устройство наклона управляемых колес транспортного средства при повороте

Формула изобретения

Устройство наклона управляемых колес транспортного средства при повороте, содержащее силовые гидроцилиндры, соединенные с трехпозиционным гидрораспределителем, золотник которого связан с рулевым механизмом, двухпозиционные гидрораспределители и источник рабочей жидкости, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками толкающей силы нормальной нагрузки углов поворота _i и наклона _i управляемых колес и блоком управления, входы которого соединены с выходами названных датчиков, определяющего значение выражений



и сравнение их, а выходы блока управления соединены с двухпозиционными распределителями, установленными между трехпозиционным гидрораспределителем и силовыми гидроцилиндрами, в исходном положении золотников которых они сообщаются между собой, а в рабочем - разобщаются при поступлении на соответствующий двухпозиционный гидрораспределитель сигнала с соответствующего выхода блока управления, причем силовые гидроцилиндры установлены между картером моста и качающимися шкворнями соответствующих управляемых колес.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения.

Известны рулевые управления транспортных средств (Автомобили КамАЗ 6х6. Инструкция по эксплуатации. - М.: ВИ, 1985. - С. 113), состоящие из рулевого механизма со встроенным гидроусилителем, клапана управления гидроусилителя, углового редуктора, колонки с рулевым колесом, карданного вала, насоса гидроусилителя рулевого управления в сборе с бачком гидросистемы, радиатора, трубопроводов высокого и низкого давления, тяг рулевого привода.

При совершении поворота транспортного средства на деформируемых грунтах толкающая сила, воспринимаемая управляемым мостом со стороны несущей системы, вызывает увеличение сопротивления качению управляемых колес вследствие их увода и трения боковин шин о деформируемый грунт, что снижает его управляемость и проходимость.

Наиболее близким техническим решением является устройство (авторское свидетельство SU N 1344673 A1, кл. B 62 D 9/02, 1987), содержащее установленные между рамой и осью колес силовые гидроцилиндры, соединенные с трехпозиционным четырехлинейным гидрораспределителем, золотник которого связан с рулевым механизмом, датчик загрузки транспортного средства и датчик скорости, а также два двухпозиционных четырехлинейных, установленных последовательно между трехпозиционным гидрораспределителем и источником рабочей жидкости, гидрораспределителя, в одной позиции сообщающиеся между собой и с трехпозиционным золотниковым гидрораспределителем, а в другой - работающими только на слив, при этом первый двухпозиционный гидрораспределитель, непосредственно связанный с трехпозиционным гидрораспределителем, электрически соединен с датчиком скорости транспортного средства, а второй двухпозиционный гидрораспределитель электрически соединен с датчиком загрузки транспортного средства.

Изобретение направлено на повышение проходимости и управляемости транспортных средств с управляемыми колесами при движении по деформируемым грунтам.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство снабжено датчиками толкающей силы нормальной нагрузки углов поворота _i и наклона _i управляемых колес и блоком управления, а двухпозиционные распределители установлены между трехпозиционным гидрораспределителем и силовыми гидроцилиндрами, причем последние установлены между картером моста и качающимися шкворнями соответствующих управляемых колес.

Отличительными признаками устройства наклона управляемых колес транспортного средства при повороте являются введенные в него датчики толкающей силы нормальной нагрузки углов поворота _i и наклона _i управляемых колес и блоком управления, входы которого соединены с выходами названных датчиков, определяющего значение выражений



и сравнение их, а выходы блока управления соединены с двухпозиционными распределителями, установленными между трехпозиционным гидрораспределителем и силовыми гидроцилиндрами, в исходном положении золотников которых они сообщаются между собой, а в рабочем - разобщаются при поступлении на соответствующий двухпозиционный гидрораспределитель сигнала с соответствующего выхода блока управления, причем силовые гидроцилиндры установлены между картером моста и качающимися шкворнями соответствующих управляемых колес.

На фиг. 1 изображена схема устройства наклона управляемых колес транспортного средства при повороте; на фиг. 2 - схема поворота транспортного средства; на фиг. 3 - схема сил управляемого колеса при его наклоне; на фиг. 4 - алгоритм действия блока управления устройства.

Устройство наклона управляемых колес транспортного средства при повороте (фиг. 1) содержит установленные между картером моста и качающимися шкворнями управляемых колес силовые гидроцилиндры 1 и 2, соединенные с трехпозиционным гидрораспределителем 3, золотник которого связан с рулевым механизмом 4, через двухпозиционные гидрораспределители 5 и 6 и источник рабочей жидкости 7, датчики толкающей силы нормальной нагрузки углов поворота _i управляемых колес 10 и 11, углов наклона _i управляемых колес 12 и 13 и блок управления 14, входы которого соединены с выходами датчиков 8, 9, 10, 11, 12, 13, а выходы - с двухпозиционными распределителями 5 и 6, в исходном положении золотников которых силовые гидроцилиндры 1 и 2 сообщаются с трехпозиционным гидрораспределителем 3, а в рабочем положении золотников - разобщаются.

Устройство наклона управляемых колес транспортного средства при повороте работает следующим образом.

При совершении поворота транспортного средства рулевой механизм 4 вызывает смещение золотника трехпозиционного гидрораспределителя 3 в одно из крайних положений. При этом силовые гидроцилиндры 1 и 2 сообщаются с насосом и гидробаком источника рабочей жидкости 7, осуществляя наклон управляемых колес в сторону поворота.

Толкающая сила P_x (фиг. 2) со стороны несущей системы транспортного средства на управляемые колеса регистрируется датчиком 8, вызывает появление боковой силы на управляемых колесах P_y, при этом



где - угол поворота управляемого колеса.

Наклон управляемых колес (фиг. 3) позволяет разложить боковую силу на осевую и радиальную составляющие, а вектор нормальной нагрузки на соответствующие величины осевой и радиальной составляющих, при этом





где - угол наклона управляемого колеса.

Для исключения возможности появления бокового увода управляемых колес и трения их шин о деформируемый грунт выражения (2) и (3) должны быть равны.

Тогда с учетом выражения (1) можно записать, что



Блок управления 14, получая сигналы от датчиков 8, 9, 10, 11, 12, 13, преобразует их в цифровую форму (фиг. 4) и производит вычисления выражений



далее, компаратор блока сравнивает их. При выполнении условия равенства выражения (4) на соответствующем выходе блока управления 14 появляется электрический сигнал, который переводит золотник соответствующего двухпозиционного гидрораспределителя 5 или 6 в рабочее положение, разобщая силовые гидроцилиндры 1 и 2 с трехпозиционным гидрораспределителем 3, при этом наклон управляемых колес прекращается.

Наклон управляемых колес в сторону поворота исключает возникновение бокового увода и трение шин о деформируемый грунт, что повышает управляемость и проходимость транспортного средства при движении по деформируемым грунтам.