Підсилювач потоку рульового механізму транспортного засобу

Реферат: Підсилювач потоку рульового механізму транспортного засобу призначений для роботи в комплекті з гідрорулем. Він складається з двох однакових трипозиційних підсилювальних золотників безперервної дії, кожен з яких керується відповідною лінією від гідроруля. При цьому кожен золотник забезпечує функцію розподілу потоку, що надходить у підсилювач потоку від виконавчого гідроциліндра. В підсилювачі потоку виконано дві додаткові лінії з нерегульованими коригувальними дроселями, що з'єднують керуючі лінії від гідроруля з відповідними циліндровими лініями. Технічний результат - збільшення точності роботи рульового механізму на малих частотах обертання вала гідроруля. UA 101679 C2 (12) UA 101679 C2 UA 101679 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до транспортного машинобудування, а саме до рульових механізмів транспортних засобів. Відомий підсилювач потоку рульового механізму транспортного засобу, що складається з корпусу з розміщеним у ньому розподільним пристроєм з напірної, зливної, циліндровими для з'єднання з виконавчим гідроциліндром і керуючими для з'єднання з гідрорулем лініями, що включає два однакових підсилювальних трипозиційні золотники безперервної дії, кожен з яких з'єднаний одним торцем з керуючою лінією та забезпечений регульованими по ходу золотника чотирма дроселями, в неробочій позиції якого входи і виходи дроселів замкнені, у першій робочій позиції вхід першого з них з'єднаний з однієї з керуючих ліній, а вихід з однією з циліндрових ліній і через нерегульований дросель - з іншим торцем золотника, вхід другого з'єднаний з виходом третього і з іншим торцем золотника, а вихід другого також з'єднаний з однією з циліндрових ліній, вхід третього з'єднаний з напірною лінією, вхід і вихід четвертого дроселя замкнені, а в другій робочій позиції вхід першого дроселя з'єднаний з однією з циліндрових ліній, а вихід -з однією з керуючих ліній і з одним торцем золотника, вхід другого дроселя з'єднаний з цією ж циліндричною лінією, а вихід - з іншим торцем золотника і з входом четвертого дроселя, вихід якого з'єднаний із зливною лінією, вхід і вихід третього дроселя замкнені.[1] Недоліком відомого підсилювача потоку є недостатня точність роботи на малих частотах обертання вала гідроруля. Задачею винаходу є усунення зазначеного недоліку. Поставлена задача вирішується тим, що в підсилювачі потоку виконано дві додаткові лінії з нерегульованими коригувальними дроселями, що з'єднують керуючі лінії від гідроруля з відповідними циліндровими лініями. На кресленні (мал. 1) надана схема рульового механізму транспортного засобу, що складається з нового підсилювача потоку, гідроруля і виконавчого гідроциліндра, даних на схемі для ілюстрації роботи підсилювача потоку. Рульовий механізм транспортного засобу містить гідроруль 1,виконавчий гідроциліндр 2 і підсилювач потоку, з'єднаний напірною лінією 4 з джерелом живлення, зливною лінією 5 з баком, циліндровими лініями 6 і 7 з виконавчим гідроциліндром 2, керуючими лініями 8 і 9 з гідрорулем 1. Підсилювач потоку містить корпус 10 з розміщеними в ньому розподільними пристроями, виконаними у вигляді двох однакових трипозиційних підсилювальних золотників безперервної дії 11 та 12, зворотного клапана 13, двох нерегульованих дроселів 14 і двох нерегульованих дроселів 28. Кожен золотник має одну неробочу 15 і дві 16 і 17 робочі позиції, відповідно перша і друга робочі позиції. Кожен золотник оснащений чотирма регульованими по ходу золотника дроселями 18,19, 20 і 21. У неробочій позиції 15 входи і виходи всіх чотирьох дроселів замкнені. У першій робочої позиції 16 золотників 11 і 12 вхід першого дроселя 18 з'єднаний з відповідною керуючою лінією 8, 10 і відповідним торцем 22, 23 золотників, а вихід - з відповідною циліндричною лінією 6, 7 і протилежним відповідним торцем 24, 25 золотників через нерегульований дросель 14. Вхід другого дроселя 19 з'єднаний з виходом третього дроселя 20 і протилежним торцем 24, 25 золотників. Вихід другого дроселя 19 з'єднаний з тією ж циліндричною лінією 6, 7, що і вихід першого дроселя. Вхід третього дроселя 20 з'єднаний з напірною лінією 4. Вхід і вихід четвертого дроселя 21 замкнені. У другій робочій позиції 17 золотників 11 і 12 вихід першого дроселя 18 з'єднаний з відповідною керуючою лінією 8, 9 і відповідним торцем 22, 23 золотників, а вхід - з відповідною циліндричною лінією 6, 7 і протилежним відповідним торцем 24, 25 золотників через нерегульований дросель 14. Вихід другого дроселя 19 з'єднаний з входом четвертого дроселя 21 і протилежним торцем 24, 25 золотників. Вихід четвертого дроселя з'єднаний зі зливною лінією 5. Вхід другого дроселя 19 з'єднаний з тією ж циліндричною лінією 6, 7, що і вхід першого дроселя. Вхід і вихід третього дроселя 20 замкнені. Керуючі лінії 8 і 9 з'єднані додатковими лініями 27 через дроселі з 28 циліндровими лініями 6 і 7. У неробочий позиції 15 золотники 11 і 12 фіксуються центруючими пружинами 26. Рульовий механізм працює наступним чином. У нейтральному положенні гідроруля під дією центруючих пружин 26 золотники 11 і 12 знаходяться в неробочій позиції 15. При повороті вала гідроруля 1 одна з керуючих ліній, наприклад 8, з'єднується через гідроруль з напірною лінією 4, а інша керуюча лінія 9 з'єднується через гідроруль зі зливною лінією 5. При цьому під дією тиску на торець 22 золотника 11 останній переміщується в позицію 16, видавлюючи своїм торцем 24 через дросель 14 робочу рідину в активну порожнину виконавчого циліндра 2. Одночасно в цю ж порожнину надходить потік від гідроруля через керуючу лінію 8 і перший дросель 18, а також від напірної лінії 4 через зворотний клапан 13, послідовно через третій 20 і другий 19 дроселі. Оскільки вхід першого дроселя 18 з'єднаний з торцем 22 золотника 11, вхід другого дроселя 19 з'єднаний з протилежним торцем 24 золотника, то золотник автоматично 1 UA 101679 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 встановлюється в положення, при якому тиск на вході другого дроселя стане рівним тиску на вході першого дроселя за рахунок автоматичного регулювання прохідного перетину третього дроселя 20. При збільшенні частоти обертання вала гідроруля потік в лінії 8 збільшується, збільшується і тиск на торці 22 золотника, і золотник переміщується у бік збільшення прохідних перерізів всіх трьох дроселів до моменту настання рівноважного стану золотника. Таким чином, перепади тиску на першому І другому дроселях підтримуються однаковими. При цьому потоки через перший 18 і другий 19 дроселі складаються, коефіцієнт підсилення підсилювача потоку визначається за наступною формулою: K = (F1+F2)/F2, де F1 - площа прохідного перерізу першого дроселя 18, F2 - площа прохідного перерізу другого дроселя 19. Робочий об'єм рульового механізму, що характеризується обсягом робочої рідини, яка витісняється в виконавчий гідроциліндр за один оборот вала гідроруля, визначається виразом qpM = К qrp де qrp - робочий об'єм гідроруля; qpM - робочий об'єм рульового механізму. При цьому поршень виконавчого гідроциліндра переміщається, витісняючи з реактивної порожнини робочу рідину в циліндрову лінію 7, що викликає підвищення тиску на торці 25 золотника 12 і переміщення його в позицію 17 за рахунок того, що торець 23 золотника з'єднаний через гідроруль 1 зі зливною лінією 5. Оскільки в позиції 17 золотника входи першого 18 і другого 19 дроселів з'єднані з циліндричною лінією 7, вихід першого дроселя з'єднаний з керуючою лінією 9 гідроруля 1 і торцем 23 золотника 12, вихід другого дроселя 19 з'єднаний з протилежним торцем 25 золотника, то золотник 12 автоматично встановлюється в положення, при якому тиск на виході другого дроселя 18 стане рівним тиску на виході першого дроселя 19 за рахунок автоматичного регулювання прохідного перерізу четвертого дроселя 21. При збільшенні частоти обертання вала гідроруля потік в лінії 9, що минає через гідроруль 1 в зливну лінію 5, збільшується, зменшується тиск на торці 23 золотника, і золотник переміщується у бік збільшення прохідних перерізів всіх трьох дроселів (18, 19 і 21), перепускає через дросель 21 потік з циліндричної лінії 7 в зливну лінію 5, до моменту настання рівноважного стану золотника. Таким чином, перепади тиску на першому і другому дроселях підтримуються однаковими. При цьому потоки через перший 18 і другий 19 дроселі розділяються, а коефіцієнт розподілу підсилювача потоку визначається Kд = K=(F1+F2)/F1, де Кд - коефіцієнт розподілу підсилювача потоку. При повороті вала гідроруля 1 в протилежному напрямку при подачі потоку від гідроруля 1 через керуючу лінію 9, процес переміщення поршня виконавчого гідроциліндра відбувається в протилежну сторону. Зворотний клапан 13 служить для перешкоджання мимовільного переміщення поршня виконавчого гідроциліндра під дією зовнішнього навантаження. Дроселі 14 необхідні для забезпечення можливості переміщення золотників з нейтрального положення, коли всі регульовані дроселі і, отже, зв'язуючі їх канали замкнені. Однак, при малих частотах обертання вала гідроруля відбувається незначне переміщення золотників і незначне відкриття прохідних перерізів регульованих дроселів, що викликає на цій ділянці регулювання істотну зміну коефіцієнтів підсилення за рахунок впливу нерегульованого дроселя 14, підключеного паралельно дроселям 19. Для виключення зазначеного дефекту І стабілізації коефіцієнта підсилення в підсилювачі потоку виконано дві додаткові лінії 27 з коригувальними дроселями 28, встановленими паралельно дроселям 18. При цьому співвідношення площ нерегульованих дроселів рекомендується вибирати відповідним величині "К", а саме F14/F28  K. Таким чином, підсилювач потоку забезпечує точність роботи рульового механізму при малих частотах обертання вала гідроруля. Техніко-економічні переваги від використання підсилювача потоку на транспортних засобах полягають у збільшенні продуктивності машин за рахунок поліпшення керованості. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 Підсилювач потоку рульового механізму транспортного засобу, що складається з корпусу з розміщеним у ньому розподільним пристроєм з напірної, зливної, циліндровими для з'єднання з виконавчим гідроциліндром і керуючими для з'єднання з гідрорулем лініями, що включає два однакових підсилювальних трипозиційні золотники безперервної дії, кожен з яких з'єднаний 2 UA 101679 C2 5 10 одним торцем з керуючою лінією і забезпечений регульованими по ходу золотника чотирма дроселями, в неробочій позиції якого входи і виходи дроселів замкнені, у першій робочій позиції вхід першого з них з'єднаний з однією з керуючих ліній, а вихід з однією з циліндрових ліній і через нерегульований дросель - з іншим торцем золотника, вхід другого з'єднаний з виходом третього і з іншим торцем золотника, а вихід другого також з'єднаний з однією з циліндрових ліній, вхід третього з'єднаний з напірною лінією, вхід і вихід четвертого дроселя замкнені, а в другій робочій позиції вхід першого дроселя з'єднаний з однією з циліндрових ліній, а вихід - з однією з керуючих ліній і з одним торцем золотника, вхід другого дроселя з'єднаний з цією ж циліндровою лінією, а вихід-з іншим торцем золотника і з входом четвертого дроселя, вихід якого з'єднаний зі зливною лінією, вхід і вихід третього дроселя замкнені, який відрізняється тим, що в підсилювачі потоку виконано дві додаткові лінії з нерегульованими коригувальними дроселями, що з'єднують лінії напряму від гідроруля з відповідними циліндровими лініями. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3