Система стабілізації траєкторії руху автогрейдера за допомогою коригування нахилу коліс

Реферат: Система стабілізації траєкторії руху автогрейдера за допомогою коригування нахилу коліс містить гідравлічну систему управління ходовим обладнанням, що складається з насоса, розподільника, виконавчого гідроциліндра. На балансирних редукторах встановлені вихідні вали, з якими зістиковано дві фрикційні муфти з електричним управлінням, два гідронасоси, вихідні патрубки яких з'єднані з порожнинами пристрою типу сопло-заслінка, з пристрою сигнал подається через електромеханічний перетворювач до гідророзподільника, для коригування траєкторії руху автогрейдера, вихідні магістралі гідророзподільника з'єднані з виконавчими порожнинами силового гідроциліндра нахилу коліс передньої осі. UA 114044 U (12) UA 114044 U UA 114044 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до гідравлічної системи автогрейдера, і може бути використана для стабілізації траєкторії руху землерийнотранспортних машин (ЗТМ). Найбільш близькою до запропонованої корисної моделі за принципом та суттю є гідросистема мобільної машини [Пат. 2158861 Российская федерация, МПК F16Н 39/02. Гидросистема мобильной машины / Мельников А.В.; заявитель и патентообладатель ОАО "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики". - № 98111405/28; заявл. 15.06.98; опубл. 10.11.2000], яка передбачає встановлення до гідравлічної системи мобільної машини додаткового пропорційного золотникового клапана з електроуправлінням, датчика положення люльки насоса, датчика тиску в робочій порожнині насоса, пристрою управління пропорційним золотниковим клапаном, причому входи пропорційного золотникового клапана і датчика тиску з'єднані з магістраллю, яка підключається до поршневої порожнини кожного виконавчого механізму гідросистеми, а вихід пропорційного золотникового клапана - зі зливом, входи пристрою управління з'єднані з виходами датчика тиску і датчика положення люльки насоса, а вихід - з керуючим входом пропорційного золотникового клапана. До недоліків розглянутої гідравлічної системи належить її функціональна обмеженість і складність конструкції. Управління швидкістю виконавчого механізму проводиться релейно, за рахунок підключення до силових магістралей допоміжного насоса. Дана система не дозволяє здійснювати плавну зміну швидкості і напряму обертання виконавчого механізму. Корисна модель направлена на розширення функціональних можливостей гідросистеми мобільної машини і зниження її енерговитрат, але не дозволяє стабілізувати траєкторію руху машини. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити гідравлічну систему машини таким чином, щоб дійсна траєкторія руху машини не відхилялася від запланованої, за допомогою системи управління ходовим обладнанням, а саме нахилу коліс передньої осі у вертикальній площині, створюючи додаткове зусилля, яке дозволяє підвищити поперечну стійкість руху машини. Поставлена задача вирішується тим, що при створенні додаткового зусилля формується протидія дестабілізуючому моменту в горизонтальній площині, що дозволяє утримати машину на запланованій траєкторії. На фіг. 1-2 зображена схема запропонованої корисної моделі, що включає в себе трансмісію, яка складається з двох бортових редукторів 1, головної передачі з диференціалом 2, гідромеханічної коробки перемикання передач (ГМКПП), а також гідравлічної системи керування робочим обладнанням, яка складається з насоса, розподільника 3, виконавчого гідроциліндра 4 (фіг. 2). Для стабілізації траєкторії руху автогрейдера, на балансирних редукторах встановлені вихідні вали, з якими зістиковано дві фрикційні муфти 5 з електричним управлінням з кабіни, два гідронасоси 6, вихідні патрубки яких з'єднані з порожнинами пристрою типу сопло-заслінка 7. Зміщення заслінки фіксується електромеханічним перетворювачем 8 і перетворюється в керуючий сигнал, направлений до гідророзподільника 3 з електричним управлінням. Для коригування траєкторії руху вихідні магістралі гідророзподільника 3 з'єднані з виконавчими порожнинами силового гідроциліндра 4 механізму нахилу коліс передньої осі у вертикальній площин (фіг. 2). Нахил коліс на кут α призводить до зменшення площини контакту колеса з ґрунтом, що збільшує тиск в зоні контакту колеса з ґрунтом. За рахунок деформації опорної поверхні при зміщенні передніх коліс у бік, додатково до сил тертя виникають зусилля різання ґрунту самим колесом, що призводить до збільшення утримуючого моменту в горизонтальній площині. Крім того, під час нахилу коліс, за рахунок асиметричного зміщення центру обертання колеса відносно центру опорної поверхні, виникає додатковий момент уводу у бік наклону коліс в горизонтальній площині на передній осі. Нахил коліс переднього мосту в вертикальній площині повинен коригуватись в залежності від напряму головного вектора сил опору на відвалі, а кут нахилу залежить від значення дестабілізуючого моменту, який виникає завдяки дії сил опору (фіг. 3). Система стабілізації траєкторії руху автогрейдера працює наступним чином. Під час руху автогрейдера в процесі розробки робочого середовища виникає явище буксування лівого чи правого борту, яке обумовлено позацентрово прикладеними силами, що виникають під час розробки середовища. Ці сили викликають дію дестабілізуючих моментів в горизонтальній та вертикальній площині, які сприяють мимовільному розвороту машини. Щоб зменшити величину дестабілізуючих моментів і вирівняти співвідношення опорних реакцій по бортах змінюється конструкція колісних півосей. Встановлено додаткові муфти 5 з електроуправлінням, які включаються оператором під час розробки середовища і виключаються під час транспортного руху машини, два насоси 6, напірні магістралі яких під'єднано до пристрою типу сопло-заслінка 7. Зміщення заслінки фіксується електромеханічним перетворювачем 8 і перетворюється в 1 UA 114044 U 5 10 15 20 25 керуючий сигнал, направлений до гідророзподільника 3, який має ручне та гідравлічне управління. Система регулюється оператором з кабіни. Оператор включає систему в процесі розробки середовища, коли гідроциліндри знаходяться в нейтральному стані. У процесі роботи за рахунок дії дестабілізуючих моментів з боку розроблюваного середовища відбувається перерозподіл опорних реакцій, що призводить до зміни швидкості обертання коліс лівого та правого борту. Відповідно подача рідини від гідронасосів 6 буде різною, що призведе до зміщення заслінки та генерації керуючого сигналу електромеханічним перетворювачем 8. Отриманий керуючий сигнал призведе до перемикання розподільника 3 і подачі рідини до робочої порожнини виконавчого гідроциліндра 4. Гідроциліндр 4 змінює нахил колісного обладнання на кут α, що створює протидію дестабілізуючому моменту в горизонтальній площині, що дозволяє утримати машину на запланованій траєкторії. Розроблена корисна модель може бути використана для стабілізації руху автогрейдера під час виконання робочих операцій а також для ЗТМ, які мають подібне ходове обладнання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Система стабілізації траєкторії руху автогрейдера за допомогою коригування нахилу коліс, що містить гідравлічну систему управління ходовим обладнанням, що складається з насоса, розподільника, виконавчого гідроциліндра, яка відрізняється тим, що на балансирних редукторах встановлені вихідні вали, з якими зістиковано дві фрикційні муфти з електричним управлінням, два гідронасоси, вихідні патрубки яких з'єднані з порожнинами пристрою типу сопло-заслінка, з пристрою сигнал подається через електромеханічний перетворювач до гідророзподільника, для коригування траєкторії руху автогрейдера, вихідні магістралі гідророзподільника з'єднані з виконавчими порожнинами силового гідроциліндра нахилу коліс передньої осі, що створює протидію величині дестабілізуючого моменту в горизонтальній площині, що дозволяє утримати машину на запланованій траєкторії. 2 UA 114044 U 3 UA 114044 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4