CS245518B1 - Vozidlo s diferencovaným pohonem hnacích kolies regulovaným od riadiaceho mechanizmu - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká pracovných strojov a vozidiel pre poťnohospodárstvo, lesnictvo a stavebníctvo. Rieši zhoršené jazdné vlastnosti uvedených strojov v ťažkom a horsfcom teréne. Podstatou riešenia je využitie hydrostatických prevodov (3, 4, 5 a 6) napojených na rozvodovku (2) spalovacieho motoru (1). Pohon hnacích kolies (9, 10) je převedený ozubeným prevodom (7, 8). Změna rýchlosti jazdy sa prevádza natáčením ovládacích páčiek (24, 25) radiacou pákou (11) prostredníctvom sústavy tiahiel a páčiek. Pri natočení radiacej páky (lij dopředu (jazda vpřed), alebo dozadu (jazda vzad], posunie sa kladka (31) mimo střed otáčania kulisy hlavnej páky riadenia (32) a jej natáčaním volantom (36) se posúva piest (35) vo valčeku (33), vytlačuje kvapalinu do valčeku (26), ktorý natáča rovnoramennú páku (17) a reguluje natáčanie ovládacích páčiek (24, 25) tak, aby obvodová rýchlosť oboch kolies bola zhodná s rýchlosťou odvalovania kolies na vozovike.

Description

Vynález sa týká zariadenia na reguláciu otáčok tažných kolies vozidla, v závislosti na natáčaní riadiacich kolies využitím regulačných hydrostatických pohonov.

Kolesové samohybné vozidlá s jednou hnacou nápravou a jednou nápravou riadenou majú nasledujúce nedostatky:

— Na vyrovnáme obvodových rýchlosti hnacích kolies pri zatáčaní musí byť do hnacieho systému hnacej nápravy zaradený diferenciál, ktorý umožňuje nerovnoměrné otáčanie kolies, ale sposobuje, že obidve kolesá sú poháňané rovnakým krútiacim momentom. Maximálny krútiaci moment oboch kolies je obmedzený najnižšími adhéznymi podmienkami jedného z poháňaných kolies. Toto sa nepriaznivo prejavuje hlavně u terénnych vozidiel s velmi premenlivým súčinitelom adhézie oboch kolies, na příklad: mokrá tráva, íl, sneh a pod., kde móže dójsť k pretáčaniu kolesa s mensou adhéziou a vozidlo sa zastaví. Tento nedostatok diferenciálu sa ňiekedy rieši doplněním trecej brzdy medzi tanierové kolesá diferenciálu, čím sa o nastavený krútiaci moment zváčší záběrový moment kolies. Toto riešenie má ďalšie nevýhody, a to vačšie spotřeby pohonných hmot, zváčšenie opotrebenia pneumatik a zhoršenie riaditeínosti, najma v terénu.

— Pre spolahlivé riadenie týčhto vozidiel platí podmienka, že moment bočnej sily riadených kolies musí byť váčší, než moment valivého· odporu hnacích kolies. Táto podmienka je u vačšiny vozidiel a pri malom valivom odporu hnacích kolies splněná s dostatečnou rezervou. Pri jazde v terénu s velkým valivým odporom, alebo do velkého stúpania, najmá pri odtahčení riadiacich kolies tažnou silou přívěsu (například u traktorov alebo iných pracovných strojov) móže nastat situácia, kedy bočná smyková sila bude menšia, než je nutné z hiadiska momentu valivého odporu hnacích kolies a vozidlo sa stává neovládatelné. Tento' nedostatek sa rieši na příklad u traktorov přídavnou zaťažou před prednou nápravou, tým sa ale zvyšuje spotřeba pohonných hmot.

Uvedené nedostatky súčasného stavu odstraňuje vozidlo s diferencovaným pohonom hnacích kolies, regulovaným od riadiaceho mechanizmu.

Podstata vynálezu je v tom, že na spalovací motor je napojená rozvodovka s dvoma regulačnými hydrogenerátormi, spojenými ozubeným prevodom s polonápravami pravého i 1'avého kolesa. Ovládacie páčky regulačných hydrogenerátorov sú sústavou tiahiel a páčiek spojené s rovnoramennou pákou, uloženou na riadiacej páke. Rovnoramenná páka je ďalej spojená hydraulickým systémom s kulisou hlavnej páky riadenia, takže pri natočení kulisy dochádza k odpovedajúcemu natočeniu ovládacích páčiek hydrogenerátorov.

Reguláciou hydraulických prevodníkov odvodenou od hlavnej páky riadenia dosahuje sa toho, že obvodová rýchlost hnacích kolies odpovedá natočeniu riadiacich kolies a poloměru zatáčania. Tým sa dosahuje plného využitia adhézie oboch hnacích kolies v celom rozsahu jazdy, spolahlivého riadenia i v ťažkom teréne a odlehčených riadiacich kolies na svahu tažnou silou přívěsu. Toto riešenie diferencovaného pohonu hnacích kolies umožňuje i zváčšenie uhlu natočenia riadiacich kolies a zmenšenie poloměru zatáčania. Hydrostatický převod ďalej umožňuje přenos hnacej sily bez prerušenia radením a tým zlepšuje prieehodnosť vozidla málo únosným terénom.

Schéma vozidla s diferencovaným pohonom hnacích kolies, regulovaným od riadiaceho mechanizmu je znázorněná na priloženom výkrese.

Na poháňací spalovací motor 1 je napojená rozvodovka 2 s regulačnými hydrogenerátormi 3, 4, ktoré sú přepojené s hydromotormi 5, 6. Hydromotory 5, 6 sú ozubeným prevodom 7, 8 spojené s hnacími kolesami 9, 10. Radiaca páka 11 je otočné uložená v konzole 12 na čapě 13. Konzola 12 je vybavená segmentem s jemným ozubením, a to smerom dopředu (v smere jazdy) na menšom poloměre a smerom dozadu na vačšom poloměre. Západka 14 ovládaná páčkou 15 zapadá do ozubenia segmentu konzoly 12 a zaisťuje radiacu páku 11 v nastavenej polohe. Zdvih ovládacej páčky 15 je obmedzený sklopnou narážkou 43. Na radiacej páke 11 je pevne uložený držiak 16 s ložiskom pře rovnoramennú páku 17, spojenou tiahlami 18, 19, 20, 21 s páčkami 22, 23 s ovládacími páčkami 24, 25 regulačných hydrogenerátorov 3, 4. Kolmá poloha rovnoramennej páky 17 na držiak 16 je zaistená hydraulickým valčekom 26 s piestom 27 a piestnicou 28, upevněnou otočné na radiacej páke 11. V tejto· polohe rovnoramennej páky 17 je piest 27 v strednej polohe hydraulického valčeku 26. Opačný koniec radiacej páky 11 je vybavený drážkou, v ktorej je uchytené tiahlo 29, opačným koncom spojené s piestnicou 30. Na piestnicu 30 je uchytená kladka 31, ktorá je posuvná v oblúkovej drážke kulisy hlavnej páky riadenia 32. Hlavná páka riadenia 32 je otočná okolo pevného čapu, ktorého střed je totožný s osou kladky 31, pri jazde vozidla v priamom! simere. Piestnica 30 s piestom 35 je uložená vo valčeku 33, ktorý je otočný na pevnom čapě 34. Hlavná páka riadenia 32 sa natáča otáčaním volantu 36 a závitovlky 37 a prostredníctvom spojovacej tyče 38 sa natáča i pravé a 1'avé koleso 39, 40. Hydraulický valček 33 je pravým priestorom spojený so žádným priestorom hydraulického valčeku 26 a 1'avým priestorom (před piestom) s predným priestorom valčeku 26. Pravý i l'avý priestor hydraulického valčeku 33 je ďalej spojený cez spatné ventily 42 s pružinovým doplňovačom 41.

Ovládanie vozidla s diferencovaným pohonom hnacích kolies, regulovaným od riadiaceho mechanizmu sa prevádza následovně.

Pri startovaní vozidla vodič stlačí podál spojky, kým sa motor nerozbehne. Toto je vhodné, aby startér nepretáčal rozvodovku a regulačně hydrogenerátory 3, 4. Ďalej je nutné zaistiť páku radenia 11 v neutrálnej polohe, t. j. západka 14 je zaistená v prvej zubnej medzere segmentu konzoly 12. Po rozběhnutí motoru sa uvolní spojka a pri jazde dopředu sa radiaca páka 11 po stlačení páčky 15 natáča dopředu pri súčasnom stlačovaní pedálu akceierácie. Natáčaním radiacej páiky 11 smerom dopředu natáčajú sa páčky 22, 23 a regulačně páčky 24, 25 v smere šípok. Po dosiahnutí vhodnej rýchlosti sa radiaca páka 11 zaistí v nastavenej polohe západkou 14 po uvolnění páčky 15 a rýchlost sa ďalej reguluje pedálom akceierácie podfa optimálnych otáčiek motora. Natočením radiacej páky 11 v smere jazdy sa tiahlom 29 posunie čap 31 v drážke hlavně j páky riadenia 32 smerom dozadu (za střed pevného čapu hlavnej páky riadenia 32) a i hydraulický valček 33 sa natočí smerom dozadu. Posuv čapu 31 je v určenom pomere k natočeniu regulačných páčiek 24, 25. Pre jazdu dozadu je nutné sklopit narážku 43 smerom hoře, tým sa zváčší natočenie páčky 15, zdvih západky 14 a radiacu páku 11 je možné natočit smerom dozadu. Přitom sa páčky 22, 23 i regulačně páčky 24, 25 hydrogenerátorov 3, 4 otáčajú proti směru šípok a podvozok sa pohybuje smerom dozadu. Rýchlost sa riadi natočením radiacej páky a stlačením pedálu akcelerácie (otáčkami motora). Uhol natočenia radiacej páky 11 i pákový převod páčiek 22 a 23 musí byť volený tak, aby pri maximálnom natočení radiacej páky dopředu i dozadu sa dosiahlo i maximálneho natočenia regulačných páčiek 24, 25 hydrogenerátorov 3, 4. Zatáčanie vozidla doprava, alebo dolava sa prevádza otáčaním volantu 36 v príslušnom smere. Otáčaním závitovky 37 s pravochodým stupáním natáča sa segment s hlavnou pákou riadenia 32 dolava a riadiace kolesá 39, 40 sa otáčajú doprava. Natočením hlavnej radiacej páky 32 dolava sa pri jazde dopředu (kladka 31 s piestnicou 30 je posunutá za osu otáčania hlavnej riadiacej páky posúva piestnica 30 s piestom 35 smerom doprava a hydraulická kvapalina z právej strany valčeku 33 sa vytlačuje do žádného priestoru (za piest 27) valčeku 26, ktorý sa na pevne uchytenej piestnici 28 posunie dozadu a natočí dvojramennú páku riadenia smerom dolava. Tým sa tiahlo· 18, 20, 21 a páčky 22, 23, 24 natočia proti směru šípok a z regulačného hydrogenerátoru 3 sa zníži dodávka kvapaliny do hydromotoru 5, čím sa znížia otáčky pravého hnacieho kolesa 9. Tiahlo 19 a páčka 25 regulačného hydrogenerátoru 4 sa posunie dopředu v smere šípky, čím sa otáčanie l'avého hnacieho kolesa 10 zrýchli. Posunom valčeku 2S sa kvapalina před piestom 27 vytlačuje trubkami do lavého priestoru valčeka 33, takže sa pri rovnakých priemeroch piestov 27, 35 a piestnic 28, 30 celkové množstvo kvapaliny nezmení. Vhodným posunutím kladky 31 v drážke hlavnej páky riadenia 32, nastavením tiaihla 29 v drážke radiacej páky 11, sa zaistí změna rýchlosti otáčania hnacích kolies 9, 10 odpovedájúca poloměru zatáčania a rýchlosti jazdy. Pri zatáčaní vozidla dolava je směr otáčania volantu 36 i všetky návazné pohyby riadiaceho mechanizmu a ovládanie hydrogenerátorov opačné, takže sa znížia otáčky lavého kolesa 10 a zvýšia otáčky pravého kolesa 9. Pri jazde dozadu sa natočením radiacej pálky 11 posunie kladka 31 v drážke hlavnej páky riadenia 32 smerom dopředu a pri otáčaní volantom 36 doprava, alebo dolava je změna rýchlosti otáčania pravého a 1'avého· hnacieho kolesa 9, 10 opačná, takže obvodová rýchlost oboch kolies opat odpovedá polomerom zatáčania. Pokial je vozidlo v klude, páka radenia 11 je v kludovej polohe a kladka 31 a piestnica 30 je v ose otáčania hlavnej riadiacej páky 32, je možné otáčaním volantu 36 natáčat riadiace kolesá 39, 40 a přitom zostávajú regulačně páčky 24, 25 hydrogenerátorov 3, 4 v kludovej polohe. V případe, že sú pri rozběhu už natočené riadiace kolesá 39, 40 doprava, alebo· dolava je natočená i havná riadiaca páka 32 a posúvaním kladky 31 v natočenej drážke dochádza k rozdielnemu natáčaniu regulačných páčiek 24 a 25 a vozidlo sa rozbieha rozdielnou rýchlosťou hnacích kolies 9, 10 do právej, alebo lávej zákruty. Případný únik hydraulickej kvapaliny z hydraulického systému je doplňovaný z pružinového doplňovača 41 cez spatné ventily 42. Pružinový doplňovač 41 vytvára aj potřebný přetlak v hydraulickom systéme.

Popísaný sposob regulácie otáčok hnacích kolies od riadiaceho mechanizmu podvozku je len jedným příkladům možností využitia vynálezu. Pri konštrukčnom riešení podvozku je nutné vychádzať z piestorových možností umiestnenia radiacej páky, volantu a pod. 1 z požiadaviek na prevádzku vozidla, t. j. klimatických podmienok, předpokládaného terénu atd. Z uvedených dovodov može byť převod medzi radiacou pákou a riadením podvozku riešený mechanicky (hoře opísaný), hydraulicky, alebo pomocou snímačov polohy a servomechanizmu. Rovnako přenos pohybu riadiaceho mechanizmu podvozku na regulačně páčky hydrogenerátorov može byť riešený obdobné. Hydromotory 5, 6 můžu poháňať hnacie kolesá 9, 10 vhodným, i měnitelným prevodom, alebo byť zabudované v hnacích kolesách.

Vynálezu vozidla s diferencovaným pohonom hnacích kolies, regulovaným od riadiaceho mechanizmu je možné využiť u speciál245518 nych traktorov, alebo pracovných strojov pre použitie v ťažkom a horskom teréne. V uvedených podmienkach sa znižuje účinnost tahu predných poháňaných kolies i účinnost ich riadenia vplyvom veíkej ťažnej sily přívěsu a posunom ťažiska vozidla na svahu. Ďalej sa znižuje tažná sila vplyvom diferenciálu v teréne s premenlivým súčinitelom adhézie (mokrá tráva, íl, sneh a pod.). Pri využití vynálezu u uvedených vozidiel je možné zvýšením zaťaženia zadnej hnanej nápravy návesom preniest časť hmotnosti přívěsu na hnanú nápravu a tým zvýšit tažná silu vozidla pri zachovaní dobrej manévrovatelnosti a stúpavosti.

Claims (2)

1. Vozidlo s diferencovaným pohonom hnacích kolies, regulovaným od riadiaceho mechanizmu, vyznačené tým, že na spalovací motor (1) je napojená rozvodovka (2) s dvomi regulačnými hydrogenerátormi (3,

4) a hydromotormi (5, 6) spojenými ozubenými prevodmi (7, 8) s polonápravou pravého i 1'avého kolesa (9, 10], pričom ovládacie páčky (24, 25) regulačných hydrogenerátorov (3, 4) sú tiahlami (18, 19, 20, 21) a páčkami (22, 23) spojené s rovnoramennou pákou (17), otočné uloženou stredom na držiaku (16) radiacej páky (11) a jedným koncom spojenou hydraulickým valčekom (26) s radiacou pákou (11), přitom je hydraulický valček (26) spojený hydraulickým rozvodom s hydraulickým valčekom (33), ktorého piest (35) je piestnicou (30)

YNÁLEZU spojený s kladkou (31) posuvnou v oblúkovej drážke kulisy hlavnej páky riadenia (32), otočnej okolo pevného čapu, ktorého střed je totožný s osou kladky (31), pri neutrálnej polohe riadiaceho mechanizmu (32, 38).

2. Vozidlo s diferencovaným pohonom hnacích kolies podlá bodu 1 vyznačené tým, že radiaca páka (11) je otočné uložená v konzole (12), na před ženom konci vybavená drážkou pre uchytenie tiahla (29) spojeného s piestnicou (30) hydraulického valčeku (33), pričom je radiaca páka (11) v nastavenej polohe zaistitelná západkou (14) na ozubenom segmentu konzoly (12), ktorý má menší poloměr smerom dopředu od kludovej polohy radiacej páky (11) a váčší poloměr smerom dozadu.