SU1622213A1 - Система рулевого управлени транспортного средства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управлени  тракторов. Цель изобретени  - повышение точности и надежности работы системы. Система содержит два гидрораспределител  7, 8 изменени  потока жидкости при пр мом и обратном движени х транспортного средства, релейный гидроклапан 9. гидроклапан 10 перепада давлени , обратный гидроклапан 11, электрогидроклапан 12 разгрузки гидросистемы , насосы 1, 2, рулевой механизм 3, гидрораспределитель 4 и гидроцилиндры 5 и 6, а также электронный механизм управлени , обеспечивающий возможность работы системы в различных режимах поворота. 1 ил. . JЁ О чэ чэ 43 со

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, в частности к системам рулевого управлени  тракторов.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности работы системы.

На чертеже показана схема системы рулевого управлени  транспортного средства .

Система рулевого управлени  транспортного средства содержит нерегулируемые насосы 1 и 2, св занные гидролини ми с рулевым механизмом 3, гидрораспределителем Лис двум  гидроцилиндрами 5 и 6 передних и задних колес, два гидрораспределител  7 и 8 изменени  потока жидкости при пр мом и обратном движени х транспортного средства, релейный гидроклапан 9. гидроклапан 10 перепада давлени  с обратным гидроклапаном 11 и электрогидро- клапан 12 разгрузки гидросистемы, при этом гидрораспределитель 4 снабжен двум  электромеханическими преобразовател ми 13 и 14. а гидроцилиндры 5, 6 - двум  датчиками 15 и 16 обратной св зи, четырьм  датчиками 17-20 давлени  с двум  сумматорами 21,22 электрических сигналов, а также датчик 23 индивидуальной поднастройки, четыре переключател  24-27 режимов работы , четыре элекфонных усилител  28-31 электрических сигналов, блок 32 осцилл ции , диодный преобразователь 33, блок 34 широтно-импульсной модул ции (ШИМ), шесть инверторов 35-40, причем выход первого датчика 15 обратной св зи св зан с входом первого инвертора 35, выход которого соединен с двум  контактами 41 и 42 первого переключател  24 режимов работы, при этом выход первого контакта 41 через второй переключатель режимов работы 25 соединен с входом первого электронного усилител  28, а через третий переключатель 26 - с входом второго электронного усилител  29, выходом соединенного с входом второго инвертора, выход которого, а также выход первого электронного усилител , св заны с входом третьего электронного усилител  30, выходом подключенного к входу диодного преобразовател  33 и блока 34 широтно-импульсной модул ции, при этом выходные контакты блока ШИМ 43 и 44 св заны с входами электромеханических преобразователей 13 и 14, а выход диодного преобразовател  33 соединен с электромагнитом 45 электрогидроклапана 12 разгрузки , выход второго контакта 42 первого переключател  24 через второй контакт 46 четвертого переключател  27 режимов работы соединен с входом четвертого электронного усилител  31, выходом св занного с входом третьего электронного усилител  30, выход первого сумматора 21 электрических сигналов через третий инвертор 37 и п тые контакты 47 первого переключател  24 режимов работы и четвертые контакты 48

четвертого переключател  27 соединен с входом четвертого электронного усилител  31, выход второго датчика 16 обратной св зи соединен с входом четвертого инвертора 38, выходом соединенною через третьи и

0 четвертые контакты 49 и 50 первого переключател  24 режимов работы соответственно с выходом первого контакта 41 того же переключател  и входом четвертого электронного усилител  31 через третьи

5 контакты 51 четвертого переключател , а выход второго сумматора 22 соединен с входом п того инвертора 39, выходом св занного через шестые контакты 52, первого переключател  и п тые контакты 53 четвер0 того переключател  с входом четвертого электронного усилител 31, датчик 23 индивидуальной поднастройки через первые контакты 54 четвертого переключател  27 соединен с входом шестого инвертора 40,

5 выходом св занного с третьим электронным усилителем 30, на вход которого также поступают сигналы с блока 32 осцилл ции, при этом выход первого насоса 1 через обратный гидроклапан линии 55 нагнетани  сое0 динен с входом гидрораспределител  4, выход которого гидролини ми 56-65 соединен с гидрораспределител ми 7 и 8 изменени  потока жидкости и гидроцилиндрами 5 и 6, а также гидролини ми 66-68 - с входами

5 гидроклапана 10 перепада давлени  и электрогидроклапана 12 разгрузки, выходами соединенными гидролини ми 69-71 соответственно через обратный 11 и релейный 9 гидроклапаны с выходом гидрораспредели0 тел  4, а также со сливом.

Система работает следующим образом. 1. Поворот трактора передними колесами . Переключатели 25 и 26 режимов работы отключены, электрическа  цепь с датчика 15

5 гидроцилиндра 5 разомкнута. Жидкость от насоса 2 через рулевой механизм 3 и гидрораспределитель 7 поступает в нижнюю полость гидроцилиндра 5 и из верхней полости осуществл етс  слив, Дл  изменени 

0 направлени  движени  колес жидкость рулевым механизмом 3 будет направл тьс  в верхнюю полость гидроцилиндра 5, из нижней полости идет на слив. Так как электромеханические преобразователи 13 и 14

5 обесточены, гидрораспределитель 4 стоит в нейтральном положении и гидроцилиндр задних колес заблокирован в нейтральном положении, что достигаетс  датчиком 16 обратной св зи до отключени  переключателей режимов работы.

При движении трактора назад и изменении функциональных требований к колесам (гидроцилиндрам) запорно-регулирующие элементы гидрораспределителей 7 и 8 смещаютс  в противоположную сторону (нале- во), что обеспечивает управление гидроцилиндром 6, гидроцилиндр 5 заблокирован .

2.Краб синхронный. Включаетс  пере- ключатель 26, электрические сигналы от датчика 15 обратной св зи, проход  через инвертор 35 и контакт 41, усиленные и преобразованные в усилител х 29 и 30 с измененным знаком в инверторе 36, поступают на блок ШИМ 34 и в зависимости от знака сигнала - на один из электромеханических преобразователей 13 или 14, гидрораспределитель 4 смещаетс  на величину, пропорциональную току. Электоический сигнал с усилител  30 проходит также через диодный преобразователь 33, который подает напр жение на электромагнит 45 электро- гидроклапана 12 разгрузки, который, смеща сь влево, перекрывает слив жидкости от насоса 1, давление в гидросистеме становитс  рабочим и поступает в ту же полость гидроцилиндра 6.

Гидроцилиндр 6 отслеживает перемещение гидроцилиндра 5, что обеспечивает- с  датчиком 16 обратной св зи, сигнал с которого проходит на инвертор 38, контакты 50 и 51 переключателей 24 и 27 и усилители 31 и 30, где обнул ет сигнал с датчика 15 обратной св зи гидроцилиндра 5. При сме- щении поршн  гидроцилиндра в противоположную сторону мен етс  знак электрического сигнала с датчика 15 и те же электрические цепи смещают синхронно поршень гидроцилиндра 6 в ту же сторону. При движении трактора назад и изменении функций колес запорно-регулирующие элементы гидрораспределителей 7 и 8 смещаютс  в противоположную сторону, смещаетс  также вниз переключатель 24, при этом датчик 16 будет управл ть перемещением поршн  гидроцилиндра 5. Электрический сигнал с датчика 16 через инвертор 38, контакты 49. переключатель 26, усилитель 29 и инвертор 36 поступает на вход усилител  30. Сигнал обратной св зи также попадает на тот же усилитель, проход  инвертор 35, контакты 42 и 46 и усилитель 31.

3.Краб с индивидуальным управлением задними колесами. Дополнительно смеща- етс  переключатель 27, который св зан с датчиком 23 индивидуальной поднастройки , разрываетс  обратна  св зь с второго гидроцилиндра, положение его поршн  управл етс  датчиком 23 и датчиком 15, имеющим сигналы разных знаков на входе усилител  30.

Ток от датчика 23 индивидуальной под- настройки идет через контакт 54, инвертор 40, туда же поступает сигнал с датчика 15. После суммировани , усилени  и преобразовани  он поступает в блок ШИМ, в электрические преобразователи 13 и 14 гидрораспределителей задних колес. Далее жидкость поступает в гидроцилиндр 6, положение его поршн  может посто нно корректироватьс  сигналом с датчика 23. При обратном ходе трактора дополнительно перемещаетс  вниз переключатель 24.

4. Поворот трактора передними и задними колесами, смещаемыми в разные стороны , с запаздыванием поворота задних колес на угол а. Работа системы аналогична работе краб синхронный, но при выключении переключател  26 и включении переключател  25. В этом случае электрический сигнал от датчика 15 обратной св зи (передних колес ) идет через контакты 41, переключатель 25, усилители 28 и 30, блок ШИМ 34 на электромеханические преобразователи 13 и 14, при этом имеетс  запаздывание в повороте задних колес, определ емое нечувствительностью усилител  28. Величина нечувствительности соответствует недопово- роту задних колес на угол а, изменением зоны нечувствительности можно регулировать начало движени  задних колес. Усилитель 28 имеет более крутую характеристику, чем усилитель 29, поэтому после начала движени  скорость поршн  гидроцилиндра 6 задних колес будет больше скорости перемещени  передних колес, при этом перемещени  задних колес будут меньше передних . При определенном сигнале с учетом запаздывани  углы перемещени  задних и передних колес сравн ютс .

Так как за усилителем 28 отсутствует инвертор, как в крабе синхронном, то задние колеса будут поворачиватьс  в противоположную сторону поворота передних колес.

5. Управление только задними колесами . В этом случае переключатели 25 и 26 выключены, переключатели 24 и 27 смещены вниз, запорно-регулирующие элементы гидрораспределителей 7 и 8 смещены влево , датчик 23 устанавливаетс  в нейтральное положение. При движении трактора вперед рулевым механизмом управл етс  гидроцилиндр 6. Положение поршн  от нейтрали зависит от подачи рулевым механизмом жидкости в одну или другую полость гидроцилиндра. Так как сигнал с датчика обратной св зи разорван в переключател х 25 и 26, а в переключателе 24 он идет через контакты 42, то отсутствует электрическое управление поворотом передних колес .

При движении трактора назад задними колесами будет управл ть гидроцилиндр 5, запорно-регулирующие элементы гидрораспределителей 7 и 8 смещаютс  вправо, характер работы повтор етс .

Дл  повышени  динамических качеств и устойчивости системы гидроцилиндры 5 и 6 снабжены датчиками 17-20 давлени  и сумматорами 21 и 22 электрических сигналов. Электрические цепи датчиков давлени  разорваны при управлении только передними или только задними колесами, а также в режиме краб с индивидуальной поднаст- ройкой. Датчики давлени  работают в цепи обратной св зи в режимах краб синхронный и поворот трактора одновременно передними и задними колесами, поворачиваемыми в разные стороны.

При движении трактора вперед с гидроцилиндра задних колес 6 сигнал с сумматора 22 поступает на усилитель 31 через контакты 52 и 53. При движении назад - с гидроцилиндра 5 через контакты 47 и 48, при этом переключатель 24 Смещен вниз.

В случае отсутстви  электрических сигналов на поворот задних колес гидросистема от насоса 1 разгружаетс  электрогидро- клапаном 12, смещением запорно-регули- рующего элемента пружиной вправо. При по влении электрического сигнала на выходе усилител  30 с диодного преобразовател  33 поступает сигнал на электромагнит 45 электрогидроклапана 12, запорно-регулиру- ющий элемент клапана смещаетс  влево, закрыва  слив, что обеспечивает повышение давлени  до рабочего в напорной гидролинии .

Разгрузка гидросистемы обеспечивает повышение экономичности автоматической системы.

Дл  создани  посто нного перепада давлени  на гидрораспределителе 4, что очень важно при поворотах колес трактора в различных услови х эксплуатации, в системе предусмотрены гидроклапан 10 перепада давлени , обратный 11 и релейный 9 гидроклапаны. Указанные гидроклапаны расположены параллельно гидрораспределителю 4 и св заны с давлением нагрузки в гидроцилиндре задних колес.

Дл  установки задних колес в нейтральное положение при неработающем двигателе и его транспортировке буксиром, передние колеса устанавливаютс  в нейтраль с помощью рулевого механизма 3, включаетс  режим к раб синхронный (напр жение поступает от аккумул торной батареи) и обратной св зью с помощью гидропневмоаккуму- л тора задние колеса возвращаютс  в нейтральное положение.

Дл  повышени  чувствительности системы предусмотрен блок 32 осцилл ции, сигнал с которого поступает на вход усилител  30.

В устройстве предусмотрен блок ШИМ

34, который обеспечивает линейную зависимость расхода жидкости через гидрораспределитель 4 от хода его запорно-регулиру- ющего элемента даже в случае применени  электромагнитов в качестве электромехэнических преобразователей 13 и 14.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Система рулевого управлени  транспортного средства, содержаща  два насоса.

   соединенных гидролини ми с рулевым механизмом , гидроцилиндрами поворота передних и задних управл емых колес и с гидробаком, гидрораспределитель и механизм управлени , отличающа с  тем,

   что, с целью повышени  точности и надежности работы системы, она снабжена двум  дополнительными гидрораспределител ми изменени  потока рабочей жидкости при пр мом и обратном движени х транспортного средства, релейным гидроклапаном перепада давлени , обратным клапаном и электрогидроклапаном разгрузки гидросистемы , а механизм управлени  выполнен в виде двух электромеханических преобразователей , двух датчиков обратной св зи и четырех датчиков давлени , установленных на гидроцилиндрах поворота, двух сумматоров , датчика поднастройки, четырех переключателей режимов работы, четырех

   электронных усилителей, блока осцилл ции , диодного преобразовател ,блока модул ции и шести инверторов, при этом выход первого датчика обратной св зи соединен с входом первого инвертора, выход которого

   соединен с контактами первого переключател  режимов работы, выход первого контакта которого через второй переключатель режимов работы соединен с входом первого электронного усилител , а через третий переключатель - с входом второго электронного усилител , выход которого соединен с входом второго инвертора, выход которого соединен с выходом первого электронного усилител  и с входом третьего электронного

   усилител , выход которого соединен с входом диодного преобразовател  и блока модул ции , выход которого соединен с входами электромеханических преобразователей , а выход диодного преобразовател  соединен с электрогидроклапаном разгрузки.

   выход второго контакта первого переключател  через второй контакт четвертого переключател  режимов работы соединен с входом четвертого электронного усилител , выход которого соединен с входом третьего электронного усилител , выход первого сумматора через третий инвертор и п тые контакты первого переключател  режимов работы и четвертые контакты четвертого переключател  соединен с входом четвертого электронного усилител , выход второго датчика обратной св зи соединен с, входом четвертого инвертора, выход которого соединен через третьи и четвертые контакты первого переключател  режимов работы соот- ветственно с выходом первого контакта первого переключател  и входом четвертого электронного усилител  через третьи контакты четвертого переключател , а выход второго сумматора соединен с входом п то-

   го инвертора, выход которого через шестые контакты первого переключател  и п тые контакты четвертого переключател  соединен с входом четвертого электронного усилител , датчик поднастройки через первые контакты четвертого переключател  соединен с входом шестого инвертора, выход которого соединен с третьим электронным усилителем , вход которого также соединен с блоком осцилл ции, выход первого насоса через обратный клапан соединен с входом гидрораспределител , выход которого соединен с гидрораспределител ми изменени  потока рабочей жидкости, а также с входами релейного гидроклапана перепада давлени  и электрогидроклапана разгрузки, выходами соединенными соответственно через обратный и релейный гидроклапаны с выходом гидрораспределител  и с гидробаком .