Автопоезд

)5 В 62 053/ 60 К 17 34 Е ИЗО РЕТЕН ПИ К АВТОР ко ймдвигателем 3, вал 6 - с ведущими 9 тягача, а вал 10 - с электрическо 13, снабженной системой возб прицепов, имеющих снабженны возбуждения электрические маш нематически связанные с колеса ветствующего прицепа и электр электрической машиной 13 тяга езд снабжен муфтами 17 и 18 хода, одна из которых выполнена другая - левого вращения, приче связана с рамой тягача 1 управл динительной муфтой 19, а муфта ляемой соединительной м Управляемые соединительные м быть выполнены в виде тормоза.2 ил. к транспорту, в стоящим из тями прицепами. ие управляемо- альных возможиз тягача 1 с й дифференциторого связан с 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сибирский технологический институт(57) Изобретение относитсячастности к автопоездам, согача с одним или несколькиЦель изобретения - улучшенсти и расширение функционностей, Автопоезд состоиттрансмиссией, включающеальный механизм 5. вал 4 ко лесами ашиной уждения, и е системой ины 14, кими 16 соотически - с ча. Автопосвободногоправого, а м муфта 17 яемой сое - управуфтой 20. уфты могут 1 3. и. ф-лы,исключен,10 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к транспорту преимущественно к автопоездам. состоящим из тягача с одним или несколькими прицепами.Цель изобретения - улучшение управляемости и расширение функциональных возможностей,На фиг. 1 показан автопоезд, вид сбоку: на фиг, 2 - вал привода электрической машины тягача при выполнении управляемых соединительных муфт в виде тормозов,Автопоезд включает в себя тягач 1 и прицеп 2, На тягаче 1 установлен двигатель 3, связанный валом 4 с дифференциальным механизмом 5. Вал 6 дифференциального механизма 5 связан с коробкой передач 7, которая карданной передачей 8 соединена с ведущим мостом 9 тягача 1. Вал 10 дифференциального механизма 5 через пару шестерен 11 связан с валом,12 привода электрической машины 13. установленной на тягаче 1, Электрическая машина 13 электрически соединена с электрической машиной 14, установленной на прицепе 2. которая карданной передачей 15 связана с ведущим мостом 16 прицепа 2, На валу 12 привода электрической машины тягача установлены муфты 17 и 18 свободного хода, одна из которых выполнена правого, а другая - левого вращения, Муфта 17 свободного хода соединена с рамой тягача 1 с помощью управляемой соединительной муфты 19, а муфта 18 свободного хода - с помощью управляемой соединительной муфты 20, Управляемые соединительные муфты 19 и 20 могут быть выполнены в виде тормозов (фиг. 2),Автопоезд работает следующим образом.Крутящий момент от двигателя 3 валом 4 поступает на водило дифференциального механизма 5. Последний делит крутящий момент двигателя 3. и ри этом крутя щи й момент с коронной шестерни дифференциального механизма 5 через вал 6 поступает на коробку передач 7 и далее с помощью карданной передачи 8 поступает на ведущий мост 9 тягача 1. На ведущих колесах тягача с поступлением крутящего момента появляются тяговые усилия, Крутящий момент с солнечной шестерни дифференциального механизма 5 с помощью вала 10 и шестерен 11 передается на вал 12 привода электрической машины 13, Вал 12 под действием крутящего момента, поступившего от двигателя, может вращаться либо при отключении обеих управляемых соединительных муфтах 19 и 20 (в этом случае муфты 17 и 18 свободного хода никакого влияния на вал 12 не оказывают и он может вращаться в любую сторону), либо при отключенной управляемой соединительной муфте 20 и включенной управляемой соединительной муфте 19. В последнем случае муфта 17 свободного хода дает возможность валу 12 вращаться под действием крутящего момента двигателя в одну сторону, а реверс вала 12 Пусть, управляемая соединительнаямуфта 19 включена. Под действием крутящего момента, поступающего от двигателя 3 на вал 12, последний и вместе с ним ротор электрической машины 13 вращаются. При подключении обмоток возбуждения электрической машины 13 к системе возбуждения (не показаны) электрическая машина 13 начинает работать в режиме генератора. Энергия, выработанная генератором, передается электрическим путем на электрическую машину 14, которая при подключении ее обмоток возбуждения к системе возбуждения (не показаны) создает крутящий момент на карданной передаче 15 и, следовательно, на ведущем мосту 16 прицепа 2, В результате этого на колесах прицепа 2 появляются тяговые усилия. При превышении суммарных тяговых усилий на колесах тягача и колесах прицепа сил сопротивления движению автопоезда последний трогается с места. По мере разгона автопоезда частота вращения ротора генератора 13 уменьшается ( по законам кинематики дифференциального механизма). При уменьшении подачи топлива в двигатель 3 частота вращения его коленчатого вала уменьшается. что также способствует снижению частоты вращения ротора генератора 13. При более значительном снижении подачи топлива частота вращения ротора генератора уменьшается до нуля. При отсутствии муфты 17 свободного хода (или при отключенной управляемой соединительной муфте 19) ротор генератора может в дальнейшем изменить направление своего вращения, В рассматриваемом случае, поскольку управляемая соединительная муфта 19 включена, ротор генератора 13 не может вращаться в другую сторону, частота его вращения остается равной нулю, при этом частоты вращения коленчатого вала двигателя 3 и колес тягача. связанных с ведущим мостом 9, пропорциональны. Дальнейшее снижение подачи топлива приводит к тому, что коленчатый вал двигателя 3 вращается принудительно от ведущих колес тягача, на которых тяговые усилия изменяют знак и становятся тормозными усилиями. На ведущих колесах прицепа тяговые усилия равны нулю, автопоезд, следовательно, движется в режиме торможения двигателем. При увеличении подачитоплива крутящий момент вновь поступает от двигателя 3, ротор генератора 13 раскручивается, на колесах тягача и на колесах прицепа вновь появляются тяговые усилия. Поскольку муфта 17 свободного хода не позволяет генератору вращаться в другом направлении, разгон ротора генератора 13 начинается не с отрицательной его угловой скорости, а с нулевой, в результате чего на колесах прицепа тяговые усилия появляются не с запозданием, а почти одновременно с появлением тяговых усилий на колесах тягача, что оказывает положительное влияние как на динамические качества автопоезда, так и на его проходимость, Режим движения с включенной управляемой соединительной муфтой 19, которая обеспечивает работу муфты 17 свободного хода, может быть использован при движении автопоезда в плохих дорожных условиях.При включенной управляемой соединительной муфте 19 может происходить запуск двигателя 3 с буксира. Крутящий момент от колес тягача 1 передается через ведущий мост 9, карданную передачу 8, коробку передач 7, дифференциальный механизм 5 на двигатель 3, Муфта 17 свободного хода не дает вращаться при этом валу 12 привода электрической машины 13. После запуска двигателя 3 начинает вращаться вал 12 привода электрической машины 13 и ее ротор. Если не подается возбуждение на ее обмотки, то после запуска двигателя 3 крутящий момент от него не передается на ведущий мост 9, в результате чего буксирный трос и после запуска двигателя 3 остается натянутым, а рассматриваемый автопоезд не может столкнуться с буксировщиком. Таким образом, установка муфты 17 свободного хода на валу 12 привода электрической машины 13 обеспечивает безопасность запуска двигателя 3 с буксира,Для движения по хорошим дорогам управляемая соединительная муфта 19 отключается, а муфта 20 включается, в результате чего работает муфта 18 свободного хода. которая, в отличие от муфты 17 свободного хода допускает вращение вала 12 привода в противоположную сторону. При трогании автопоезда с места и при включенных системах возбуждения (не показаны) электрических машин 13 и 14 муфта 18 свободного хода не допускает вращения вала 12 под действием крутящего момента двигателя 3, После начала движения автопоезда вращается ротор электрической машины 14, приводимый во вращение колесами прицепа 2 через ведущий мост 16 и кардан ную передачу 15, Поскольку системы возбуждения электрических машин включены. электриче ская машина 14 работает в режиме генератора и передает электрическую энергию на электрическую машину 13, которая в этом случае выполняет функции двигателя. Ротор электрической машины 13 начинает вращаться (направление вращения ротора противоположно вращению при включении 5муфты 19) и передавать энергию через вал ме, а дифференциальный механизм 5 складывает энергию двигателя 3 и энергию торможения прицепа 2, Трансмиссия авто- поезда работает в этом случае в режиме .чение муфт свободного хода на ходу (при 12, шестерни 11, вал 10 на дифференциальный механизм 5, а далее через коробку передач 7, карданную передачу 8, мост 9 - на ведущие колеса тягачаТаким образом, колеса прицепа работают в тормозном режи 10 15 циркуляции мощности. Торможение прицепа обеспечивает повышение устойчивости автопоезда против виляний прицепа и дает 20 возможность автопоезду развивать болеевысокую скорость.Использование в качестве управляемыхсоединительных муфт 19 и 20 тормозов по 25 зволяет производить подключение и отклюмашина 14 переходит в режим генератора,а электрическая машина 13 - в режим электродвигателя, Трансмиссия автопоезда работает, в режиме циркуляции мощности,50 55 При включении одновременно управляемых соединительных муфт 19 и 20 вал 12 привода электрической машины 13 не может вращаться ни в какую сторону, Передача энергии от двигателя 3 возможна только механическим путем на колеса тягача. Тягач вращении вала 12),Разгон автопоезда в этом случае можетпроизводиться следующим образом, Тормо 30 за 19 и 20 (фиг, 2) отключены, При троганиис места электрическая машина 13 работает- машина 14 - в двигательном, Трансмиссияавтопоезда работает с параллельными по 35 токами энергии, Колеса и тягача, и прицепаработают в тяговом режиме, По мере разгона частота вращения ротора генератора 13уменьшается, тяговые усилия на колесахприцепа также уменьшаются. Максималь 40 ная скорость автопоезда при этом определяется минимальной частотой вращенияротора генератора 13, при которой генератор 13 способен воспринимать и реализовывать крутящий момент двигателя,45 поступающий на вал 12, Затягивая тормоз20, через муфту 18 свободного хода останавливают ротор генератора, в результате чегоавтопоезд получает возможность двигатьсяс более высокой скоростью, электрическая1733314 40 45 50 Составитель В.ХолоповТехред М,Моргентал Корректор Т.Ваш Редактор М.Петрова Заказ 1632 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 способен перемещаться и выполнять транспортную работу без прицепа.Технико-экономическая эффективность предлагаемого автопоезда заключается в повышении его экономичности. повышении средней скорости движения и, следовательно, повышении производительности. а также безопасности эксплуатации.Формула изобретения 1, Автопоезд, содержащий тягач, соединенный посредством шарнира с прицепом, смонтированные на раме тягача двигатель, соединенный с активным звеном трехзвенного дифференциального механизма. реактивные звенья которого связаны соответственно первое - с входным валом коробки передач, кинематически соединенной с ведущими колесами тягача. второе - с валом первой электрической машины, электрически соединенной с второй электрической машиной, установленной на прицепе икинематически связанной с его ведущимиколесами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с5 целью улучшения управляемости и расширения функциональных возможностей, онснабжен двумя управляемыми соединительными муфтами, двумя муфтами свободногохода, выполненными с противоположными10 направлениями вращения и связанными свалом первой электрической машины, причем каждая упомянутая муфта свободногохода выполнена с воэможностью взаимодействия с рамой тягача посредством соот 15 ветствующей управляемой соединительноймуфты,2. Автопоезд по и. 1, отл ича ю щи йс я тем, что управляемые соединительныемуфты выполнены в виде тормозов,20