RU2707676C1 - Combined drive of driving wheels of beam wheeled propulsor - Google Patents
Combined drive of driving wheels of beam wheeled propulsor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707676C1 RU2707676C1 RU2019103763A RU2019103763A RU2707676C1 RU 2707676 C1 RU2707676 C1 RU 2707676C1 RU 2019103763 A RU2019103763 A RU 2019103763A RU 2019103763 A RU2019103763 A RU 2019103763A RU 2707676 C1 RU2707676 C1 RU 2707676C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- wheel
- control unit
- torque
- wheels
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/119—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of all-wheel-driveline means, e.g. transfer gears or clutches for dividing torque between front and rear axle
Abstract
Description
Изобретение относится к области дорожно-строительного машиностроения и лесозаготовительного комплекса, а именно к ходовым системам строительно-дорожных и лесозаготовительных машин, в частности, к конструкции балансирной тележки автогрейдеров и форвардеров (сортиментовозов).The invention relates to the field of road construction machinery and the logging complex, and in particular to the running systems of road construction and logging machines, in particular, to the design of the balancing trolley of graders and forwarders (sortimentovozov).
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является ведущий мост самоходной строительной машины [авторское свидетельство на изобретение СССР №519525, МПК: EO2F 3/62, EO2F 9/02, B60K 17/04, опубл. 1976 г], включающий поперечную балку, расположенные в ней главную передачу и полуоси, продольные балансиры, монтированные на концах поперечной балки, силовые передачи внутри каждого из балансиров, состоящие из ведущего и ведомого элементов и укрепленные на концах балансиров колеса. В ведущем элементе силовой передачи каждого балансира монтирован планетарный ряд, состоящий из эпициклической шестерни, жестко соединенной с поперечной балкой солнечной шестерни, установленной на полуоси, и водила, соединенного с солнечной шестерней с помощью сателлитов и установленного в поперечной балке на подшипниках. Изобретение позволяет обеспечить равномерное распределение нагрузок на колеса при уменьшении габаритов главной передачи.Closest to the technical nature of the claimed invention is the driving axle of a self-propelled construction machine [copyright certificate for the invention of the USSR No. 519525, IPC: EO2F 3/62, EO2F 9/02,
Недостатком данного устройства является снижение тяговых показателей колесного движителя, обусловленное действием явления циркуляции мощности, при котором происходит перераспределение горизонтальных и вертикальных реакций опорной поверхности, совместно действующих на ведущие колеса балансиров при движении машины.The disadvantage of this device is the reduction in traction performance of the wheel propulsion, due to the action of the phenomenon of power circulation, in which there is a redistribution of horizontal and vertical reactions of the supporting surface, acting jointly on the drive wheels of the balancers when the machine moves.
Техническим результатом изобретения является повышение тяговых показателей колесного движителя за счет минимизации действия явления циркуляции мощности путем компенсации перераспределения горизонтальных и вертикальных реакций опорной поверхности, совместно действующих на ведущие колеса балансиров при движении машины.The technical result of the invention is to increase the traction performance of the wheel propulsion device by minimizing the effects of the phenomenon of power circulation by compensating for the redistribution of horizontal and vertical reactions of the supporting surface, acting jointly on the drive wheels of the balancers when the machine moves.
Известно [Севров К.П., Горячко Б.В., Покровский А.А. Автогрейдеры. Конструкции, теория, расчет. - М.: Машиностроение, 1970. - С. 168-173.], что на взаимосвязанные передние и задние ведущие колеса балансира действуют неодинаковые вертикальные нагрузки, вызывающие различную деформацию шин, рабочие радиусы колес оказываются несколько отличными друг от друга, вследствие чего одно из колес будет блокироваться и пробуксовывать.It is known [Sevrov K.P., Goryachko B.V., Pokrovsky A.A. Graders Constructions, theory, calculation. - M .: Mashinostroenie, 1970. - P. 168-173.] That the interconnected front and rear driving wheels of the balancer are affected by different vertical loads, causing various tire deformation, the working radii of the wheels turn out to be somewhat different from each other, as a result of which one wheels will lock and slip.
Известно [Ульянов Н.А. Колесные движители строительных и дорожных машин. Теория и расчет. - М.: Машиностроение, 1969. - С. 497-505.] что в результате взаимодействия блокированного балансирного колесного движителя и опорной поверхности происходит перераспределение ее горизонтальных и вертикальных реакций по ведущим колесам балансира, приводя к повороту балансиров вокруг точки подвеса, в сторону, противоположную подводимому крутящему моменту, вызывая появление явления циркуляции мощности, снижающего тяговые показатели машины.It is known [Ulyanov N.A. Wheel movers of construction and road machines. Theory and calculation. - M .: Mashinostroenie, 1969. - S. 497-505.] That as a result of the interaction of the locked balancer wheel mover and the supporting surface, its horizontal and vertical reactions redistribute along the balancer's driving wheels, leading to the side of the balancers turning around the suspension point, to the side, opposite to the applied torque, causing the appearance of the phenomenon of power circulation, which reduces the traction performance of the machine.
Указанный технический результат достигается тем, что исключается блокирование колес балансира за счет разрыва их жесткой связи между элементами привода, в результате произойдет компенсация перераспределения горизонтальных и вертикальных реакций опорной поверхности, совместно действующих на ведущие колеса балансиров, следовательно, минимизируется действие явления циркуляции мощности, что приведет к повышению тяговых показателей колесного движителя.The specified technical result is achieved by eliminating the blocking of the balancer wheels due to the breaking of their rigid connection between the drive elements, as a result, the redistribution of horizontal and vertical reactions of the supporting surface acting jointly on the drive wheels of the balancers will be compensated, therefore, the effect of the phenomenon of power circulation will be minimized, which will lead to to increase traction performance of the wheel propulsion.
Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введены вторичная силовая установка, кинематически связанная с коробкой переключения передач, приводные механизмы передних колес, установленные на балансире и связанные со вторичной силовой установкой, блок управления, датчики угловой скорости, установленные на приводных валах каждого из колес, выход датчика угловой скорости переднего левого колеса, выход датчика угловой скорости заднего левого колеса, выход датчика угловой скорости заднего правого колеса и выход датчика угловой скорости переднего правого колеса соединены соответственно с первым, третьим, шестым и восьмым входами блока управления, датчики крутящего момента, установленные на приводных валах каждого из колес, выход датчика крутящего момента переднего левого колеса, выход датчика крутящего момента заднего левого колеса, выход датчика крутящего момента заднего правого колеса и выход датчика крутящего момента переднего правого колеса соединены соответственно со вторым, четвертым, пятым и седьмым входами блока управления, датчики вертикальных нагрузок, установленные на подшипниках приводных валов каждого из колес, выход датчика вертикальных нагрузок переднего левого колеса, выход датчика вертикальных нагрузок заднего левого колеса, выход датчика вертикальных нагрузок заднего правого колеса и выход датчика вертикальных нагрузок переднего левого колеса соединены соответственно с девятым, десятым, одиннадцатым и двенадцатым входами блока управления, элементы согласования по угловой скорости и крутящему моменту, установленные перед приводными механизмами передних колес и связанные с приводными механизмами передних колес и блоком управления, вход переднего правого колеса и вход переднего левого колеса элементов согласования по угловой скорости соответствуют первому и четвертому выходам блока управления, вход переднего правого колеса и вход переднего левого колеса элементов согласования по крутящему моменту соответствуют второму и третьему выходам блока управления.The essence of the invention lies in the fact that additionally introduced a secondary power plant, kinematically connected with the gearbox, front wheel drive mechanisms mounted on the beam and connected with the secondary power unit, a control unit, angular velocity sensors mounted on the drive shafts of each of the wheels, front left wheel speed sensor output, rear left wheel wheel speed sensor output, rear right wheel wheel speed sensor output and angle sensor output the front right wheel speed are connected respectively to the first, third, sixth and eighth inputs of the control unit, torque sensors mounted on the drive shafts of each of the wheels, the output of the torque sensor of the front left wheel, the output of the torque sensor of the rear left wheel, the output of the torque sensor the moment of the rear right wheel and the output of the torque sensor of the front right wheel are connected respectively to the second, fourth, fifth and seventh inputs of the control unit, vertical sensors the loads mounted on the bearings of the drive shafts of each of the wheels, the output of the sensor for vertical loads of the front left wheel, the output of the sensor for vertical loads of the rear left wheel, the output of the sensor for vertical loads of the rear right wheel and the output of the sensor for vertical loads of the front left wheel are connected to the ninth, tenth, eleventh and twelve inputs of the control unit, matching elements for angular speed and torque, installed in front of the drive mechanisms of the front wheels and with knitted with front wheel drive mechanisms and a control unit, the front right wheel input and the front left wheel input of the angular velocity matching elements correspond to the first and fourth outputs of the control unit, the front right wheel input and the front left wheel input of the torque matching elements correspond to the second and third control unit outputs.
Крутящий момент от коробки переключения передач передается ко вторичной силовой установке, которая преобразует механическую энергию базового двигателя машины, например, в гидравлическую и передает ее на приводные механизмы передних колес балансира. Вторичная силовая установка может быть выполнена, например, в виде аксиально-поршневого насоса с редуктором заданного соотношения, создающего необходимое давление и расход рабочей жидкости в гидросистеме. Приводные механизмы передних колес преобразуют полученную энергию от вторичной силовой установки во вращательное движение связанных с ними приводных валов передних колес и могут быть выполнены, например, в виде гидромоторов. Для обеспечения необходимого согласованного движения передних и задних колес балансира используется датчики вертикальных нагрузок, угловой скорости и крутящего момента, элементы согласования по угловой скорости и элементы согласования по крутящему моменту, а также блок управления.The torque from the gearbox is transmitted to the secondary power plant, which converts the mechanical energy of the base engine of the machine, for example, into hydraulic energy and transfers it to the drive mechanisms of the front wheels of the balancer. The secondary power plant can be performed, for example, in the form of an axial piston pump with a gearbox of a predetermined ratio, which creates the necessary pressure and flow rate of the working fluid in the hydraulic system. The drive mechanisms of the front wheels convert the energy received from the secondary power plant into the rotational movement of the drive shafts of the front wheels associated with them and can be made, for example, in the form of hydraulic motors. To ensure the necessary coordinated movement of the front and rear wheels of the balancer, sensors of vertical loads, angular velocity and torque, elements of coordination by angular speed and elements of coordination by torque, and also a control unit are used.
Датчики вертикальных нагрузок, например, электромагнитные, могут устанавливаются на подшипниках приводных валов и предназначены для получения соответствующих показателей и последующей передачей их в виде сигнала в блок управления. Датчики угловой скорости и крутящего момента, например, электромагнитные, могут устанавливаться на приводных валах балансира и предназначены для получения соответствующих показателей и последующей передачей их в виде сигнала в блок управления. В блоке управления, который может быть выполнен в виде микроконтроллера, с учетом параметров вертикальных нагрузок на колесах, каждому значению угловой скорости и крутящего момента правого и левого заднего колеса заложено соответствующее значение угловой скорости и крутящего момента правого и левого переднего колеса, если эти значения соответствуют, то система находится в равновесии, если эти значения не соответствуют, то вырабатываются сигналы управления. Для изменения угловой скорости, например, переднего левого колеса, блок управления вырабатывает сигнал на элемент согласования по угловой скорости, например, регулятор расхода, который может устанавливаться перед приводным механизмом левого переднего колеса, в результате изменения входного параметра, например, расход жидкости, будет меняться угловая скорость механизма привода. Для изменения крутящего момента, например, переднего левого колеса, блок управления вырабатывает сигнал на элемент согласования по крутящему моменту, например, регулятор давления, который может устанавливаться перед элементом согласования по угловой скорости левого колеса, в результате изменения входного параметра, например, давление жидкости, будет меняться крутящий момент механизма привода. Аналогично изменяются угловая скорость и крутящий момент на правом переднем колесе.Sensors of vertical loads, for example, electromagnetic, can be mounted on bearings of drive shafts and are designed to obtain the corresponding indicators and their subsequent transmission in the form of a signal to the control unit. Angular velocity and torque sensors, for example, electromagnetic, can be installed on the balancer drive shafts and are designed to obtain the corresponding indicators and then transmit them as a signal to the control unit. In the control unit, which can be made in the form of a microcontroller, taking into account the parameters of the vertical loads on the wheels, each value of the angular speed and torque of the right and left rear wheels contains the corresponding value of the angular speed and torque of the right and left front wheels, if these values correspond , then the system is in equilibrium, if these values do not correspond, then control signals are generated. To change the angular velocity, for example, the front left wheel, the control unit generates a signal to the angular velocity matching element, for example, a flow regulator that can be installed in front of the left front wheel drive mechanism, as a result of changing the input parameter, for example, the fluid flow rate will change angular speed of the drive mechanism. To change the torque, for example, the front left wheel, the control unit generates a signal to the torque matching element, for example, a pressure regulator, which can be installed in front of the left wheel angle matching element, as a result of changing the input parameter, for example, fluid pressure, the torque of the drive mechanism will change. The angular speed and torque on the right front wheel are similarly changed.
Схема предлагаемого комбинированного привода ведущих колес балансирного колесного движителя представлена на фиг., где: 1 - главная передача; 2 - полуоси; 3 - силовые передачи; 4 - приводные валы колес; 5 - балансиры; 6 - вторичная силовая установка; 7 - механизмы привода передних колес; 8 - датчики крутящего момента; 9 - датчики угловой скорости; 10 - передние колеса балансира; 11 - задние колеса балансира; 12 - элементы согласования по угловой скорости; 13 - элементы согласования по крутящему моменту; 14 - блок управления; 15 - продольная балка, 16 - датчики вертикальных нагрузок; 17 - подшипники приводных валов.The scheme of the proposed combined drive of the driving wheels of the balancing wheel propeller is shown in Fig., Where: 1 - main gear; 2 - half shafts; 3 - power transmission; 4 - drive shafts of the wheels; 5 - balancers; 6 - secondary power plant; 7 - front wheel drive mechanisms; 8 - torque sensors; 9 - angular velocity sensors; 10 - front wheels of the balancer; 11 - rear wheels of the balancer; 12 - elements of coordination in angular velocity; 13 - elements of coordination of the torque; 14 - control unit; 15 - longitudinal beam, 16 - sensors of vertical loads; 17 - bearings of drive shafts.
Предлагаемый комбинированный привод работает следующим образом: крутящий момент к заднему левому ведущему колесу 11 балансира 5 подается от двигателя машины через коробку переключения передач, главную передачу 5 и полуось 2, расположенных в продольной балке моста 15, и силовую передачу 3. К переднему левому колесу 10 балансира 5 крутящий момент подается от двигателя машины через коробку переключения передач, вторичную силовую установку 6 и механизм привода 7. При этом, параметры работы механизма привода 7 изменяются элементом согласования по угловой скорости 12 и элементом согласования по крутящему моменту 13. Блок управления 14 анализирует полученные значения от датчиков вертикальных нагрузок 16, установленных на подшипниках 17 приводных валов 4 переднего левого 10 и заднего левого 11 колес, а также значения угловой скорости и крутящего момента с соответствующих датчиков 9 и 8 заднего левого колеса 11, установленных на вале привода 4, затем определяет (выбирает) необходимое значение угловой скорости и крутящего момента на переднем левом колесе 10 и вырабатывает сигнал управления на элементы согласования 12 и 13. Элемент согласования по угловой скорости 12 будет изменять угловую скорость механизма привода 7 до тех пор пока угловая скорость переднего левого колеса 10 не примет значение, которое определил (выбрал) блок управления 14. Элемент согласования по крутящему моменту 13 будет изменять крутящий момент механизма привода 7 до тех пор пока крутящий момент переднего колеса 10 не примет значение, которое определил (выбрал) блок управления 14. Значения угловой скорости и крутящего момента переднего левого колеса 10 определяются соответствующими датчиками 8 и 9, установленными на вале привода 4, и предаются в блок управления 14. Таким образом осуществляется согласованная работа переднего левого 10 и заднего левого 11 колес балансира. Согласованная работа переднего правого 10 и заднего правого 11 колес балансира осуществляется так же.The proposed combined drive operates as follows: the torque to the rear
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103763A RU2707676C1 (en) | 2019-02-11 | 2019-02-11 | Combined drive of driving wheels of beam wheeled propulsor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103763A RU2707676C1 (en) | 2019-02-11 | 2019-02-11 | Combined drive of driving wheels of beam wheeled propulsor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2707676C1 true RU2707676C1 (en) | 2019-11-28 |
Family
ID=68836240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019103763A RU2707676C1 (en) | 2019-02-11 | 2019-02-11 | Combined drive of driving wheels of beam wheeled propulsor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707676C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU519525A1 (en) * | 1974-09-12 | 1976-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения | Drive axle of a self-propelled construction vehicle, for example, a motor grader |
SU1763249A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-09-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение лесной промышленности | Vehicle balance trolley |
RU2563468C1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-09-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Asymmetrical balancing drive for motor grader driving wheels |
-
2019
- 2019-02-11 RU RU2019103763A patent/RU2707676C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU519525A1 (en) * | 1974-09-12 | 1976-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения | Drive axle of a self-propelled construction vehicle, for example, a motor grader |
SU1763249A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-09-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение лесной промышленности | Vehicle balance trolley |
RU2563468C1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-09-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Asymmetrical balancing drive for motor grader driving wheels |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
П.И.Попиков и др. "Лесотехнический журнал" 4/2018, рубрика "Технологии. Машины и оборудование", статья "АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ БАЛАНСИРНОГО КОЛЕСНОГО ДВИЖИТЕЛЯ В КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ И ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН", стр.240-250. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4895052A (en) | Steer-driven reduction drive system | |
US20080234089A1 (en) | Drive unit for continuously variable rotational speed control and its use | |
MXPA06002110A (en) | Hydromechanical transmission for agricultural tractors. | |
RU2707676C1 (en) | Combined drive of driving wheels of beam wheeled propulsor | |
RU2716395C1 (en) | Balancing truck with drive on each wheel | |
US4738332A (en) | Torque splitting system for vehicles | |
EP2113446B1 (en) | Steering control system | |
JPH0436889B2 (en) | ||
JP5256067B2 (en) | Wheel loader differential limiting device | |
RU156493U1 (en) | FAST-MOUNTED CRAWLER TRAFFIC CONTROL SYSTEM | |
RU47293U1 (en) | POWER TRANSMISSION VEHICLE WITH COMBINED MOTOR | |
KR20010097665A (en) | Skid loader | |
RU2652300C1 (en) | Floating snow and swamp-going vehicle on ultra-low-pressure tires with wheel formula 8 × 8 with hydrostatic transmission and possibility of automatically controlling torque of each wheel | |
JP4933387B2 (en) | Tractor | |
RU2411155C2 (en) | Controlled differential | |
RU82183U1 (en) | MECHANISM OF THE CONTINUOUS TURN OF THE TRANSPORT MACHINE (OPTIONS) | |
RU2517025C2 (en) | Automotive power transmission with hydro automatic power control at wheel-track propulsor | |
JP4407173B2 (en) | Vehicle control device | |
RU2411154C2 (en) | Steering device | |
RU2441792C1 (en) | Steering device | |
RU2438908C1 (en) | Transmission of track-type vehicle with central composite gearbox | |
RU2297337C2 (en) | Vehicle power transmission with hydrodynamic control of power for auxiliary track propulsor | |
JPH0735879Y2 (en) | Front and rear wheel drive vehicle drive control device | |
KR200200480Y1 (en) | Skid loader | |
RU150064U1 (en) | ATV |