребует, соответственно, большего времени. Иногда подача сигнала некоторого знака, например, в результате резкого сокращения (растяжения) дышла до отказа прекращается, а процесс исполнения еще продолжается, в то время «aI на дроссель ведомого звена уже поступает сигнал обратного знака и дышло растягивается (сокращается). В таких случаях запаздывание в исполнении команды неизбежно сопровождается резкой циркуляцией тяговых усилий между звеньями автопоезда и большими знакопеременпыми напряжениями в дьш— ле, так что взаимодействие его составных частей может носить при этом ударный характер.

Для замедления процесса образования сигнала и передачи его на дроссель ведомого звена в более продолжительный промежуток времени, в течение которого процесс уравн:Iвания скоростей протекает с отставанием, исключающим ударные явления в дышле и резкую циркуляцшо тяговых усилий между звеньями автопоезда, в конструкции дышла предусмотрен узел гидравлического сопротивления. При резком рассагласаванпи скаростеи звеньев автопоезда избыток (в случае oIIcpeжения) или недостаток (в случае отставания) кинетической энергии ведомого звена реализуется в перемещении составных частей дышла не мгновенно, а постепенно, сопрово>кдаясь работой по вытеснению рабочей жидкости из полости А (Б) в полость Б (Л) через дросселирующую щель.

Дросселированием рабочей жидкости напряжения в дышле и циркуляция тяговых уси5 лий полностью не устраняются, однако эти явления незначительны и носят плавный характер. Назначение узла гидравлического сопротивления состоит также в том, что он снижает чувствительность привода управления

10 дросселем к резким и частым толчкам, вызываемым неровностями дороги. Кроме того, узел гидравлического сопротивления является гасителем продольных колебаний звеньев автопоезда, появление которых возмо>кно ввиду

15 свободного хода в дышле.

Пополнение утечек жидкости в рабочей полости происходит постоянно по мере их образования и при каждом движении штока 9 влево. При этом вытесняемая телом штока

20 жидкость, преодолевая сопротивление пружины 13, вталкивает поршень 12 и заполняет внутреннюю полость штока. Таким образом, жидкость в резервной полости В оказывается под давлением, под действием которого она по

25 каналу а через обратный клапан 10 нагнетается в рабочую полость.

Предмет изобретсния

30 1. Устройство для управления двигателями автопоезда с ведущим и ведомым звеньями, связанными при помощи соединительных элементов, содержащее органы дозирования подачи топлива в двигатели, о т л и ч а ю щ е е с я

35 тем, что, с целью обеспечения оптимальной загрузки двигателей, соединительный элемент ведущего звена связан с органом дозпрования подачи топлива в двигатель ведомого звена прп помощи каната, заключенного в кожух, 40 а связь соединительных элементов осуществлена прп помощи узла гидравлического сопротивления.

2. Устройство TIo п. 1, отл и ч а ю щеес я тем, что узел гидравлического сопротивления

45 выполнен в виде помещенно" î в рабочей полости поршня с полым штоком, внутри которого установлен подпружиненный вспомогательный поршень, и емкости, связанной с рабочей полостью каналом с обратным клапа50 ном.

473845 еймм Йенп п&юююй бйуи иг зйнп аЬпопоез3а

Составитель А. Белостоцкий

Техред 3. Тараненко

Редактор А. Пейсоченко

Корректоры: Л. Паловка и А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2216/14 Изд. М 1577 Тирана 648 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного конитста Совета Министров СССР ио дслвги изобретений и открытий

Москва, л(-35, Раушская аб., д. 4, 5