FI124701B - Telin tasapainotusmekanismi - Google Patents
Telin tasapainotusmekanismi Download PDFInfo
- Publication number
- FI124701B FI124701B FI20115256A FI20115256A FI124701B FI 124701 B FI124701 B FI 124701B FI 20115256 A FI20115256 A FI 20115256A FI 20115256 A FI20115256 A FI 20115256A FI 124701 B FI124701 B FI 124701B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- bogie
- arm
- balancing
- torque
- frame
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G5/00—Resilient suspensions for a set of tandem wheels or axles having interrelated movements
- B60G5/02—Resilient suspensions for a set of tandem wheels or axles having interrelated movements mounted on a single pivoted arm, e.g. the arm being rigid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
- B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
- B60G21/045—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on different axles on the same side of the vehicle, i.e. the left or the right side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
- B60K17/16—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D61/00—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern
- B62D61/12—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern with variable number of ground engaging wheels, e.g. with some wheels arranged higher than others, or with retractable wheels
- B62D61/125—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern with variable number of ground engaging wheels, e.g. with some wheels arranged higher than others, or with retractable wheels the retractable wheel being a part of a set of tandem wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Description
TELIN TASAPAINOTUSMEKANISMI Keksinnön ala 5 Keksinnön kohteena telin tasapainotusmekanismi, erityisesti sellaista teliä varten, jossa teli käsittää ajoneuvon runkoon kiinnitysnivelellä kääntyvästi kiinnitetyn telirungon, johon telin pyörät on laakeroitu ja jossa telin pyöriä pyöritetään telirungossa olevilla käyttölaitteilla.
10 Keksinnön taustaa
Erityisesti metsäkoneet, mutta myös monet muut sellaiset työkoneet, joilla liikutaan paljon epätasaisessa maastossa, varustetaan usein niiden masto-kelpoisuuden parantamiseksi ja ajon vakauttamiseksi vetopyörästöillä, jotka 15 on kiinnitetty ajoneuvon runkoon sen poikittaissuuntaisen akselin suhteen kääntyvästi kiinnitettyihin teleihin. Tällaiset telit, joiden telirungoille on asennettu vetäviä pyöriä (yleensä kaksi tai useampia peräkkäin), varustetaan yleensä tasapainotusmekanismilla, jonka tarkoituksena on estää pyörien vedosta telirunkoon aiheutuvan vääntömomentin haitalliset vaikutukset. Tasa-20 painottamattomassa telirungossa mainittu vääntömomentti pyrkii nostamaan telirungon etummaisia pyöriä ylöspäin (eli keventämään) ja painamaan teli-rungon takimmaisia pyöriä voimakkaammin maata vasten. Tämä taas aiheuttaa sen, että työkoneen sen osan paino, joka kohdistuu kyseisellä telillä oleville pyörille ei jakaudu tasan tässä telissä olevien pyörien kesken, mistä 25 johtuen telissä olevien pyörien ja maan pinnan välinen kitkavoima (pito) muodostuu eri suuriksi eri pyörissä. Kitkavoiman epätasainen jakautuminen ? johtaa siihen, että telirungon sen/niiden pyörän/pyörien välityslaitteisto, jolle ^ suurempi osa painosta jakautuu joutuu kovemmalle rasitukselle kuin sen LT) o puolen välityslaitteisto, jonka puoleinen/puoleiset pyörät pyrkivät kevene- o 30 mään. Luonnollisesti ääritapauksissa tästä voi olla seurauksena niiden pyö- ^ rien välityslaitteiston ylikuormittuminen ja vaurioituminen, joille suurempi osa kuormituksista keskittyy. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on esim. metsä-£3 koneissa käytetty nykyään usein sellaisia voimansiirtoratkaisuja, joissa met- ΙΓ) säkoneen runkoon sijoitetulla moottorilla aikaansaatu pyörimisliike ja vään-° 35 tömomentti siirretään telirungolla oleville pyörille planeettavaihteesta muo dostetun momentinjakajan sekä telirungon yhteydessä olevan hammaspyö-rävälityslaitteiston tai ketjuvälityksen välityksellä. Planeettavaihteesta muo 2 dostettu momentinjakaja kumoaa pyörien vääntömomentista aiheutuvaa nostovaikutusta, jolloin metsäkoneen paino ja siten pyöriin aiheutuva vään-tömomentti jakautuu tasaisemmin samassa telissä olevien pyörien kesken.
5 Nykyisin teliin asennettuja vetäviä pyöriä käytetään myös teliakseleille asennetuilla hydrauli- tai sähkömoottoreilla, joiden akselille pyörän napa on asennettu tai jotka ovat ns. napamoottoreita eli moottoreita, joiden akseli on kiinnitetty telirunkoon ja pyörä on moottorin pyörivän rungon yhteydessä. Tällöin edellä selostetun kaltaisia, planeettavaihteistoon perustuvia ratkaisuja ei 10 luonnollisesti voida käyttää, koska pyörimisliikettä ei välitetä vetopyörille mekaanisesti telirungon kiinnitysnivelen läpi. Näissä tilanteissa on tästä johtuen jouduttu käyttämään erillisillä toimilaitteilla toimivia tasapainotusmekanis-meja. Eräs tyypillinen tällainen erillisellä toimilaitteella toimiva telin tasapai-notusmekanismi on sellainen, jossa telin tasapainotus on toteutettu työko-15 neen rungon ja telirungon välille asennetuilla hydraulisylintereillä. Tämän tyyppisissä ratkaisussa hydraulisylinterin aiheuttamaa vastavoimaa säädetään esim. pyöriä käyttäville hydraulimoottreille syötettävän paineväliaineen paineen perusteella siten, että telillä olevien pyörien ja maan pinnan välinen tukivoima säilyy mahdollisimman tasaisena.
20
Edellä kuvatulla tavalla telin pyörien painejakaumaa saadaan tasoitettua. Erillisellä toimilaitteella varustetussa versiossa painejakauma saadaan lisäksi säädettyä haluttaessa myös tästä perustavoitteesta poikkeavalla tavalla, mikäli niin halutaan tehdä esim. maasto-olosuhteesta johtuen. Erilliset järjes-25 telmät tekevät kuitenkin telirakenteesta monimutkaisen ja mm. lisäävät työkoneen painoa sekä valmistus- ja käyttökustannuksia.
δ ™ Keksinnön lyhyt yhteenveto n cp o 30 Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen telin tasapainotusme- kanismi, jolla poistetaan edellä mainittuja nykyisiin telien tasapainotusjärjes-
CL
telmiin liittyviä epäkohtia, jotka liittyvät sellaisiin teleihin, joissa pyöriä pyörit- £j tävät käyttölaitteet on sijoitettu telirungolle. Erityisesti keksinnön tarkoituk- n sena on tuoda esiin telin tasapainotusmekanismi, jota käytettäessä telissä ° 35 olevien pyörien käyttölaitteena voi olla pyörän kiinnityskohdalla oleva tavan omainen moottori tai ns. napamoottori, mutta joka ei vaadi työkoneeseen ja teliin erillisillä toimilaitteilla toimivia tasapainotuslaitteita.
3
Keksinnön mukaisen telin tasapainotusmekanismin keksinnöllisenä ajatuksena on se, että telirungon tasapainottamisessa käytetään hyväksi telissä olevien pyörien pyörittämisestä pyörien käyttölaitteisiin kohdistuvaa vasta-vääntömomenttia siten, että tämä vääntömomentti siirretään mekaanisen 5 voimansiirtovarren avulla pyörää pyörittävästä moottorista ajoneuvon runkoon. Momenttivarsien pituuksia muuntelemalla voidaan teli tasapainottaa halutulla tavalla joko niin, että painojakauma telissä olevien pyörien kesken olisi mahdollisimman tasainen tai vaihtoehtoisesti yli- tai alitasapainottaa eli niin, että tasapainottava momentti on joko suurempi tai pienempi kuin telin 10 pyöristä telirunkoon aiheutuva vääntömomentti. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle telin tasapainotusmekanismille on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten 1 ja 11 tunnusmerkkiosissa. Lisäksi epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksinnön mukaisen tasapainotusmekanismin edullisia suoritusmuotoja.
15
Keksinnön mukaisen telin tasapainotusmekanismin ansiosta ajoneuvon runkoon kääntyvästi kiinnitettyyn telirunkoon perustuvissa teleissä voidaan käyttää pyörien käyttölaitteina pyörän kohdalla olevaa moottoria, esim. sähkö- tai hydraulimoottoria ilman tarvetta järjestää telirungolle erillisillä toimilaitteilla 20 toimivaa tasapainotusta. Tämän ansiosta telin rakenne yksinkertaistuu ja teli kevenee. Lisäksi erillisten toimilaitteiden pois jättämisen ansiosta keksinnön mukaisella telin tasapainotusmekanismilla varustetusta telistä saadaan erillisillä toimilaitteilla toimivaan tasapainotukseen perustetuvalla telin tasapainotusmekanismilla varustettua teliä valmistus- ja käyttökustannuksiltaan edulli-25 sempi. Edelleen keksinnön mukainen telin tasapainotusmekanismi mahdollistaa tasapainotuksen säädön yksinkertaisen, mekaanisesti toimivan säätöni järjestelyn avulla.
C\J
i
LO
9 Piirustusten kuvaus o 30
Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuk-
CL
siin, joissa cu kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaisella telin tasapainotusmekanismilla
LO
varustettua teliä viistosti ylhäältäpäin katsottuna, ° 35 kuva 2 esittää kuvan 1 mukaisen telin tasapainotusmekanismin pyörän na paa, käyttölaitetta, telin kiinnitysakselia ja momentinsiirtoelimiä viistosti yl- 4 häältäpäin katsottuna ilman muita telin osia siinä asennossa, kun ne ovat ajoneuvon rungon ja telin ollessa kuvan 1 mukaisessa asennossa, kuva 3 esittää kuvien 1 ja 2 mukaista teliä sivultapäin, kuva 4 esittää edellisten kuvien mukaista teliä sivultapäin niin, että telin teli-5 runko ja vasemmanpuoleinen pyörän napa on esitetty kuvassa katkoviivoin, kuva 5 esittää edellisten kuvien mukaista teliä sivultapäin telin ollessa jyrkässä vasemmalle nousevassa rinteessä niin, että telin telirunko ja vasemmanpuoleinen pyörän napa on esitetty kuvassa katkoviivoin, ja kuva 6 esittää edellisten kuvien mukaista teliä sivultapäin telin ollessa jyr-10 kässä oikealle nousevassa rinteessä niin, että telin telirunko ja vasemmanpuoleinen pyörän napa on esitetty kuvassa katkoviivoin.
Keksinnön yksityiskohtainen selitys 15 Kuvassa 1 esitetty teli on muodostettu ajoneuvon runkoon 1 kiinnitysnivelellä 2 kiinnitetystä telirungosta 3. Tässä sovelluksessa telirungon molemmissa päissä on vetävä pyörä (kuvissa 1-6 ei ole esitetty pyöriä kokonaisuudessaan, vaan ainoastaan pyörän navat 4a ja 4b). Telirungon 3 vetävien pyörien käyttö on toteutettu pyöräkohtaisilla käyttölaitteilla 5a ja 5b, jotka ovat sellai-20 siä esim. sähkö- tai hydraulimoottoreita, joissa on runko ja sen suhteen pyörivä käyttöakseli. Käyttölaite 5a on laakeroitu tässä päässä olevaan kiinnitys-pesään 7a laakerilla 8 siten, että käyttölaitteen 5a runko 6a voi pyöriä vapaasti keskiakselinsa (käyttöakseli) suhteen kiinnityspesän 7a sisällä. Tässä sovelluksessa tasapainostusmekanismi on siis vain vasemmanpuoleisessa 25 pyörässä, jolloin telirungon 3 oikeanpuoleinen käyttölaite 5b on kiinnitetty kiinnityspesään 7b paikalleen. Pyörän napojen 4a ja 4b sisällä voi olla esim.
? planeettavaihde, jolla käyttölaitteilla 5a ja 5b tuotettu pyörimisliike välitetään o ^ ajoneuvon pyörään.
n cp o 30 Telirunko 3 on tässä tapauksessa sisältä kokonaisuudessaan ontto esim.
g levyrakenteinen kuorirakenne, joka on laakeroitu keskikohdaltaan ajoneuvon runkoon 1 ruuveilla kiinnitetyn kiinnityslaipan 9 avulla kiinnitettyyn ja siitä £3 sivullepäin ulottuvaan kiinnitysakseliin 10 laakerilla 11. Kiinnitysakseli 10 ja \n laakeri 11 telirungossa oleva laakeripesä (ei esitetty kuvissa) muodostavat ° 35 siten tässä tapauksessa telirungon kiinnitysnivelen 2. Kuvasta 2 nähdään vasemmanpuoleisen käyttölaitteen 5a ja kiinnitysakselin 10 välille kiinnitetty momentinsiirtoelimet 12. Momentinsiirtoelimet 12 muodostuvat tässä 5 suoritusmuodossa vääntövarresta 15, voimansiirtovarresta 13 ja tasapainotusvarresta 17 siten, että voimansiirtovarsi 13 on kiinnitetty ensimmäisestä päästään 14a kääntyvästi käyttölaitteen 5a rungon 6a takaosaan kiinnitettyyn vääntövarteen 15 ja toisesta päästään 14b kiinnitysakse-5 liin 10 kiinnitettyyn tasapainotusvarteen 17. Telin tasapainotusmekanismin voidaan siten ajatella muodostuvan kuvien 1-6 mukaisessa sovelluksessa telirunkoon 3 laakeroidusta käyttölaitteen 5a rungosta 6a, momentin-siirtoelimistä 12 sekä ajoneuvon runkoon 1 kiinnitetystä kiinnitysakselista 10.
10 Käyttölaitteen 5a rungon 6a laakerointi kiinnityspesään 7a on toteutettu esim. urakuula- tai rullalaakereilla, jotka on asennettu kiinnityspesään 7a tätä varten muodostettuihin syvennyksiin siten, että käyttölaitteen 5a runko 6a ei pääse liikkumaan tai kääntymään kiinnityspesän sisällä sen syvyyssuunnassa tai poikittaissuunnassa.
15 Vääntövarsi 15 on kuvissa esitetyllä tavalla muotoiltu osa, joka on kiinnitetty käyttölaitteen 5a runkoon 6a esim. ruuvikiinnityksellä. Se voi olla kiinnitetty käyttölaitteen 5a runkoon 6a myös kiinteästi paikalleen esim. hitsaamalla, mikäli runko 6a ja vääntövarsi 15 ovat jotakin hitsattavaa materiaalia. Vään-20 tövarren 15 pituus on sellainen, että voimansiirtovarren 13 ensimmäisen pään 14a kiinnityspisteen etäisyys käyttölaitteen 5a käyttöakselin keskipisteestä on sama kuin voimansiirtovarren 13 toisen pään 14b kiinnityspisteen etäisyys kiinnitysakselin 10 keskipisteestä. Tässä tapauksessa vääntövarren 14a päässä on kuvassa 1 esitetyllä tavalla kaksi vierekkäin välimatkan 25 päässä toisistaan olevaa korvaketta, joiden väliin voimansiirtovarren 13 ensimmäinen pää 14a kiinnitetään korvakkeissa olevien reikien sekä voiman-? siirtovarren 13 ensimmäisessä päässä 14a olevan reiän läpi sovitettavalla ™ kiinnitystapilla. Kiinnitystapin lukitsemiseksi paikalleen reikiin korvakkeissa ja
LO
o tapissa voi olla esim. kierre, lukkorengas tai muu sopiva lukituselin.
§ 30 g Voimansiirtovarsi 13 on kuvissa 1-6 esitetyn kaltainen esim. metallista valettu tankomainen valukappale, jonka ensimmäistä päätä 14a ja toista päätä 14b £3 on laajennettu kuvissa näkyvällä tavalla niin, että niihin on voitu muodostaa m kiinnitysreiät, joiden avulla voimansiirtovarsi 13 voidaan kiinnittää väantovar-° 35 ren 15 ja tasapainotusvarren 17 päiden välille kuvissa esitetyllä tavalla. Voi mansiirtovarsi on 13 pituudeltaan hieman kiinnitysakselin 10 ja käyttölaitteen 5a käyttöakselin välistä etäisyyttä lyhyempi, jotta vääntövarsi 15 ja tasapai- 6 notusvarsi 17 on voitu asentaa kuvissa näkyvällä tavalla vinoon asentoon toisiaan kohti.
Tasapainotusvarsi 17 on varsi, jonka ensimmäisessä päässä on aukko, jonka 5 kautta kiinnitysakseli 10 on sovitettu tasapainotusvarren 17 ensimmäisen pään läpi. Kiinnitysakselissa 10 ja tasapainotusvarren ensimmäisen pään aukossa on vastakkain olevat kiilaurat, joiden välille asennetun kiilatapin avulla tasapainotusvarren kääntyminen kiinnitysakseliin nähden on estetty (kiilauria ja -tappia ei ole esitetty kuvissa). Tasapainotusvarren 17 toisessa 10 päässä on vääntövarren 15 toisessa päässä olevan kiinnityksen kaltaiset kiinnityskorvakkeet ja -reiät, joiden välille voimansiirtovarren 13 toinen pää 14b on kiinnitetty kääntyvästi ensimmäistä päätä 14a vastaavalla tavalla.
Edellä kuvattujen momentinsiirtoelimien 12 rakenteesta johtuen vääntövarren 15 15 voimansiirtovarteen 13 aiheuttamat (tasapainotus-)voimat Fr1 siirtyvät voimansiirtovarresta 13 tämän toisen pään 14b kiinnityksen kautta tasapai-notusvarteen 17, joka taas aikaansaa näistä voimista johtuen kiinnitysakseliin 10 ajoneuvon runkoa 1 kiinnitysakselin keskipisteen suhteen kiertävän vääntömomentin MVki- Tästä telirunkoon 3 aiheutuva vastakkaissuuntainen 20 tasapainotusvarren 15 voimansiirtovarteen 13 aiheuttamasta tukivoimasta Fti = -Fm tukivääntömomentti Mvti = -MVki pyrkii kiertämään telirunkoa 3 sen pyörien vedosta aiheutuvaan vääntömomenttiin Myf = Mvfi+Mvf2 nähden vastakkaiseen suuntaan (eli tasapainottamaan telirunkoa). Tällöin tasapainottavan momentin Mvti suuruuden määrää tasapainotusvarteen 17 vaikuttavan voi-25 man suuruuden lisäksi voiman kohtisuora etäisyys kiinnitysakselin 10 keskipisteestä eli käytännössä se, missä asennossa voimansiirtovarsi 13 on tasasi painotusvarteen 17 nähden.
C\J
i 9 Kuvassa 3 ja 4 telirunko 3 on esitetty sen ollessa vaakasuorassa asennossa o 30 ja ajoneuvon rungon 1 kanssa yhdensuuntainen. Tällöin käyttölaitteen 5a g runkoon 6a kiinnitetty vääntövarsi 15 ja kiinnitysakseliin 10 kiinnitetty tasa-
CL
painotusvarsi 17 ovat kuvassa 4 esitetyllä tavalla n. 10° kulmassa pys- tysuuntaan nähden toisiaan kohti. Tässä tilanteessa voimansiirtovarren 13 m ensimmäisen pään 14a (eli käyttölaitteen 5a puoleisen pään) kiinmtyspisteen ° 35 pystysuora etäisyys käyttölaitteen 5a pyörimisakselista on sama kuin toisen pään 14b kiinnityspisteen (eli kiinnitysnivelen 11 puoleisen pään) pystysuora etäisyys kiinnitysakselin keskipisteestä. Nämä voimansiirtovarren 13 pituus- 7 suunnan suuntaisen keskiakselin sekä käyttölaitteen 5a käyttöakselin keskipisteen ja telin kiinnitysakselin 10 keskipisteen väliset kohtisuorat etäisyydet määräävät kiinnitysakselin 10 kautta telirunkoon 3 kohdistuvan tasapainottavan momentin Myn suuruuden, joka siis riippuu näiden momenttivarsien pi-5 tuuksien suhteesta. Tässä tilanteessa siis käyttölaitteen 5a runkoon 6a pyörän navan 4a ja siinä olevan pyörän pyörittämisestä aiheutuva vääntömo-mentti Mvri aiheuttaa ajoneuvon runkoon 1 kiinnitettyyn kiinnitysakseliin 10 vääntömomentin MVki ja sitä kautta telirunkoon tukivääntömomentin Mvn, joka on siten itseisarvoltaan samansuuruinen kuin pyörän navan 4a pyörittämi-10 sestä käyttölaitteen 5a runkoon 6a aiheutuva vääntömomentti Mvri, mutta suunnaltaan vastakkainen. Toisin sanoen tässä tilanteessa voimansiirtoväli-neet 12 tasapainottavat telirunkoa 3 itseisarvoltaan täsmälleen sen suuruisella vääntömomentilla, joka vaikuttaa telin vasemmanpuoleisen pyörän käyttölaitteen 5a runkoon 6a eli siis Mvm = MVki = -Mvti.
15
Kuvan 5 mukaisessa tapauksessa eli telirungon 3 ollessa vasemmalle ylöspäin vinossa asennossa ja ajoneuvon rungon 1 ollessa silti vaakasuorassa asennossa käyttölaitteen 5a momentinsiirtoelimien 12 välityksellä kiinnitysakseliin 10 siirtämä tasapainottava momentti Mvti on pienimmillään (eli Mvri < 20 MVki) ja kuvan 6 mukaisessa tämä asennossa teliä tasapainottava momentti Mvri on suurimmillaan (eli Mvri > MVki). Tämä johtuu siitä, että mainituista asennoista johtuen kuvan 5 tapauksessa voimansiirtovarren 13 ensimmäisen pään 14a (voimansiirtovarren 13 keskiakselin 13’ suuntaan nähden) kohtisuora etäisyys käyttölaitteen 5a käyttöakselin keskipisteestä on suurempi 25 kuin toisen pään 14b kohtisuora etäisyys L2 kiinnitysakselin 10 keskipisteestä eli käyttölaitteen 5a rungon 6a vääntömomentista Mwi aiheutuva voima Fr1, ? joka välittyy voimansiirtovarren 13 kautta tasapainotusvarteen 17 aikaansaa ™ kiinnitysakseliin 10 pienemmän vääntömomentin Mvki kuin se vääntömo- o mentti M^, joka aiheutuu käyttölaitteen 5a runkoon 6a pyörän pyörittämi- o 30 sestä johtuen. Sen sijaan kuvan 6 tapauksessa, jossa telin telirunko 3 on oi- £ kealle ylöspäin vinossa asennossa, tilanne on täysin päinvastainen. Voiman-
CL
siirtovarren 13 ensimmäisen pään 14a kohtisuora etäisyys L^ käyttölaitteen <3 5a käyttöakselin keskipisteestä on pienempi kuin toisen pään 14b kohtisuora
LO
•ζΖ etäisyys L2 kiinnitysakselin 10 keskipisteestä, jolloin käyttölaitteen 5a rungon S 35 6a vääntömomentista aiheutuva voima Fr1, joka välittyy voimansiirtovarren 13 kautta tasapainostusvarteen 17 aikaansaa kiinnitysakseliin 10 suuremman 8 vääntömomentin MVki kuin se vääntömomentti Mwi, joka aiheutuu käyttölaitteen 5a runkoon 6a pyörän pyörittämisestä johtuen.
Kuvien 1-6 mukaisessa telissä telirungon kiinnitysnivel 2 ja pyörien navat 4a 5 ja 4b ovat pystysuunnassa samalla korkeudella. Tästä johtuen pyörän navan 4a ja tätä vastaan pyörän vedosta F^ telirunkoon aiheutuva vääntömomentti Myfi kiinnitysakselin 10 keskipisteen suhteen on itseisarvoltaan samansuuruinen kuin tasapainotusmekanismin vääntövarren 15, voimansiirtovarren 13 ja tasapainostusvarren 17 kautta kiinnitysakselin 10 keskipisteeseen siirtämä 10 vääntömomentti ja siitä aiheutuva telirunkoa tasapainottava tukimomentti Mvti (jonka suunta siis on voiman Fri aiheuttamalle vääntömomentille MVki päinvastainen). Näin ollen, mikäli pyörän navan 4b ja sitä vastaavan pyörän vedosta F2 ei aiheutuisi vääntömomenttia ollenkaan eli jos F2 = 0 ja siten Mvf2 = 0, niin silloin kuvien 1-6 mukaisessa telissä oleva tasapainotusmekanismi 15 tasapainottaisi täydellisesti telirungon 3 siinä tilanteessa kun telirunko 3 on yhdensuuntainen ajoneuvon rungon 1 kanssa. Telirungon 3 ollessa kuvan 5 mukaisessa asennossa se alitasapainottuisi ja kuvan 6 mukaisessa asennossa se ylitasapainottuisi, mikäli siis F2 = 0 ja Mvf2 = 0 (toisin sanoen pyörän navassa 4b ei olisi käyttöä). Nyt kuitenkin todellisuudessa (koska myös na-20 vassa 4b on käyttö) kuvien 1-6 mukainen vain vasemmassa pyörässä oleva tasapainotusmekanismi alitasapainottaa teliä niin kauan, kun Mvti < Mvm + Myf2· Mikäli oletetaan, että = F2 eli ajoneuvon rungon 1 teliin kohdistama paino jakautuisi tasan telin molempien pyörien kesken tasapainottuisi kuvien 1-6 mukainen teli täydellisesti silloin, kun telirunko olisi niin paljon oikealle 25 ylöspäin vinossa asennossa (ajoneuvon rungon ollessa vaakasuorassa asennossa), että voimansiirtovarren 13 ensimmäisen pään 14a kiinnityspis-? teen kohtisuora etäisyys L-ι käyttölaitteen 5a käyttöakselin keskipisteestä olisi
O
^ puolet voimansiirtovarren 13 toisen pään 14b kiinnityspisteen ja kiinnitysak-
LO
o selin 10 keskipisteen välisestä kohtisuorasta etäisyydestä L2. Huomattakoon o 30 vielä, että todellisuudessa maan pinnan muoto vaikuttaa voimien F-ι ja F2 g suuntiin. Edellä on oletettu, että maan pinta on tasainen ja telirungon 3 pyö-
CL
rän napojen 4a ja 4b keskipisteiden välille piirretyn suoran suuntainen. Li-£j säksi tulee huomioida edelleen se, että mikäli pyörän navan 4a välityslait- teiston välistyssuhde Φ 1 vaikuttaa myös se telin tasapainotusmekanismin ° 35 toimintaan, koska tällöin pyörään vaikuttavan vääntömomentin Myfi tuottami seen tarvittava moottorin vääntömomentti Φ Myfi. Toisin sanoen, mikäli käyttölaitteen 5a ja pyörän navan 4a välisen planeettavaihteen välityssuhde >1 9 tasapinotusvaikutus pienenee ja mikäli välityssuhde <1 tasapainotusvaikutus suurenee.
Keksinnön mukainen telin tasapainotusmekanismi voi luonnollisesti käsittää 5 myös sellaisen kuvien 1 -6 kaltaisesta ratkaisusta hieman poikkeavan ratkaisun, jossa molempien telin vetävien pyörien käyttölaiteiden 5a ja 5ba sekä kiinnitysakselin 10 välillä on edellä selostetun kaltainen tasapainotusmekanismi. Tällöin siis myös käyttölaite 5b laakeroidaan kiinnityspesäänsä 7b laakerin 8 kaltaisella laakerilla, jolloin käyttölaitteen runko 6b pääsee vapaasti 10 pyörimään kiinnityspesän 7b suhteen mikäli tasapainotusmekanismin vään-tövartta, voimansiirtovartta ja tasapainotusvartta (tai kiinnitystä tasapainotus-varteen 17) ei ole asennettu. Kun myös telirungon toiseen pyörään lisätään tasapainotusmekanismi eli mainitut varret, vaikuttaa se tasapainotuksen toimintaan siten, että kuvien 3 ja 4 mukaisessa asennossa telirunko tasapai-15 nottuu täydellisesti (edellyttäen, että telirungon pyörät ovat tasaisella alustalla ja pyörän napojen 4a ja 4b välityssuhde = 1).
Kuvan 5 ja 6 mukaisessa asennoissa kuvien 1-6 mukaisen telin, jossa on molemmissa pyörissä tasapainotus, säilyy edelleen täydellisenä, mikäli maan 20 pinta on telirungon 3 kanssa yhdensuuntainen, koska tällöin esim. kuvan 5 mukaisessa tapauksessa oikeanpuoleisen pyörän käyttölaitteen 5b aikaansaama tasapainotusmomentti (ei esitetty kuvissa) kasvaa saman verran kuin vasemmanpuoleisen käyttölaitteen aikaansaama tasapainotusmomentti Mvti pienenee telirungon kallistumisesta johtuen. Kuvan 6 tapauksessa toiminta 25 on vastaava, mutta siinä oikeanpuoleisen pyörän käyttölaitteen 5b aikaansaama tasapainotusmomentti pienenee ja vasemmanpuoleisen pyörän käytti tölaitteen 5a aikaansaama tasapainotusmomentti Mvti suurenee.
c\j m o Kuvien 1 -6 mukaisessa sovelluksessa käyttölaitteet 5a ja 5b ovat esimerkiksi o 30 tavanomaisia sähkö- tai hydraulimoottoreita. Niiden sijaan voidaan käyttää myös ns. napamoottoreita joissa vääntövarsi 15 kiinnitetään moottorin akse-
CL
liin ja moottorin runko muodostaa pyörän navan tai osan siitä. Myös telirunko £3 voi olla toteutettu vaihtoehtoisesti siten, ettei se ole kotelomainen rakenne, n vaan esim. jokin profiilipalkkirakenne tai levyrakenne. Tällöin tasapainotus-° 35 mekanismin vääntövarsi, voimansiirtovarsi ja tasapainotusvarsi voivat olla osittain tai kokonaisuudessaan näkyvissä, kun ne kuvien 1-6 mukaisessa ratkaisussa ovat kokonaan telirungon sisällä. Jossakin keksinnön mukaisen 10 tasapainotusmekanismin sovelluksessa tasapainotusvarren asento ja/tai pituus voivat olla säädettävissä. Vaihtoehtoisesti tai edellisen lisäksi myös vääntövarren asento ja/tai pituus voi olla säädettävissä. Näillä säädöillä voidaan muuntaa vääntövarren ja tasapainotusvarren muodostamien momentti-5 varsien pituuksia eli telin kiinnitysakselin keskipisteen ja voimansiirtovarren keskiakselin suuntaisen suoran (tai sen jatkeen) välistä kohtisuoraa etäisyyttä ja/tai käyttölaitteen käyttöakselin keskipisteen ja voimansiirtovarren keskiakselin suuntaisen suoran (tai sen jatkeen) välistä kohtisuoraa etäisyyttä. Käytännössä tällaisilla säädöillä voidaan siis säätää tasapainotuksen 10 voimakkuutta ja/tai sitä, missä telirungon asennossa tasapainotus on voimakkaimmillaan ja missä heikoimmillaan. Telin tasapainotusmekanismin momentinsiirtoelimet voivat muodostua vaihtoehtoisesti esim. telirungossa olevan käyttölaitteen rungon ja ajoneuvon rungon välillä olevasta hammaspyörä- tai ketjuvälityksestä, jolla käyttölaitteen runkoon pyörän pyörittämi-15 sestä aiheutuva vääntömomentti siirretään ajoneuvon runkoon edellä kuvattua vastaavalla tavalla. Lisäksi keksinnön mukainen tasapainotusmekanismi voi myös monilta muilta osiltaan poiketa edellä kuvatuista esimerkkisovelluksista eli se ei rajoitu edellä kuvattuihin esimerkkisovelluksiin, vaan voi vaihdella jäljempänä olevien patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen 20 ajatuksen puitteissa.
δ
CvJ
LO
cp o o
X
X
Q.
CO
LO
CvJ
LO
δ
CvJ
Claims (12)
1. Telin tasapainotusmekanismi, erityisesti sellaista teliä varten, jossa teli käsittää ajoneuvon runkoon (1) kiinnitysnivelellä (2) kääntyvästi kiinnitetyn 5 telirungon (3), johon telin pyörät on laakeroitu ja jossa telin pyöriä pyöritetään telirungossa (3) olevilla käyttölaitteilla (5a, 5b), tunnettu siitä, että käyttölaitteena (5a, 5b) on moottori, jonka runko (6a, 6b) on laakeroitu telirunkoon (3) käyttöakselinsa suhteen pyörivästi ja että käyttölaitteen (5a, 5b) rungon (6a, 6b) ja ajoneuvon rungon (1) välillä on momentinsiirtoelimet (12), joilla käyttö-10 laitteen (5a) runko (6a) on kytketty ajoneuvon runkoon (1), jolloin käyttölaitteen (5a) runkoon (6a) pyörän pyörittämisestä aiheutuva vääntömomentti (Myn) siirtyy käyttölaitteen (5a) rungosta (6a) momentinsiirtoelimien (12) välityksellä ajoneuvon runkoon (1).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tunnettu siitä, että momentinsiirtoelimet (12) ovat ainakin yhden telirungossa (3) olevan käyttölaitteen (5a) rungon (6a) ja telirungon (3) kiinnitysnivelen (2) yhteydessä olevan, ajoneuvon runkoon (1) paikalleen kiinnitetyn telin kiinnitysak-selin (10) välillä. 20
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tunnettu siitä, että telirungossa (3) on kaksi pyörää, joissa molemmissa on käyttölaite (5a, 5b) ja että momentinsiirtoelimet (12) ovat molempien käyttölaitteiden (5a, 5b) rungon (6a, 6b) ja telin kiinnitysakselin (10) välillä. 25
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen telin tasapainotusmekanismi, ^ tunnettu siitä, että momentinsiirtoelimet (12) käsittävät voimansiirtovarren o ™ (13), vääntövarren (15) ja tasapainotusvarren (17), jotka on kiinnitetty kään- o tyvästi toisiinsa ja että vääntövarsi (15) on käyttölaitteen (5a) rungon (6a) ja o 30 voimansiirtovarren (13) välillä ja tasapainotusvarsi (17) on voimansiirtovarren g (13) ja ajoneuvon runkoon (1) paikalleen kiinnitetyn telin kiinnitysakselin (10) välillä. CD LO C\J LO
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tunnettu ° 35 siitä, että vääntövarsi (15) on kiinnitetty paikalleen käyttölaitteen (5a) runkoon (6a) ja tasapainotusvarsi (17) on kiinnitetty paikalleen telin kiinnitysakseliin (10) ja että vääntövarsi (15) ja tasapainotusvarsi (17) ovat toisiaan kohden pääasiassa samansuuruisen kulman verran vinossa asennossa telirungon (3) ja ajoneuvon rungon (1) ollessa yhdensuuntaiset.
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tun-5 nettu siitä, että vääntövarsi (15) ja tasapainotusvarsi (17) ovat pystysuuntaan nähden n. 10° kulmassa toisiaan kohti telirungon (3) ja ajoneuvon rungon (1) ollessa vaakasuorassa asennossa ja yhdensuuntaiset.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 4-6 mukainen telin tasapainotusmekanismi, 10 tunnettu siitä, että tasapainotusvarren (17) muodostaman momenttivarren (l_2) pituus on säädettävissä.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tunnettu siitä, että säätö on toteutettu tekemällä tasapainostusvarren (17) asento, pi- 15 tuus tai voimansiirtovarren ja tasapainotusvarren välisen kiinnityskohdan (14b) paikka säädettäviksi.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 4-8 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tunnettu siitä, että vääntövarren (15) muodostaman momenttivarren pituus 20 (L-ι) on säädettävissä.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tunnettu siitä, että säätö on toteutettu tekemällä vääntövarren (15) asento, pituus tai voimansiirtovarren (13) ja vääntövarren (15) välisen kiinnityskohdan (14a) 25 paikka säädettäviksi.
^ 11. Telin tasapainotusmekanismi, erityisesti sellaista teliä varten, jossa teli ^ käsittää ajoneuvon runkoon (1) kiinnitysnivelellä (2) kääntyvästi kiinnitetyn m ....... 9 telirungon (3), johon telin pyörät on laakeroitu ja jossa telin pyöriä pyöritetään o 30 telirungossa olevilla käyttölaitteilla (5a, 5b), tunnettu siitä, että käyttölait- £ teenä (5a, 5b) on napamoottori, jonka kiinnitysakseli on laakeroitu telirunkoon CL (3) siihen nähden pyörivästi ja että napamoottorin kiinnitysakselin ja ajoneu- oj von rungon (1) välillä on momentinsiirtoelimet (12), joilla käyttölaitteen kiin ni nitysakseli on kytketty ajoneuvon runkoon (1), jolloin käyttölaitteen knnmtys-S 35 akseliin pyörän pyörittämisestä aiheutuva vääntömomentti (Mvn) siirtyy käyt tölaitteen kiinnitysakselista momentinsiirtoelimien (12) välityksellä ajoneuvon runkoon (1).
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen telin tasapainotusmekanismi, tunnettu siitä, että momentinsiirtoelimet (12) käsittävät vääntövarren (15), voimansiir-tovarren (13) ja tasapainotusvarren (17), jotka on kiinnitetty kääntyvästi toi-5 siinsa ja että vääntövarsi (15) on käyttölaitteen kiinnitysakselin ja voiman-siirtovarren (13) välillä ja tasapainotusvarsi (17) on voimansiirtovarren (13) ja ajoneuvon runkoon (1) paikalleen kiinnitetyn kiinnitysakselin (10) välillä. 't δ c\j m o O) o X CC CL CD m c\j m δ c\j
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115256A FI124701B (fi) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Telin tasapainotusmekanismi |
| PCT/FI2012/050195 WO2012123630A1 (en) | 2011-03-14 | 2012-02-27 | Mechanism for balancing a bogie |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115256 | 2011-03-14 | ||
| FI20115256A FI124701B (fi) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Telin tasapainotusmekanismi |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20115256A0 FI20115256A0 (fi) | 2011-03-14 |
| FI20115256L FI20115256L (fi) | 2012-09-15 |
| FI20115256A FI20115256A (fi) | 2012-09-15 |
| FI124701B true FI124701B (fi) | 2014-12-15 |
Family
ID=43806466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20115256A FI124701B (fi) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | Telin tasapainotusmekanismi |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI124701B (fi) |
| WO (1) | WO2012123630A1 (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9409458B2 (en) * | 2014-11-17 | 2016-08-09 | William C. Johnson | Vehicle with suspension system |
| JP6579542B2 (ja) * | 2015-05-14 | 2019-09-25 | 株式会社ソミック石川 | 車両 |
| CN106739917A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 锥能机器人（上海）有限公司 | 一种搬运小车 |
| CZ308089B6 (cs) * | 2019-03-27 | 2019-12-27 | Dvořák - Svahové Sekačky S.R.O. | Náprava, zejména podvozku univerzálního nosiče |
| US11021032B2 (en) | 2019-04-23 | 2021-06-01 | Deere & Company | Bogie balancing system and method for a work machine |
| US11938812B2 (en) | 2020-04-17 | 2024-03-26 | Deere & Company | Tandem wheel assembly and tandem wheel kit |
| US11760196B2 (en) | 2020-07-16 | 2023-09-19 | Deere & Company | Tandem wheel assembly with wheel end adjustment |
| US11820223B2 (en) | 2020-10-12 | 2023-11-21 | Deere & Company | Tandem wheel assembly with reaction downforce center pivot |
| US11884150B2 (en) | 2021-04-21 | 2024-01-30 | Deere & Company | Tandem wheel assembly with wheel end brake assembly |
| CN114211923B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-06-25 | 佛山科学技术学院 | 一种机器人自适应悬挂的轮式底盘 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2086585A5 (fi) * | 1970-04-02 | 1971-12-31 | Richier Sa | |
| US7832509B2 (en) * | 2008-07-16 | 2010-11-16 | Caterpillar Inc | Tandem wheel arrangement |
-
2011
- 2011-03-14 FI FI20115256A patent/FI124701B/fi active IP Right Grant
-
2012
- 2012-02-27 WO PCT/FI2012/050195 patent/WO2012123630A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20115256L (fi) | 2012-09-15 |
| WO2012123630A1 (en) | 2012-09-20 |
| FI20115256A (fi) | 2012-09-15 |
| FI20115256A0 (fi) | 2011-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI124701B (fi) | Telin tasapainotusmekanismi | |
| US8640812B2 (en) | Electric drive axle configuration | |
| US7077220B2 (en) | Tractor with rear castor wheels | |
| US8096567B2 (en) | Independent suspension with adjustable sub-frame | |
| US9561715B2 (en) | Wheel hub with electric motor | |
| US10703199B2 (en) | Floating differential suspension system | |
| EP3634839B1 (en) | Arrangement in a machine and a forest machine | |
| FI123820B (fi) | Alustarakenne ja järjestely ajoneuvossa tai koneessa | |
| US20020139597A1 (en) | Wheel type traveling and operating vehicle | |
| CA3038581C (en) | Compact steering mechanism | |
| EP2059400A1 (en) | Locking device | |
| US5944130A (en) | Trunnion mounted drive train arrangement | |
| US20210140139A1 (en) | Work vehicle | |
| JP4201018B2 (ja) | 作業車両の機械式ステアリング装置 | |
| KR20010097665A (ko) | 스키드 로더 | |
| FR2865180A1 (fr) | Machine de travail comportant un essieu de direction equipe de deux chevalets pivotants | |
| US9856969B1 (en) | Shaft support for a drive device | |
| CA2566006C (en) | Motor and gear unit assembly | |
| JP5291954B2 (ja) | ホイールクレーン | |
| CN114056088B (zh) | 一种兼具独立转向和独立驱动功能的底盘总成 | |
| KR200200480Y1 (ko) | 스키드 로더 | |
| EP1356962A1 (en) | Suspended, articulated and powered front axle for vehicles. | |
| KR100296854B1 (ko) | 자주식 크레인 | |
| CN214450031U (zh) | 一种三贯通驱动桥的新型结构 | |
| FI91506B (fi) | Akselistorakenne hyötyajoneuvoa varten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 124701 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |