RU2806384C1 - Road grader balancing trolley - Google Patents
Road grader balancing trolley Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806384C1 RU2806384C1 RU2023101881A RU2023101881A RU2806384C1 RU 2806384 C1 RU2806384 C1 RU 2806384C1 RU 2023101881 A RU2023101881 A RU 2023101881A RU 2023101881 A RU2023101881 A RU 2023101881A RU 2806384 C1 RU2806384 C1 RU 2806384C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- central gearbox
- balancer
- gear
- central
- disc brakes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, преимущественно автогрейдерам.The invention relates to earth-moving and transport machines, mainly motor graders.
Известна балансирная тележка автогрейдера А120 (https://lib.madi.ru/fel/fel1/fel14E193.pdf) состоящая из центрального редуктора, содержащего главную передачу с дифференциалом и планетарные бортовые передачи, и из двух продольных симметричных балансиров, вращающихся на общей с планетарной передачей оси. Балансиры имеют зубчатую передачу от центрального редуктора к колесам без изменения направления вращения с передаточным числом единица. Ось поворота балансира выполнена визуально выше плоскости, содержащей оси вращения колес балансира. Рабочие тормоза - барабанные, расположены на ступицах колес. The balancing trolley of the A120 motor grader is known (https://lib.madi.ru/fel/fel1/fel14E193.pdf) consisting of a central gearbox containing a main gear with a differential and planetary final drives, and two longitudinal symmetrical balancers rotating on a common planetary axle transmission. Balancers have a gear transmission from the central gearbox to the wheels without changing the direction of rotation with a gear ratio of one. The axis of rotation of the balancer is made visually higher than the plane containing the axes of rotation of the wheels of the balancer. The service brakes are drum brakes, located on the wheel hubs.
Известна балансирная тележка автогрейдера ДЗ-180 (http://usts-ekb.ru/file/pdf_files/4/katalog_DZ-180.pdf) по описанию совпадающая с тележкой автогрейдера А120, но в отличие от нее для балансира оси колес и ось поворота лежат в одной плоскости. Данная тележка - наиболее близкий аналог заявленному техническому решению балансирной тележки (прототип) по наибольшему количеству одинаковых с ним существенных признаков.The balancing trolley of the motor grader DZ-180 is known (http://usts-ekb.ru/file/pdf_files/4/katalog_DZ-180.pdf), according to the description it matches the trolley of the A120 motor grader, but unlike it, for the balancer the wheel axes and the turning axis lie in the same plane. This trolley is the closest analogue to the stated technical solution of a balancing trolley (prototype) in terms of the largest number of essential features identical to it.
Известна также балансирная тележка автогрейдера ДЗ-122 с балансирами ДЗ-122.04.06.000 (http://www.avtoall.ru; http://www.sonarr.ru) по описанию совпадающими с балансирами автогрейдера А120 с тем отличием, что имеют передаточное число от центрального редуктора к колесам 1,5.The balancing trolley of the motor grader DZ-122 with balancers DZ-122.04.06.000 (http://www.avtoall.ru; http://www.sonarr.ru) is also known, according to the description they match the balancers of the motor grader A120 with the difference that they have a gear the number from the central gearbox to the wheels is 1.5.
Также известны конструкции балансирных тележек для лесных машин с зубчатой передачей внутри симметричного балансира и с колесными редукторами, жестко закрепленными на корпусе балансира, которые имеют меньшую массу, меньшие габариты и больший дорожный просвет (RU 2019444 С1, опубл. 15.09.1994) с передаточным числом от выходной полуоси центрального редуктора до колес в несколько единиц без изменения направления вращения.Also known are the designs of balancing carts for forestry machines with a gear drive inside a symmetrical balancer and with wheel gearboxes rigidly mounted on the balancer body, which have less weight, smaller dimensions and greater ground clearance (RU 2019444 C1, publ. 09/15/1994) with a gear ratio from the output axle shaft of the central gearbox to wheels of several units without changing the direction of rotation.
Балансирные тележки с жестко закрепленными на корпусе балансира планетарными колесными редукторами применяются и на грейдерах (RU 24210 U1, опубл. 27.07.2002), где используются симметричные балансиры с цепной передачей и визуально заметным возвышением оси вращения балансира над плоскостью, содержащей оси вращения колес. Передаточное число от вала центрального редуктора до колес также будет несколько единиц. Рабочие тормоза - дисковые в масляной ванне, расположены на ступицах колес.Balancing trolleys with planetary wheel gears rigidly attached to the balancer body are also used on graders (RU 24210 U1, published July 27, 2002), where symmetrical balancers with a chain drive and a visually noticeable elevation of the axis of rotation of the balancer above the plane containing the axes of rotation of the wheels are used. The gear ratio from the central gearbox shaft to the wheels will also be several units. The service brakes are disc brakes in an oil bath, located on the wheel hubs.
Близкие к заявленному техническому решению балансирной тележки элементы конструкции также содержатся в SU 519525, опубл. 30.06.1976; RU 19514 U1, опубл. 10.09.2001; RU 101675 U1, опубл. 27.01.2011.Structural elements close to the stated technical solution of the balancing trolley are also contained in SU 519525, publ. 06/30/1976; RU 19514 U1, publ. 09/10/2001; RU 101675 U1, publ. 01/27/2011.
Преимущество прототипа, в отличие от остальных приведенных конструкций, в обеспечении равномерного распределения вертикальных реакций в режиме тяги. Авторы SU 1763249 А1, опубл. 23.09.1992; SU 1763250 А1, опубл. 23.09.1992; RU 2189911 C2 опубл. 27.09.2002 критикуют аналогичные прототипу конструкции и предлагают варианты снижения массы и габаритов балансирных тележек при сохранении равномерности вертикальных реакций в режиме тяги, но вводят дополнительные реактивные штанги, а в RU 2707676 С1, опубл. 28.11.2019 и RU 2716395 С1 опубл. 11.03.2020 - электронное управление, значительно усложняющие конструкцию. Применение несимметричного балансира (RU 2749429 С1, опубл. 10.06.2021; RU 2563468 С1, опубл. 20.09.2015) обеспечивает равномерность только при фиксированном значении силы тяги.The advantage of the prototype, in contrast to the other given designs, is to ensure uniform distribution of vertical reactions in traction mode. Authors SU 1763249 A1, publ. 09.23.1992; SU 1763250 A1, publ. 09.23.1992; RU 2189911 C2 publ. 09.27.2002 they criticize designs similar to the prototype and propose options for reducing the weight and dimensions of the balancing carts while maintaining the uniformity of vertical reactions in traction mode, but introduce additional reaction rods, and in RU 2707676 C1, publ. 11.28.2019 and RU 2716395 C1 publ. 03/11/2020 - electronic control, significantly complicating the design. The use of an asymmetrical balancer (RU 2749429 C1, published 06/10/2021; RU 2563468 C1, published 09/20/2015) ensures uniformity only at a fixed value of the traction force.
Из недостатков прототипа можно отметить конструктивное ограничение на величину дорожного просвета под центральным редуктором, накладываемое условием расположения оси поворота балансира и осей вращения колес в одной плоскости. Недостаток прототипа, а также рассмотренных конструкций балансирных тележек автогрейдеров А120, ДЗ-122 и RU 24210 U1 - высокая неравномерность вертикальных реакций при торможении. В остальных приведенных здесь источниках процесс торможения не рассматривается вовсе.Among the shortcomings of the prototype, one can note a design limitation on the amount of ground clearance under the central gearbox, imposed by the condition of the location of the axis of rotation of the balancer and the axes of rotation of the wheels in the same plane. The disadvantage of the prototype, as well as the considered designs of balancing carts for motor graders A120, DZ-122 and RU 24210 U1, is the high unevenness of vertical reactions during braking. The rest of the sources cited here do not consider the braking process at all.
Поскольку сцепная масса положительно влияет на тяговые свойства, а неравномерность вертикальных реакций - отрицательно предпочтительной для автогрейдера является более простая конструкция, как у прототипа, при необходимости обеспечения условий равномерности вертикальных реакций как для режима тяги так и для торможения.Since the adhesion mass has a positive effect on traction properties, and the unevenness of vertical reactions has a negative effect, a simpler design, like that of the prototype, is preferable for a motor grader, if it is necessary to ensure conditions for the uniformity of vertical reactions for both traction and braking modes.
Задача изобретения - создать балансирную тележку с симметричным балансиром для автогрейдера, обеспечивающую равномерное распределение нагрузок на колеса в режиме тяги и при торможении и определить условия обеспечения данной равномерности.The objective of the invention is to create a balancing trolley with a symmetrical balancing beam for a motor grader, ensuring uniform distribution of wheel loads during traction and braking, and to determine the conditions for ensuring this uniformity.
Технический результат изобретения - повышение сцепных свойств автогрейдера при тяге и торможении и увеличение срока службы как отдельных компонентов, так и тележки в целом.The technical result of the invention is to increase the adhesion properties of the motor grader during traction and braking and increase the service life of both individual components and the trolley as a whole.
Для достижения поставленной задачи изобретения автором были рассмотрены усилия, действующие на балансир автогрейдера, движущегося со скоростью V, в режиме тяги (Фиг. 1), как-то: крутящие моменты от колес Т2 и Т3, тяговые усилия от колес F2 и F3, вертикальные реакции от колес R2 и R3, усилия от центрального редуктора - вертикальные Р23, горизонтальные F23, и крутящий момент от выходной полуоси Tn. .Режим торможения будет отличаться действием крутящих моментов Т2, Т3, Tn и тяговых усилий F2, F3, F23 в другую сторону. В результате решения составленных уравнений равновесия с учетом условия равномерности вертикальных реакций как для режима тяги так и для торможения, в конечном итоге получена зависимость передаточного числа i=Z2/Z1 внутри симметричного балансира от радиуса колеса R и высоты точки поворота балансира Н.To achieve the objective of the invention, the author considered the forces acting on the balancer of a motor grader moving at speed V in traction mode (Fig. 1), such as: torques from wheels T 2 and T 3 , traction forces from wheels F 2 and F 3 , vertical reactions from wheels R 2 and R 3 , forces from the central gearbox - vertical P 23 , horizontal F 23 , and torque from the output axle T n . . The braking mode will differ in the action of torques T 2 , T 3 , T n and traction forces F 2 , F 3 , F 23 in the other direction. As a result of solving the compiled equilibrium equations, taking into account the condition of uniformity of vertical reactions for both traction and braking modes, the dependence of the gear ratio i=Z 2 /Z 1 inside the symmetrical balancer on the wheel radius R and the height of the turning point of the balancer H was ultimately obtained.
В предлагаемой конструкции результаты решения отражены размещением рабочих тормозов в центральном редукторе по обе стороны на полуосях между главной передачей с дифференциалом и планетарными передачами (Фиг. 2).In the proposed design, the results of the solution are reflected by placing service brakes in the central gearbox on both sides on the axle shafts between the main gear with differential and planetary gears (Fig. 2).
На фиг. 1 изображена схема действующих нагрузок на симметричный балансир балансирной тележки автогрейдера в режиме тяги/торможения;In fig. 1 shows a diagram of the acting loads on the symmetrical balancer of the balancing trolley of a motor grader in traction/braking mode;
На фиг. 2 изображена кинематическая схема балансира балансирной тележки автогрейдера;In fig. 2 shows a kinematic diagram of the balancer of the balancing trolley of a motor grader;
На фиг. 3 изображена кинематическая схема балансирной тележки автогрейдера.In fig. Figure 3 shows a kinematic diagram of the balancing trolley of a motor grader.
Заявленная балансирная тележка автогрейдера (фиг. 2, 3) содержит центральный редуктор 2, жестко связанный с подмоторной рамой, и свободно поворачивающиеся вокруг его оси 0 симметричные балансиры 1. В центральном редукторе размещена главная передача с дифференциалом 3, полуоси 6, дисковые тормоза 7 и планетарные передачи 4. Дисковые тормоза расположены в масляной ванне между главной передачей и планетарной. Подвижные диски закреплены от проворота на полуоси, а неподвижные - на корпусе центрального редуктора. Солнечная шестерня планетарной передачи соединена с полуосью, эпициклическая - с корпусом центрального редуктора. Силовая передача балансира от центрального редуктора до каждого из колес состоит из нечетного числа шестерен, что обуславливает вращение шестерни Z1, связанной с водилом планетарного редуктора, и шестерни Z2, связанной с колесом 8, в одну сторону, что является одним из условий уравновешенности балансирной тележки. Другим условием является равенство или близко к нему передаточного числа балансира i=Z2/Z1 и величины R/H, где единицы измерения величин R и H одинаковы.The declared balancing trolley of a motor grader (Fig. 2, 3) contains a
Работа тележки в режиме тяги следующая. Входной крутящий момент, приложенный к фланцу 5, действует на главную передачу и через дифференциал распределяется по двум полуосям, которые через солнечные шестерни планетарных передач передают вращение на водила и далее на шестерни балансиров Z1. Внутри балансиров от шестерни Z1 крутящий момент через паразитные шестерни передается колесным шестерням Z2 и далее через соединенные с ними валы на колеса.The operation of the trolley in traction mode is as follows. The input torque applied to
При торможении подаются осевые силы на блоки тормозных дисков. В результате подвижные и неподвижные диски тормоза смыкаются и возникает сила трения между дисками. Тормозные моменты, воспринимаемые корпусом центрального редуктора, передаются на полуоси, затем через планетарный редуктор на водила, шестерни Z1, паразитные шестерни балансира, шестерни Z2, соединенные с ними валы и достигают колес. Энергия торможения через масло передается на корпус центрального редуктора преимущественно в зоне расположения дисковых тормозов.When braking, axial forces are applied to the brake disc blocks. As a result, the movable and stationary brake discs close together and a frictional force arises between the discs. Braking torques, perceived by the central gearbox housing, are transmitted to the axle shafts, then through the planetary gearbox to the carrier, gears Z 1 , idler gears of the balancer, gears Z 2 , shafts connected to them and reach the wheels. The braking energy is transmitted through the oil to the central gear housing mainly in the area where the disc brakes are located.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2806384C1 true RU2806384C1 (en) | 2023-10-31 |
Family
ID=
Citations (6)
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 |
SU1763250A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-09-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение лесной промышленности | Vehicle balance trolley |
RU17485U1 (en) * | 2000-10-27 | 2001-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт" (НАМИ) | ATV CHASSIS |
RU24210U1 (en) * | 2001-10-31 | 2002-07-27 | Открытое акционерное общество "Брянский Арсенал" | MOTOR GRADER |
RU2189911C2 (en) * | 2000-01-10 | 2002-09-27 | Открытое акционерное общество центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности | Wheeled vehicle balance truck |
CN110382334A (en) * | 2017-04-04 | 2019-10-25 | 株式会社松美可石川 | More purpose platforms |
Patent Citations (6)
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 |
SU1763250A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-09-23 | Всесоюзное научно-производственное объединение лесной промышленности | Vehicle balance trolley |
RU2189911C2 (en) * | 2000-01-10 | 2002-09-27 | Открытое акционерное общество центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности | Wheeled vehicle balance truck |
RU17485U1 (en) * | 2000-10-27 | 2001-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт" (НАМИ) | ATV CHASSIS |
RU24210U1 (en) * | 2001-10-31 | 2002-07-27 | Открытое акционерное общество "Брянский Арсенал" | MOTOR GRADER |
CN110382334A (en) * | 2017-04-04 | 2019-10-25 | 株式会社松美可石川 | More purpose platforms |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5575730A (en) | Multiple-input infinite-speed integral motor and transmission device | |
EP2641001A1 (en) | An electrical axle | |
JP2004144295A (en) | Power diverging transmission | |
KR870007008A (en) | Front wheel drive device for automobile | |
RU2806384C1 (en) | Road grader balancing trolley | |
KR20100093505A (en) | Continuously variable transmission | |
JP6958536B2 (en) | Drive device for electric vehicle and electric vehicle | |
WO1991006787A1 (en) | Vehicle driveline | |
US20040198549A1 (en) | Toroidal drive with all-wheel arrangement | |
Jayanaidu et al. | Analysis of a drive shaft for automobile applications | |
CN207190675U (en) | Vehicle drive axle and the engineering truck including the vehicle drive axle | |
CN103089940B (en) | Large involute star wheel speed regulator | |
CN205498595U (en) | Electric automobile and shaft type stepless speed control driving system | |
CN101532299A (en) | Driving bridge and balancing box transmission system of land scraper | |
GB2187242A (en) | Self-adjusting transmission having planetary gearing on orbital shaft | |
RU2684843C1 (en) | Distributing box with variable asymmetry | |
CN213479118U (en) | Device for improving bearing capacity of small-tooth-difference transmission output mechanism | |
CN108357603A (en) | A kind of stabilizer and Self-Balancing vehicle | |
CN117588530B (en) | Planetary transmission, electric drive axle comprising planetary transmission and electric automobile | |
CN104948705A (en) | High-stability dual-conical-tooth differential gear | |
SU894397A1 (en) | Stand for testing wheeled vehicle drive axle pair | |
SU800777A1 (en) | Stand for testing wheel-type tractors | |
RU20679U1 (en) | STAND FOR TESTING DRIVING AXLES 4WD WHEELED VEHICLE | |
RU2004102103A (en) | ACTIVE TRANSMISSION. DIRECT CONNECTION BOX / MECHANICAL /. SPEED BOX WITH PLANETARY FRICTION AND INDEPENDENT REAR GEAR. DISTRIBUTION BOX WITH THE TORQUE DISTRIBUTION MECHANISM AXLES / WHEELS / | |
Ponorac et al. | Analysis of powertrain’s workload during the turning process of a high-speed tracked vehicle |