close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10103

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 10103
(13) C1
(19)
(46) 2007.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 60K 17/34
B 62D 59/00
ТРАКТОРНЫЙ ПОЕЗД
(21) Номер заявки: a 20050158
(22) 2005.02.17
(43) 2006.10.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Хайновский Владимир
Владимирович; Мохов Сергей Петрович; Симанович Василий Антонович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет"
(BY)
(56) SU 1468779 A1, 1989.
SU 1369978 A1, 1988.
SU 1399207 A1, 1988.
SU 1411206 A1, 1988.
SU 1426864 A1, 1988.
SU 1539121 A1, 1990.
SU 1676918 A1, 1991.
RU 2219076 C1, 2003.
FR 2572352 A1, 1986.
US 3913697, 1975.
BY 10103 C1 2007.12.30
(57)
Тракторный поезд, содержащий тяговое и прицепное звенья, гидравлическую и электрическую системы, механический привод вала отбора мощности, планетарный синхронизирующий редуктор, одна из шестерен которого кинематически связана с объемным
гидротормозом, включающим в себя гидронасос и регулятор потока, отличающийся тем,
BY 10103 C1 2007.12.30
что полуоси прицепного звена установлены на балансирных тележках и выполнены с возможностью прижима гидроцилиндрами к приводным фрикционным роликам, расположенным на ведущем мосту прицепного звена, причем главная передача ведущего моста
прицепного звена кинематически связана с указанным синхронизирующим редуктором
через карданные валы и обгонную муфту; на ведущем мосту прицепного звена установлен
датчик вертикальной нагрузки, нижняя полость которого связана со штоковыми полостями гидроцилиндров, а поршень - с потенциометром исполнительного механизма, связанного с регулятором потока гидротормоза, выполненного в виде регулируемого дросселя.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть
использовано в тракторных поездах с активным приводом прицепного звена, осуществляющих транспортировку грузов в неблагоприятных дорожных условиях с часто изменяющейся массой.
Известна конструкция тракторного поезда, содержащего тяговое и прицепное звенья,
включающего механическую трансмиссию с приводом осей прицепа: а) с жесткой кинематической связью, б) через обгонную муфту, в) дифференциальным [1].
Недостатком конструкции тракторного поезда по схеме а) является неизбежное рассогласование скоростей движения ведущих мостов вследствие различных конструктивных и
эксплуатационных факторов (изменения дорожных условий, радиусов качения колес, перераспределения осевых нагрузок и др.), что приводит к нерациональному распределению
касательных сил тяги, развиваемых ведущими мостами, и циркуляции паразитной мощности в движителе; по схеме б) - невозможность регулирования кинематического несоответствия, при котором происходит срабатывание обгонной муфты, что также может вызвать
нерациональное распределение тяговых усилий ведущих мостов и снизит показатели проходимости такого транспортного средства; по схеме в) - металлоемкость конструкции и
нерациональность ее применения на транспортных средствах, работающих в неблагоприятных дорожных условиях, из-за необходимости частой блокировки дифференциала.
Известно транспортное средство, содержащее передний и задний ведущие мосты, кинематически соединенные с выходными валами раздаточной коробки, входной вал которой кинематически связан с двигателем транспортного средства, а раздаточная коробка
выполнена в виде вариатора с управляющим звеном, транспортное средство снабжено
датчиками вертикальной нагрузки на передний и задний ведущие мосты, элементом сравнения, входы которого соединены с выходами датчиков вертикальной нагрузки, и исполнительным механизмом следящего действия, входное звено которого соединено с
выходным звеном элемента сравнения, а выходное - с управляющим звеном вариатора,
при этом управляющее звено вариатора выполнено с возможностью одновременного изменения передаточного числа приводов к переднему и заднему ведущим мостам на равную величину в противоположных направлениях [2].
Недостатками такой конструкции транспортного средства являются невозможность
или сложность ее применения для транспортного средства с тремя ведущими осями, необходимость постоянного контроля состояния и замены ремней клиноременного вариатора,
ограниченная мощность, передаваемая через вариатор.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тракторный поезд, содержащий тяговое и прицепное звенья, гидравлическую и электрическую системы, механический привод вала отбора мощности,
планетарный синхронизирующий редуктор, одна из шестерен которого кинематически связана с объемным гидротормозом, включающим в себя гидронасос и регулятор потока [3].
Недостатками тракторного поезда такой конструкции являются: обязательное наличие
у прицепа одной ведущей и одной ведомой оси, высокая погрешность системы управле-
2
BY 10103 C1 2007.12.30
ния из-за изменения радиусов ведущего и ведомого колес вследствие неравномерного износа протектора, различного давления в шинах и других эксплуатационных факторов.
Задачей предлагаемого изобретения является рациональное использование мощности
двигателя и повышение проходимости тракторного поезда за счет перераспределения касательных сил тяги ведущих мостов при изменении массы перевозимого груза и дорожных условий.
Указанная задача достигается тем, что тракторный поезд содержит тяговое и прицепное звенья, гидравлическую и электрическую системы, механический привод вала отбора
мощности, планетарный синхронизирующий редуктор, одна из шестерен которого кинематически связана с объемным гидротормозом, включающим в себя гидронасос и регулятор потока; полуоси прицепного звена установлены на балансирных тележках и
выполнены с возможностью прижима гидроцилиндрами к приводным фрикционным роликам, расположенным на ведущем мосту прицепного звена, причем главная передача ведущего моста прицепного звена кинематически связана с указанным синхронизирующим
редуктором через карданные валы и обгонную муфту; на ведущем мосту прицепного звена установлен датчик вертикальной нагрузки, нижняя полость которого связана со штоковыми полостями гидроцилиндров, а поршень - с потенциометром исполнительного
механизма, связанного с регулятором потока гидротормоза, выполненного в виде регулируемого дросселя.
Из литературных источников по конструкциям механических трансмиссий полноприводных машин, включающих тяговое и прицепное звенья, не известно решение задачи повышения проходимости такой машины за счет перераспределения касательных сил тяги
на ведущих полуосях тягового и прицепного звеньев при изменении массы перевозимого
груза и дорожных условий.
Тракторный поезд поясняется фигурой.
Тракторный поезд содержит тяговое 1 и прицепное звено 2 с ведущими полуосями 3,
установленными на балансирных тележках 4. Трансмиссия тракторного поезда включает
двигатель 5, коробку перемены передач 6, главную передачу 7 задних полуосей 8 тягового
звена 1, а также муфту привода вала отбора мощности (ВОМ) 9, синхронизирующий редуктор 10 с объемным гидротормозом 11, обгонную муфту 12, карданные валы 13 и главную передачу 14 заднего моста 15, на котором расположены приводные фрикционные
ролики 16, имеющие по наружному контуру вид беличьего колеса. Гидросистема тракторного поезда содержит гидронасос 17, установленный на одной оси с шестерней 18, которая кинематически связана с двигателем 5. В напорной магистрали гидронасоса 17
установлен предохранительный клапан 19 и трехпозиционный гидрораспределитель 20,
который соединяет напорную магистраль гидронасоса 17 с поршневой либо штоковой (в
зависимости от положения гидрораспределителя) полостью гидроцилиндров 21 прижима
полуосей 3 к приводным роликам 16. На мосту 15 установлен датчик вертикальной нагрузки 22, нижняя полость которого связана со штоковой полостью гидроцилиндров 21, а
поршень - с потенциометром 23 исполнительного механизма 24. Синхронизирующий редуктор 10 выполнен планетарным и включает коронную шестерню 25, сателлиты 26, водило 27, ленточный тормоз 28 и солнечную шестерню 29, в постоянном зацеплении с
которой находится шестерня 30, связанная с объемным гидротормозом 11, включающим
гидронасос 31, в напорной магистрали которого установлен регулируемый дроссель 32,
связанный исполнительным механизмом 24.
Тракторный поезд работает следующим образом.
При движении тракторного поезда с выключенным приводом полуосей 3 прицепного
звена 2 крутящий момент на ведущие полуоси 8 тягового звена 1 передается от двигателя
5 через коробку передач 6 и главную передачу 7. В этом случае гидрораспределитель 20
находится в центральном по схеме положении, напорная магистраль гидронасоса 17 через
предохранительный клапан 19 соединена с гидробаком, гидроцилиндры 21 разведены и не
3
BY 10103 C1 2007.12.30
прижимают полуоси 3 к приводным роликам 16, муфта 9 привода ВОМ выключена, ленточный тормоз 28 затянут.
При включении привода полуосей 3 прицепного звена 2 оператор включает муфту
привода ВОМ 9, отпускает ленточный тормоз 28 и переводит гидрораспределитель 20 в
крайнее левое по схеме положение, соединяя напорную магистраль гидронасоса 17 со
штоковой полостью гидроцилиндров 21, которые прижимают полуоси 3 прицепа 2 к
фрикционным роликам 16. Крутящий момент на фрикционные ролики 16 передается от
ВОМ через муфту привода 9, синхронизирующий редуктор 10, обгонную муфту 12, карданные валы 13, главную передачу 14 моста 15.
Предположим, на грузовой платформе прицепного 2 звена находится груз некоторой
массы. Тогда при переключении гидрораспределителя 20 в крайнее левое положение жидкость из гидросистемы поступает в нижнюю полость датчика вертикальной нагрузки 22,
вызывая перемещение подвижного контакта потенциометра 23 в некоторое положение,
соответствующее массе груза, находящегося на грузовой платформе. Пропорционально
сопротивлению потенциометра 23 исполнительный механизм 24 открывает регулируемый
дроссель 32 объемного гидротормоза 11, уменьшая давление в напорной магистрали гидронасоса 31, а следовательно, и сопротивление вращению шестерни 30.
При движении тракторного поезда передаточное отношение синхронизирующего редуктора 10 определяется скоростью вращения водила 27 и зависит от скорости вращения
шестерни 29, которая, в свою очередь, зависит от тормозного момента, создаваемого шестерней 30. Увеличение массы перевозимого груза вызовет соответствующее изменение
положения датчика вертикальной нагрузки 22 и сопротивления потенциометра 23, вследствие чего исполнительный механизм 24 уменьшит сопротивление регулируемого дросселя 32, что приведет к уменьшению давления в напорной магистрали гидронасоса 31, а
следовательно, увеличению скорости вращения шестерен 30 и 29. При этом передаточное
отношение синхронизирующего редуктора 10 уменьшится, а крутящий момент на мосту
15 и, как следствие, касательная сила тяги, развиваемая полуосями 3 - увеличатся.
Обгонная муфта 12 препятствует возникновению циркуляции паразитной мощности в
движителе вследствие разности условий движения и радиусов качения колес тягового 1 и
прицепного 2 звеньев, а также других эксплуатационных и конструктивных факторов.
Положение датчика 22, а следовательно, потенциометра 23 при отсутствии полезного
груза в кузове прицепа соответствует полностью закрытому положению дросселя 32 объемного гидротормоза 11. В этом случае шестерни 30 и 29 не вращаются, что соответствует
максимальному передаточному отношению синхронизирующего редуктора 10.
Движение тракторного поезда задним ходом будет проходить аналогично движению
передним ходом, т.к. объемный гидротормоз 11 является реверсивным.
При выключении привода колес прицепа оператор переводит на некоторое время гидрораспределитель 20 в крайнее правое по схеме положение, соединяя напорную магистраль гидронасоса 17 с поршневой полостью гидроцилиндров 21, которые отводят полуоси
3 прицепа 2 от приводных роликов 16. Затем оператор выключает муфту ВОМ 9, затягивает тормоз 28 редуктора 10 и перемещает гидрораспределитель 20 в центральное по схеме положение.
Применение предлагаемой конструкции тракторного поезда позволит экономично использовать мощность двигателя за счет подключения привода осей прицепа только в тех
случаях, когда это необходимо, и исключить циркуляцию паразитной мощности в движителе, а также повысить проходимость тракторного поезда за счет автоматического регулирования касательной силы колес прицепа при изменении вертикальной нагрузки на эти
колеса. Это приведет к снижению расхода топлива на 10-15 % и повышению производительности транспортных операций на 10-15 %.
Предлагаемую конструкцию возможно использовать при создании тракторных поездов, осуществляющих транспортировку грузов в неблагоприятных дорожных условиях с
4
BY 10103 C1 2007.12.30
часто изменяющейся массой, например лесной погрузочно-транспортной машины, осуществляющей сбор и транспортировку сортиментов на лесосеке, либо в сельскохозяйственной промышленности, а также на других транспортных средствах специального
назначения.
Источники информации:
1. Лефаров А.Х. и др. Энергонагруженность и надежность дифференциальных механизмов транспортно-тяговых машин. - Мн.: Наука и техника. - С. 63-68, 83-85.
2. А.с. 1555149, МПК В 60К 17/348, 1990.
3. А.с. 1468779, МПК В 60К 17/00, B 62D 59/02 1989 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
275 Кб
Теги
патент, by10103
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа