RU2013269C1

RU2013269C1 - Steering system of vehicle with all-steerable wheels

Info

Publication number: RU2013269C1
Authority: RU
Inventors: О.И. Поливаев; А.Н. Беляев; Н.Е. Гусенко; А.В. Чупахин
Original assignee: Воронежский государственный аграрный университет им.К.Д.Глинки
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1991-04-01
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: automotive engineering. SUBSTANCE: steering system includes steering trapeze 5 of front steerable wheels connected to steering mechanism 1, steering trapeze 11 of rear steerable wheels with hydraulic drive, longitudinal rod 14 operatively connecting the steering trapeze of the front wheels with hydraulic drive of rear wheels. Steering trapeze 5 of front wheels has guide 23 through which the point of connection of front lateral rod 12 to trapeze 5 of front wheels is linked with mechanism 18. Thanks to setting the journal of front lateral rod 12 to positions I, II, III it is possible to change the character of signal for turning the front steerable wheels transmitted to the hydraulic drive by rear wheels. EFFECT: enhanced efficiency of steering system. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидравлическим системам рулевого управления задними колесами транспортного средства. The invention relates to mechanical engineering, in particular to hydraulic systems for steering the rear wheels of a vehicle.

Известна система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащая гидравлический привод управления передними управляемыми колесами и гидравлический привод управления задними управляемыми колесами, имеющий механизм запаздывания начала поворота задних колес относительно поворота передних колес, механизм стабилизации задних колес в среднем положении и тягу обратной связи. A known vehicle steering system with all steered wheels, comprising a hydraulic drive for controlling the front steered wheels and a hydraulic drive for controlling the rear steered wheels, having a mechanism for delaying the start of turning the rear wheels relative to the rotation of the front wheels, a mechanism for stabilizing the rear wheels in the middle position and feedback traction.

Недостатком данной системы рулевого управления является сложность конструкции, большие габариты, низкая маневренность транспортного средства вследствие наличия запаздывания начала поворота задних колес относительно поворота передних колес, невозможность получения различных режимов поворота управляемых колес. The disadvantage of this steering system is the design complexity, large dimensions, low maneuverability of the vehicle due to the delay in the start of turning the rear wheels relative to the rotation of the front wheels, the inability to obtain various modes of rotation of the steered wheels.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащая рулевую трапецию передних управляемых колес, связанную с рулевым механизмом, гидравлический привод управления передними управляемыми колесами, гидравлический привод управления задними управляемыми колесами, рулевую трапецию задних управляемых колес. Closest to the invention in technical essence is a vehicle steering system with all steered wheels, comprising a steering trapezoid of the front steered wheels associated with the steering mechanism, a hydraulic drive for controlling the front steered wheels, a hydraulic drive for controlling the rear steered wheels, a steering trapezoid of the rear steered wheels.

Недостатком конструкции данной системы является то, что она позволяет получить лишь один из режимов поворота управляемых колес. The disadvantage of the design of this system is that it allows you to get only one of the modes of rotation of the steered wheels.

Цель изобретения - улучшение маневренности транспортного средства за счет применения различных режимов поворота управляемых колес. The purpose of the invention is to improve the maneuverability of the vehicle through the use of various modes of rotation of the steered wheels.

Поставленная цель достигается тем, что система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащая рулевую трапецию передних управляемых колес, связанную с рулевым механизмом, гидравлический привод управления передними управляемыми колесами, гидравлический привод управления задними управляемыми колесами, рулевую трапецию задних управляемых колес, согласно изобретению снабжена механизмом, состоящим из исполнительного гидроцилиндра, гидронасоса, гидрораспределителя, бака рабочей жидкости, предназначенным для изменения положения точки присоединения к рулевой трапеции передних управляемых колес шарнира передней поперечной тяги, через систему рычагов и тяг передающей сигнал угла поворота передних управляемых колес на гидравлический привод управления задними управляемыми колесами, соответственно управляющий исполнительным гидроцилиндром поворота задних управляемых колес. При этом передняя поперечная тяга выполнена в виде тросика с жесткими наконечниками, помещенного в плотный кожух с зацеплениями соответственно на остове и штоке гидроцилиндра направляющими концами. Рулевая трапеция передних управляемых колес снабжена жестко связанной с ней направляющей, позволяющей перемещаться в ней посредством исполнительного гидроцилиндра шарниру передней поперечной тяги. The goal is achieved in that the vehicle steering system with all steered wheels, comprising a steering trapezoid of the front steered wheels associated with the steering mechanism, a hydraulic drive for controlling the front steered wheels, a hydraulic drive for controlling the rear steered wheels, a steering trapezoid of the rear steered wheels, according to the invention equipped with a mechanism consisting of an actuating hydraulic cylinder, a hydraulic pump, a hydraulic distributor, a working fluid tank, started to change the position of the point of attachment to the steering trapezoid of the front steered wheels of the hinge of the front transverse thrust, through a system of levers and rods that transmits a signal of the angle of rotation of the front steered wheels to the hydraulic drive for controlling the rear steered wheels, respectively, controlling the actuating hydraulic cylinder for turning the steered rear wheels. In this case, the front transverse rod is made in the form of a cable with rigid tips placed in a dense casing with gears, respectively, on the skeleton and rod of the hydraulic cylinder with guide ends. The steering trapezoid of the front steered wheels is equipped with a guide rigidly connected to it, which allows the hinge of the front transverse thrust to move in it by means of an executive hydraulic cylinder.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы. The drawing shows a diagram of the proposed system.

Система рулевого управления транспортного средства содержит гидравлический привод управления передними управляемыми колесами, состоящий из рулевого механизма 1, гидронасоса 2, гидробака 3 рабочей жидкости, исполнительного гидроцилиндра 4, рулевой трапеции 5 передних управляемых колес, гидравлический привод управления задними управляемыми колесами, состоящий из гидронасоса 6, гидробака 7 рабочей жидкости, гидрораспределителя 8, исполнительного гидроцилиндра 9, устройства 10 для автоматического возврата задних управляемых колес в нейтральное положение, рулевой трапеции 11 задних управляемых колес. The vehicle steering system comprises a hydraulic drive for controlling the front steered wheels, consisting of a steering gear 1, a hydraulic pump 2, a hydraulic tank 3 of a working fluid, an actuating hydraulic cylinder 4, a steering trapezoid 5 of the front steering wheels, a hydraulic drive for controlling the rear steered wheels, consisting of a hydraulic pump 6, a hydraulic tank 7 of a working fluid, a hydraulic control valve 8, an executive hydraulic cylinder 9, a device 10 for automatically returning the rear steered wheels to the neutral nnoe position, steering trapezoid 11 rear steered wheels.

Рулевая трапеция 5 передних управляемых колес посредством передней поперечной тяги 12, выполненной в виде гибкого тросика с жесткими наконечниками, помещенного без зазора в кожух с неподвижными направляющими концами, а также посредством продольной 14 и задней поперечной 13 тяг, двуплечих рычагов 15 и 16 кинематически связана с золотником 17 гидрораспределителя 8. Передняя поперечная тяга 12 связана с механизмом 18, предназначенным для изменения положения точки присоединения ее шарнира к рулевой трапеции 5 передних управляемых колес, через исполнительный гидроцилиндр 19. The steering trapezoid 5 of the front steered wheels by means of the front transverse link 12, made in the form of a flexible cable with rigid tips, placed without a gap in the casing with fixed guide ends, and also by means of the longitudinal 14 and rear transverse 13 links, two-arm levers 15 and 16 are kinematically connected with spool 17 of the control valve 8. The front transverse link 12 is connected to a mechanism 18 designed to change the position of the point of attachment of its hinge to the steering trapezoid 5 of the front steered wheels, via body cylinder 19.

Механизм 18 включает в себя исполнительный гидроцилиндр 19, гидрораспределитель 20, гидронасос 21, гидробак 22 рабочей жидкости, направляющую 23, жестко связанную с рулевой трапецией 5 передних управляемых колес. The mechanism 18 includes an actuating hydraulic cylinder 19, a hydraulic distributor 20, a hydraulic pump 21, a hydraulic fluid tank 22, a guide 23, rigidly connected to the steering trapezoid 5 of the front steered wheels.

Работает данная система следующим образом. Шток исполнительного гидроцилиндра 19 механизма 18 изменения точки присоединения шарнира передней поперечной тяги 12 к рулевой трапеции 5 передних управляемых колес находится в положении I. При повороте передних управляемых колес на некоторый угол передняя поперечная тяга 12, кинематически связанная с рулевой трапецией 5 передних управляемых колес, через направляющую 23 перемещается влево или вправо на некоторую величину, воздействуя посредством продольной тяги 14, задней поперечной тяги 13 и двуплечих рычагов 15 и 16 на золотник 17 гидрораспределителя 8, который передает сигнал исполнительному гидроцилиндру 9, поворачивающему через рулевую трапецию 11 задних управляемых колес задние колеса на некоторый угол в сторону, противоположную углу поворота передних управляемых колес. Данный режим поворота очень эффективен при работе машины в составе транспортного агрегата, значительно улучшая его маневренность. При работе машины с орудиями в междурядье при обработке пропавших культур в целях увеличения защитных зон задние колеса должны быть неуправляемыми. В целях достижения этого через гидрораспределитель 20 подается сигнал на исполнительный гидроцилиндр 19, который перемещает в направляющей 23, жестко связанной с рулевой трапецией 5 передних управляемых колес, шарнир крепления передней поперечной тяги 12. Совместно со штоком исполнительного гидроцилиндра 19 перемещается связанный с ним один из направляющих концов кожуха тросика передней поперечной тяги 12. Шток гидроцилиндра занимает положение II. При этом при повороте передних управляемых колес на некоторый угол передняя поперечная тяга 12, кинематически связанная с рулевой трапецией 5 передних управляемых колес, остается неподвижной, следовательно, сигнала на золотник 17 гидрораспределителя 8 не поступает, задние колеса остаются в нейтральном положении. This system works as follows. The rod of the actuating hydraulic cylinder 19 of the mechanism 18 for changing the point of attachment of the hinge of the front transverse link 12 to the steering trapezoid 5 of the front steered wheels is in position I. When the front steered wheels are rotated by a certain angle, the front transverse link 12 kinematically connected with the steering trapezoid 5 of the front steered wheels, through the guide 23 moves to the left or right by a certain amount, acting through the longitudinal link 14, the rear transverse link 13 and the two-arm levers 15 and 16 on the valve 17 8, which transmits a signal to the actuating hydraulic cylinder 9, which rotates the rear wheels through the steering trapezoid 11 of the rear steered wheels by a certain angle to the side opposite to the angle of rotation of the front steered wheels. This rotation mode is very effective when operating the machine as part of a transport unit, significantly improving its maneuverability. When the machine is working with tools in the aisle when processing missing crops, in order to increase the protective zones, the rear wheels should be uncontrollable. In order to achieve this, a signal is sent through the control valve 20 to the actuating hydraulic cylinder 19, which moves the front transverse link hinge 12, rigidly connected to the steering trapezoid 5 of the front steered wheels 12. Together with the rod of the actuating hydraulic cylinder 19, one of the guides the ends of the casing of the cable of the front transverse rod 12. The cylinder rod is in position II. In this case, when the front steered wheels are turned by a certain angle, the front transverse link 12 kinematically connected with the steering trapezoid 5 of the front steered wheels remains stationary, therefore, there is no signal to the spool valve 17 of the control valve 8, the rear wheels remain in the neutral position.

При выполнении некоторых видов работ, особенно при работе на склонах, очень удобно использовать режим поворота, при котором передние и задние колеса поворачиваются в одну и ту же сторону, что повышает значительно устойчивость машины. При необходимости получения данного режима поворота управляемых колес в конструкции данной системы рулевого управления на шток исполнительного гидроцилиндра 19 передается сигнал от гидрораспределителя 20. Шток исполнительного гидроцилиндра 19 перемещается совместно с шарниром передней поперечной тяги 12 по направляющей 23 в крайнее положение. Шток исполнительного гидроцилиндра 19 занимает положение III. Один из направляющих концов кожуха тросика передней поперечной тяги 12 совместно со штоком исполнительного гидроцилиндра 19 перемещается также в крайнее положение. При этом при повороте передних управляемых колес на некоторый угол передняя поперечная тяга 12, кинематически связанная с рулевой трапецией 5 передних управляемых колес, через направляющую 23 перемещается вправо или влево на некоторую величину, воздействуя посредством продольной тяги 14, задней поперечной тяги 13 и двуплечих рычагов 15 и 16 на золотник 17 гидрораспределителя 8, который передает сигнал исполнительному гидроцилиндру 9, поворачивающему через рулевую трапецию 11 задних управляемых колес задние колеса на некоторый угол в сторону, совпадающую по направлению с углом поворота передних управляемых колес. When performing some types of work, especially when working on slopes, it is very convenient to use the turning mode, in which the front and rear wheels rotate in the same direction, which significantly increases the stability of the machine. If you need to obtain this mode of rotation of the steered wheels in the design of this steering system, a signal from the hydraulic distributor 20 is transmitted to the rod of the actuating hydraulic cylinder 20. The rod of the actuating hydraulic cylinder 19 moves together with the hinge of the front transverse link 12 along the guide 23 to the extreme position. The rod of the Executive hydraulic cylinder 19 is in position III. One of the guide ends of the cable casing of the front transverse rod 12 together with the rod of the actuating hydraulic cylinder 19 is also moved to the extreme position. At the same time, when the front steered wheels are rotated by a certain angle, the front transverse link 12 kinematically connected with the steering trapezoid 5 of the front steered wheels moves through the guide 23 to the right or left by a certain amount, acting through the longitudinal link 14, the rear transverse link 13 and the two-arm levers 15 and 16 to the spool 17 of the control valve 8, which transmits a signal to the actuating hydraulic cylinder 9, which rotates the rear wheels through a steering trapezoid 11 of the rear steered wheels at a certain angle to the side, with flowing in with a direction of rotation of the front steered wheels.

Применение того или иного режима поворота зависит от вида выполняемой работы, от условий работы, от вида агрегатируемой с транспортным средством машины или орудия. The use of a particular rotation mode depends on the type of work performed, on the working conditions, on the type of machine or implement aggregated with the vehicle.

Таким образом, предлагаемая система позволяет получить различные режимы поворота управляемых колес, что в значительной мере улучшает маневренность транспортного средства, повышает качество выполняемых рабочих операций. Thus, the proposed system allows to obtain various modes of rotation of the steered wheels, which greatly improves the maneuverability of the vehicle, improves the quality of work operations.

Claims

VEHICLE STEERING SYSTEM WITH ALL CONTROLLED WHEELS, comprising a steering trapezoid of the front steered wheels, connected by a hydraulic drive for turning the front steered wheels with a steering mechanism and sequentially mounted and hinges connected by a link and a kinematic connection with a hydraulic drive of turning the rear steered wheels with a steering trapezoid of the rear steered wheels, characterized in that it is equipped with a front wheel rigidly connected to the steering trapezoid x steering wheels of the guide, in which the hinge of fastening the specified rod is installed with the possibility of movement, which is formed by a cable with rigid tips installed in a bending casing with guide end sections connected to the tips for transmitting force along the rod.