Przedmiotem wynalazku jest hydrostatyczny uklad kierowniczy do pojazdów.Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki Pólnocnej nr 3 556 242 hydrostatyczny uklad kierowniczy do pojazdów zawierajacy dwa sprzezone mechaniczne zespoly uruchamiajace cylindry hydra¬ uliczne jednostronnego dzialania, zawierajace tlok ztloczyskiem umieszczone w cylindrze, przy czym tlok oddziela komore glowicowa od komory sprzezenia zwrotnego, kierunkowy zawór sterujacy selektywnie kontro¬ lujacy przeplyw plynu hydraulicznego z pompy zasilajacej do komór glowicowych, dwa hydrauliczne przewody sterujace, laczace sterowana recznie pompe dozujaca z zaworem sterujacym, który reaguje na róznice cisnienia pomiedzy pierwszym a drugim przewodem, oraz zlacza sprzezenia zwrotnego pomiedzy pierwszymi komorami sprzezenia zwrotnego dwóch zespolów uruchamiajacych i odpowiednimi przewodami sterujacymi. W ukladzie tym obwód napedowy ukladu oddzielony jest od obwodu sterujacego.Znane jest równiez z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 161 865 zastosowanie cylin¬ drów podwójnego dzialania majacych wydrazone tloczyska wewnatrz których utworzone sa komory sprzezenia zwrotnego.Zastosowanie hydraulicznych cylindrów sterujacych do sterowania polozeniem kól kierujacych pojazdów, zwlaszcza pojazdów typu drogowego jest zwykla praktyka. Normalnie stosowane sa cylindry sprzezone, przy czym wówczas mechanizm lacznikowy laczy zwykle dwie dzwignie sterujace tak, aby zewnetrzne kolo dawalo wiekszy promien skretu niz kolo wewnetrzne. Stosuje sie równiez laczenie cylindrów sterujacych z przedluze¬ niami dzwigni sterujacych, w zwiazku z czym wystepuja róznice w predkosciach przesuwania sie tloków podczas cyklu sterowania. Gdy hydrauliczny sygnal sprzezenia zwrotnego pochodzi z jednej z komór kazdego z cylin¬ drów, wówczas dla kierowania pojazdem moze byc szkodliwa jakakolwiek zauwazalna róznica w predkosci tloków. Dwoma glównymi zagadnieniami zwiazanymi róznymi predkosciami przesuwu tloków jest wzrost wew¬ netrznego cisnienia w ukladzie i zwiekszenie wysilku potrzebny do kierowania pojazdem.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad znanych ^kladów kierowania pojazdami i skonstruowanie ukla¬ du, który automatycznie kompensuje róznice w predkosci przesuwu tloków, zapewnia stale cisnienie plynu w ukladzie i ma prosta konstrukcje.Cel wynalazku osiagnieto przez skonstruowanie hydrostatycznego ukladu kierowniczego do pojazdów, zawierajacego dwa sprzezone mechanicznie cylindry hydrauliczne jednostronnego dzialania, majace tlok z tlo-% 2 130106 czyskiem, usytuowane w cylindrze, przy czym tlok oddziela komore glowicowa od pierwszej komory sprzezenia zwrotnego, kierunkowy zawór sterujacy, reagujacy na róznice cisnien w przewodach, polaczony z pompa zasilaja¬ ca i komorami glowicowymi, dwa przewody sterujace, laczace sterowana recznie pompa dozujaca z zaworem sterujacym oraz przewody sprzezenia zwrotnego laczace pierwsze komory sprzezenia zwrotnego cylindrów, w którym, zgodnie z wynalazkiem kazdy cylinder hydrauliczny ma druga komore sprzezenia zwrotnego, usytuo¬ wany po przeciwnej stronie glowicy tloka wzgledem pierwszej komory sprzezenia zwrotnego, przy czym druga komora sprzezenia zwrotnego pierwszego cylindra hydraulicznego, jest polaczona z drugim przewodem steruja¬ cym, zas druga komora sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra hydraulicznego jest polaczona z pierwszym przewodem sterujacym.Kazdy cylinder hydrauliczny ma wydrazone tloczysko, w którym usytuowany jest staly rurowy element wyznaczajacy druga komore sprzezenia zwrotnego w wydrazonym tloczysku. Zawór kontrolny stanowi cztero- drogowy, trój pozycyjny, kierunkowy zawór kontrolny, majacy dwa otwory polaczone z komorami glowicowy¬ mi, dwa otwory polaczone z pompa zasilajaca i zbiornikiem, poprzez pompe i przewody powrotne, pierwszy otwór kontrolny polaczony poprzez przewód sterujacy z pierwsza komora sprzezenia zwrotnego pierwszego cylindra i druga komora sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra oraz drugi otwór kontrolny polaczony drugim przewodem z druga komora sprzezenia zwrotnego pierwszego cylindra i pierwsza komora sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra. Przewód powrotny zawiera zawór nadmiarowy i jest polaczony z przewodami sterujacymi poprzez jednodrogowe zawory uzupelniajace. Przewód powrotny jest polaczony z zaworem kontrolnym oraz poprzez kanal chlodzacy, usytuowany w pompie ze zbiornikiem.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia hydrostatyczny uklad kierowniczy do pojazdów ze stala kompensacja pojemnosci sprzezenia zwrotnego schematycznie, fig. 2 — cylinder sterujacy ukladu jak na fig. 1, w przekroju podluznym; fig. 3 — cylinder z fig. 2, w przekroju poprzecznym wedlug linii 3.Hydrostatyczny uklad kierowniczy 16 do pojazdów zawiera pierwszy cylinder hydrauliczny 12 i drugi cylinder hydrauliczny 13, przy czym kazdy z nich ma tlok majacy glowice 14,15 i polaczone z nia, wydrazone tloczysko 16, 17 zamocowany przesuwnie wewnatrz obudowy 18, 19 cylindra 12, 13. Wewnatrz kazdej z obu¬ dów 18, 19 usytuowany jest równiez nieruchomy podluzny rurowy element 20, 21, wspólpracujacy z glowi¬ ca 14, 15 i tloczyskiem 16, 17 tloka tworzac trzy wewnetrzne komory z plynem (fig. 2 i 3), odpowiednio komore glowicowa 22, 23, pierwsza komore 24, 25 zwrotnego sprzezenia i druga komore 26, 27 sprzezenia zwrotnego, korzystnie objetosc robocza sprzezenia zwrotnego komór 24, 26 pierwszego cylindra 12 jest równa objetosci roboczej komór 25, 27 sprzezenia zwrotnego 27 drugiego cylindra 13.Zewnetrzne konce 28, 29 kazdego ztloczysk 16, 17 sa polaczone z jednym koncem ramion podpieraja¬ cych 30, 31, które obracaja sie wokól punktów 32, 33. Ramiona podpierajace 30 i 31 sa polaczone ze soba lacznikiem mechanicznym 34. Lacznik mechaniczny 34 jest polaczony z ramionami podpierajacymi 30 i 31 ko¬ rzystnie po przeciwnej stronie punktów 32,33 wzgledem punktów polaczenia tloczysk 16,17. Ramiona podpie¬ rajace 30 i 31 wraz z lacznikiem mechanicznym 34 tworza tak zwane polaczenie Ackermana. Do ramion podpie¬ rajacych 30,31 jest równiez w znany sposób przymocowana para kierowanych kól 36 i 37.Plyn uruchamiajacy cylindry hydrauliczne 12, 13 znajduje sie w zbiorniku 38. Do zbiornika 38 jest pod¬ laczona pompa 39, która dostarcza plyn pod cisnieniem przez przewód 40 do zaworu kontrolnego 42. Zawór kontrolny 42, korzystnie czterodrogowy i trójpozycyjny kierunkowy zawór kontrolny, ma ruchome zawiera- dlo 44 uruchamiane wskutek róznicy cisnien. Gdy zawieradlo 44 jest przesuwane w zaworze kontrolnym 42, wówczas doplywajacy do zaworu 42 plyn pod cisnieniem jest selektywnie kierowany do jednej z komór glowico¬ wych 22, albo 23 przewodami 46 albo 47. Dodatkowe przewody 48 i 49 lacza na krzyz pierwsza komore 29 sprzezenia zwrotnego pierwszego cylindra 12 z druga komora 27 sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra 13 i odpowiednio druga komore 26 sprzezenia zwrotnego pierwszego cylindra 12 z pierwsza komora 25 sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra 13. Tensposób polaczenia na krzyz obu cylindrów 12 i 13 umozliwia przemieszcza¬ nie równych objetosci cieczy pomiedzy obydwoma cylindrami 12, 13, eliminujac tym samym wahania cisnienia w ukladzie 10.Oba przewody 48,49 sa ponadto polaczone ze soba za pomoca przewodów 50 i 51 laczacymi sie z umiesz¬ czona pomiedzy nimi pompa dozujaca 52 i zaworem kontrolnym 42. Pompa dozujaca 52 jest uruchamiana za pomoca oslugiwanego recznie elementu sterujacego 54[ w postaci kierownicy. Po jest uruchamiana za pomoca obslugiwanego recznie elementu sterujacego 54 w postaci kola kierownicy. Po uruchomieniu pompy dozuja¬ cej 54, korzystnie dwukierunkowej pompy dozujacej, w przewodach 50 i 51 powstaje róznica cisnien. Na te róznice cisnien reaguje ruchome zawieradlo 44 zaworu kontrolnego 42, dzialajace pod wplywem cisnienia w przewodach 56, 57, polaczonych z przewodami 50, 51. Róznice cisnien w przewodach 50 i 51 spowoduje przesuniecie zawieradla 44 zaworu kontrolnego 42 z polozenia neutralnego do polozenia umozliwiajacego prze¬ plyw' plynu pod cisnieniem z pompy 39 do jednej z komór glowicowych 22 albo 23 cylindrów 12 albo 13. \ Równiez plyn w komorze glowicowej 22 albo 23, która nie jest polaczona z pompa 39, jest zawracany poprzez i zawór kontrolny 42 i przewód powrotny 62 do zbiornika 38.Uklad 10 zawiera ponadto pare zaworów uzupelniajacych 58 i 59, które sa umieszczone w posrednim przewodzie 60. Posredni przewód 60 jest polaczony hydraulicznie z przewodami 50 i 51 jak równiez z przewodem1130 106 3 powrotnym 62. W przewodzie powrotnym 62 umieszczony jest niskocisnieniowy zawór nadmiarowy 64, dla ciaglego utrzymywania w przewodzie powrotnym 62 nadcisnienia. Zawory uzupelniajace 58 i 59, umozliwiajace przeplyw plynu tylko w jednym kierunku w strone odpowiednich przewodów 50 i 51 sa normalnie zamkniete, przy czym zawory uzupelniajace 58 i 59 sa tak ustawione, ze otwieraja sie przy cisnieniu nizszym niz potrzebne do otwarcia cisnieniowego zaworu nadmiarowego 64. Zapewnia sie w ten sposób, wystepowanie zawsze odpo¬ wiedniej ilosci plynu w przewodach 50, 51.Jak to uwidoczniono na fig. 1, przewód powrotny 62 przechodzi przez pompe dozujaca 54. Taka konstruk¬ cja umozliwia przekazywanie ciepla zgromadzonego wplynie znajdujacym sie w przewodzie powrotnym 62 do plynu przeplywajacego przez pompe dozujaca 52. To przekazywanie ciepla polepsza prace ukladu 10 przy zimnej pogodzie.Obecnie zostanie przedstawione dzialanie ukladu zaczynajac od polozenia, w którym kola 36 i 37 sa ustawione prosto wprzód. Przy wlaczonym silniku pojazdu, pompa39 bedzie pobierala i sprezala plyn ze zbiornika 38 i kierowala go przez przewód 40 do zaworu kontrolnego 42. Poniewaz ruchome zawieradlo44 zaworu kontrolnego 42 znajduje sie w polozeniu neutralnym, zatem do cylindrów 12 i 13 plyn nie bedzie mógl sie przedostac. Po obróceniu elementu sterujacego 54 o okreslony kat pompa dozujaca 52 wytwarza róznice cisnien w przewodach 50, 51. Na te róznice cisnien, która wytwarza róznice cisnien w przewodach 56, 57 reaguje zawieradlo 44 zaworu kontrolnego 42, które przesunie sie w strone przewodu o nizszym cisnieniu. Przykladowo, jezeli element sterujacy 54 jest obrócony w lewo, wówczas pompa dozujaca 52 zassie plyn z przewodu 50 i wtla¬ cza go do przewodu 51. Powoduje to róznice cisnien w przewodach 56 i 57 wywolujaca przesuw zawieradla 44 w prawo. Gdy zawieradlo 44 jest przesuniete wprawo, wówczas sprezony plyn z pompy 39 przeplywa przez zawór kontrolny 42 i przewód 46 do komory glowicowej 22 pierwszego cylindra 12. Jednoczesnie, plyn z komo¬ ry glowicowej 23 drugiego cylindra 13 moze swobodnie przesuwac przez przewód 47 i zawór kontrolny 42 do przewodu powrotnego 62 i ewentualnie do zbiornika 38.Plyn pod cisnieniem wplywajac do komory glowicowej 22 wymusi ruch glowicy 14 i polaczonego z nia tloczyska 16 w kierunku na zewnatrz, dla skrecenia kól 36 i 37 w lewo. To wysuniecie tloka pierwszego cylin¬ dra 12 spowoduje wzrost objetosci w drugiej komorze 26 sprzezenia zwrotnego i zmniejszenie objetosci w pier¬ wszej komorze 24 sprzezenia zwrotnegaGdy tlok pierwszego cylindra 12 jest wysuniety, wówczas tlok drugiego cylindra 13 bedzie wsuniety do cylindra 13 wskutek istniejacego polaczenia mechanicznego tloków utworzone¬ go przez ramiona podpierajace 30 i 31 i lacznik mechaniczny 34. Wsuniecie tloka drugiego cylindra 13 spowodu¬ je wzrost objetosci pierwszej komory 25 sprzezenia zwrotnego i zmniejszenie objetosci komory glowicowej 23 i drugiej komory 27 sprzezenia zwrotnego.Plyn wypychany z komory glowicowej 23 drugiego cylindra 15 przeplywa do zbiornika 38, zas plyn wypychany z komór sprzezenia zwrotnego 24 i 27 przeplywa przez przewód 48 do przewodu 50. Jezeli w dal¬ szym ciagu obraca sie element sterujacy 54, to plyn z przewodu 50 jest przetlaczany poprzez pompe dozujaca 52 do przewodów 51 i 49 oraz komór sprzezenia zwrotnego 25 i 26, natomiast w przypadku, gdy kierujacy przesta¬ nie obracac element sterujacy 54, wówczas plyn z komór sprzezenia zwrotnego 24 i 27, który wplynal do przewodu 50, spowoduje wzrost cisnienia w przewodzie 56, a ten wzrost cisnienia spowoduje powrót zawiera¬ dla 44 do polozenia neutralnego w zaworze kontrolnym 42. Uklad 10 pozostanie w polozeniu neutralnym az do nastepnego ruchu, w dowolnym kierunku elementu sterujacego 54.Nalezy zaznaczyc, ze róznice w predkosci przesuwu tloczysk 16 i 17 sa skompensowane poprzez wzajemne polaczenie czterech komór sprzezenia zwrotnego 24-27. W powyzszym przykladzie, gdy objetosc komór sprzezenia zwrotnego 24 i 27 maleje —to wyplywajacy z nich plyn poprzez przewody 48 i 50 i przewody 51 i 49, wplywa do komór sprzezenia zwrotnego 25 i 26, których objetosc wzrasta. W ukladzie 10 wedlug wynalaz¬ ku moga wystapic przecieki, zwlaszcza przy pompie dozujacej 52 i z tego tez wzgledu, zawory uzupelniajace 58 i 59 sa tak ustawione, ze otwieraja sie przy cisnieniu nizszym niz zawór nadmiarowy 64. Gdy cisnienie plynu w jednym z przewodów 50 albo 51 opada ponizej minimalnego cisnienia potrzebnego do otworzenia zaworów uzupelniajacych 58 i 59, to wówczas odpowiedni zawór uzupelniajacy otworzy sie i umozliwi przeplyw sprezo¬ nego plynu z przewodu powrotnego 62 do przewodu kanalu 50 albo 51, dzieki czemu uklad 10 bedzie praco¬ wal zawsze przy zwiekszonym cisnieniu. Obrót elementu sterujacego 54 prawoskretnie spowoduje przeplyw plynu poprzez pompe dozujaca 52 w kierunku odwrotnym do opisanego powyzej i spowoduje skrecenie kól 36 i 37 w kierunku przeciwnym.Zastrzezenia patentowe 1. Hydrostatyczny uklad kierowniczy do pojazdów zawierajacy dwa sprzezone mechanicznie cylindry hydrauliczne jednostronnego dzialania, majace tlok z tloczyskiem, usytuowane w cylindrze, przy czym tlok oddziela komore glowicowa od pierwszej komory sprzezenia zwrotnego, kierunkowy zawór sterujacy, reagujacy na róznice cisnien w przewodach, polaczony z pompa zasilajaca i komorami glowicowymi, dwa przewody steru¬ jace laczace sterowana recznie pompe dozujaca z zaworem sterujacym oraz przewody sprzezenia zwrotnego,4 130 106 laczace pierwsze komory sprzezenia zwrotnego cylindrów, znamienny tym, ze kazdy cylinder hydrau¬ liczny (12, 13) ma druga komore (26, 27) sprzezenia zwrotnego, usytuowana po przeciwnej stronie glowicy (14, 15) tloków wzgledem pierwszej komory (24, 25) sprzezenia zwrotnego, przy czym druga komora (26) sprzeze¬ nia zwrotnego pierwszego cylindra hydraulicznego (12) jest polaczona z drugim przewodem sterujacym (51), zas druga komora (27) sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra hydraulicznego (13) jest polaczona z pierwszym prze¬ wodem sterujacym (50). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kazdy cylinder hydrauliczny (12, 13) ma wydrazo¬ ne tloczysko (16, 17), w którym usytuowany jest staly rurowy element (20, 21) wyznaczajacy druga komo¬ re (26, 27) sprzezenia zwrotnego w wydrazonym tloczysku (16, 17). 3. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze zawór kontrolny (42) stanowi czterodrogo- wy, kierunkowy zawór kontrolny, majacy dwa otwory polaczone z komorami glowicowymi (22, 23) dwa otwo¬ ry polaczone z pompa zasilajaca (39) i zbiornikiem (38), poprzez pompe (39) i przewody powrotne (40, 62), pierwszy otwór kontrolny polaczony poprzez sterujacy przewód (50) z pierwsza komora (24) sprzezenia zwrot¬ nego pierwszego cylindra (12) oraz druga komore (27) sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra (13) oraz drugi otwór kontrolny polaczony drugim przewodem: (51) druga komora (25) sprzezenia zwrotnego pierwszego cylin¬ dra (12) i pierwsza komora (26) sprzezenia zwrotnego drugiego cylindra (13). 4. Uklad wedlug zastrz. 3, znamienny t y m, ze przewód powrotny (62) zawiera zawór nadmiaro¬ wy (64) i jest polaczony z przewodami sterujacymi (50, 51) poprzez jednodrogowe zawory uzupelniajace (58, 59) umozliwiajacymi przeplyw plynu jedynie w kierunku od przewodu powrotnego (62) do tych przewo¬ dów (50,51). 5. Uklad wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze przewód powrotny (62) jest polaczony z zaworem kontrolnym (42) oraz poprzez kanal chlodzacy usytuowany w pompie (52) z zbiornikiem (38).130 106 H wwywU^wwcM Kwyy^y^ssssswsM 29 TT^—i—r-t 7K07 t9 I5Ji3J 17 K27 19 \20 21 \^\\\\\\\\^A\\\w\\\ m 28' ^ FIG. I130 106 0» Pracowni* Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 130 zl. PL PL