Система рулевого управления транспортного средства (ее варианты)

1022853 2. Система рулевого управления транспортного средства, содержащая гидравлический рулевой механизм, кинематически связанный с рулевым колесом и гидравлически - с гидронасосом, гидробаком и исполнительным гидроцили ядром поворота, шток которого кинематически связан с поворотным рычагом рулевого повода, отличающаяся тем, что, с целью улучшения управляемости и повышения маневренности транспортного средства, а также облегчения условий работы водителя, она снабжена дополнительным гидроцилиндром большего диаметра, чем исполнительный гидроцилиндр, корпус которого соединен с рамой транспортного средства, а шток - с корпусом исполнительного гидроцилиндра Изобретение относится к транспортномумашиностроению, в частности к рулевомууправлению самоходных машин.Известна система рулевого управлениятранспортного средства, содержащая рулевое колесо, кинематически связанный сним гидравлический рулевой механизм, оснащенный исполнительным гидроцилиндром,шток которого связан с рычагом рулевогопривода и механизм изменения передаточногочисла, выполненный в виде регулируемогодросселя 1,Недостатком этой системы рулевого управления является то, что использованиев исполнительном механизме гидравлических дросселей для получения переменногопередаточного отношения не обеспечиваетдостаточную точность и стабильность закона изменения передаточного отношения рулевого управления из-за непостоянства момента сопротивления повороту управляемыхколес, температуры и вязкости жидкостии т. п.Известна также система рулевого управления транспортного средства, содержащая гидравлический рулевой механизм, кинематически связанный с рулевым колесоми гидравлически - с гидронасосом, гидробаком и исполнительным гидроцилиндромповорота, шток которого ки нем атическисвязан с поворотным рычагом рулевогопривода 2.Недостатком данной системы рулевогоуправленияявляется то, что она имеет постоянное передаточное отношение, чтонежелательно для машин, имеющих переменный режим работы, так как параметрырулевого управления оптимальные для прямолинейного движения транспортного средстповорота, в котором выполнены два нормаль но перекрытых при положении поршня, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства, отверстия, гидравлически соединенные с соответствующими полостями дополнительного гидроцилиндра, и одно отверстие, соединенное с гидробаком, причем в средней части поршня исполнительного цилиндра выполнена проточка, ограничивающая со стенкой корпуса полость, сообщенную с последним изуказанных отверстий. 3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что исполнительный гидроцилиндр поворота и дополнительный гидроцилиндр выполнены с двухштоковыми поршнями. ва не являются оптимальными при выполнении разворота. Использование рулевых управлений с постоянным передаточным отношением для таких машин не позволяет 5 получить существенное облегчение условийработы водителя, высокую маневренность и управляемость из-за невозможности обеспечения максимального поворота рулевого колеса не выше 120.10Цель изобретения - улучшение управляемости и повышение маневренности транспортного средства, а также облегчение условий работы водителя.Указанная цель достигается тем, чтосистема рулевого управления транспортно го средства, содержащая гидравлическийрулевой механизм, кинемати чески связанный с рулевым колесом, и гидравлически - с гидронасосом, гидробаком и исполнительным гидроцилиндром поворота, шток которого кинематически связан с поворотным 20 рычагом рулевого привода, по первому варианту выполнения снабжена дополнительным гидроцилиндром большего диаметра,. чем исполнительный гидроцилиндр, корпускоторого соединен с рамой транспортного средства, а шток - с корпусом исполнительного гидроцилиндра поворота, в котором выполнены два поочередно перекрываемых его поршнем отверстия, расположенных по обе стороны от указанного поршня и нормально открытых при положении поршня, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства, причем упомянутые отверстия гидравлически соединены с соответствующими полостями дополнительного гидроцилиндра.По второму варианту выполнения онаснабжена дополнительным гидроцилиндромбольшего диаметра, чем исполнительныйгидроцилиндр, корпус которого соединенс рамой транспортного средства, а шток -с корпусом исполнительного гидроцилиндраповорота, в котором выполнены два нормально перекрытых при положении поршня, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства, отверстия,гидравлически соединенные с соответствующими полостями дополнительного гидрбцилиндра, и одно отверстие, соединенноес гидробаком, причем в средней части поршня исполнительного цилиндра, выполненапроточка, ограничивающая со стенкой корпуса полость, сообщенную с последним. изуказанных отверстий.По обоим вариантам выполнения исполнительный гидроцилиндр поворота и дополнительный гидроцилиндр выполнены сдвухштоковыми поршнями,На фиг. 1 представлена принципиальнаясхема предлагаемого рулевого управленияпо первому варианту; на фиг. 2 - зависимость между углом поворота рулевого колеса е и углом поворота поворотного рычагаА;на фиг. 3 - принципиальная схема предлагаемого рулевого управления по второмуварианту выполнения; на фиг, 4 - зависимость между углом поворота рулевого колеса Ч и углом поворота поворотного рычагами,Исполнительный гидроцилиндр . поворота1 (фиг. 1), соединенный с гидравлическимрулевым механизмом (не показан) посредством трубопроводов 2 и 3, снабжен поршнем4 и штоком 5, который через шаровой шарнир 6 соединен с поворотным рычагом 7рулевого привода.Дополнительный гидроцилиндр имеет корпус 8, шарнирно связанный с рамой транспортного средства, поршень 9 и шток 10,соединенный с корпусом исполнительногогидроцилиндра.ИсполнЖельный гидроцилиндр 1 снабжен двумя отверстиями 11 и 12, соединенными соответственно с полостями 13 и 14дополнительного гидроцилиндра, при этомотверстия 11 и 12 расположены около торцовых поверхностей поршня 4 исполнительного гидроцилиндра 1 при его нейтральномположении, а шток дополнительного цилиндра может быть выполнен полым с радиальным сверлением, соединенным со сливнойгидролинией.Система рулевого управления работаетследующим образом (фиг. 1).При повороте рулевого колеса из нейтрального положения, например вправо рабочая жидкость подается гидравлическимрулевым механизмом через трубопровод 3.в переднюю полость исполнительного гидроцилиндра 1 и через отверстие 12 - в полость 14 дополнительного гидроцилиндра 8.При этом поршень 9 под давлением поступившего масла перемещается, увлекая засобой корпус гидроцилиндра 1. Поршень 4 исполнительного гидроцилиндра, оставаясьв нейтральном положении, перемещаетсявместе с корпусом цилиндра 1 и поворачивает приводной рычаг 7, что приводит к повороту управляемых колес. Нейтральное положение поршня 4 относительно корпуса 1поддерживается благодаря большему диаметру дополнительного цилиндра, наличиюотверстия 12 вблизи торцовой поверхностипоршня 4 и обратной связи по давлениюполостей гидроцилиндров 1 и 8,При смещении поршня 9 в крайнее положение и дальнейшем вращении рулевогоколеса в ту же сторону поток рабочей жидкости, поступающей по трубопроводу 3,15перемещает поршень 4 из его нейтральногоположения, который перекрывает отверстие11 и осуществляет дальнейший поворот .рычага 7, что соответствует крутой частихарактеристики, представленной на фиг. 2,Если направление вращения рулевого20 колеса изменяЕтся на противоположное, торабочая жидкость, поступая от гидравлического рулевого механизма, вызавает перемещение поршня 4 и связанного с ним приводного рычага 7, По достижении поршнем 4нейтрального положения открывается отверстие 11 и рабочая жидкость начинаетпоступать в полость 13 гидроцилиндра 8.При дальнейшем повороте рулевого колесаосуществляется перемещение поршня 9, апоршень 4 остается в нейтральном положении за счет гидромеханической обратЗОСоотношение диаметров гидроцилиндров1 и 8 определяет последовательность и скорость перемещений их поршней 4 и 9 приодинаковой подаче рабочей жидкости и видзависимости между углами поворота рулевого и управляемых колес.Исполнительный гидроцилиндр поворота 1 (фиг, 3) соединенный с гидравлическим рулевым механизмом (не показан) посредством трубопроводов 2 и 3, снабженпоршнем 4 и штоком 5, который через шаровой шарнир 6 соединен с поворотным рычагом 7 рулевого привода.Дополнительный гидроцилиндр имеет корпус 8, шарнирно связанный с рамой транспортного средства, поршень 9 и шток 10,45 соединенный с корпусом исполнительногогидроцилиндра 1.Исполнительный гидроцилиндр 1 снабжен двумя отверстиями 11 и 12, соединенными соответственно с полостями 13 и 14дополнительного гидроцилиндра, при этом50 поршень 4 исполнительноГо гидроцилиндраимеет проточку, полость которой соединенасо сливной гидролинией 15, а шток дополнительного гидроцилиндра выполнен полымс радиальным сверлением, соединенным сосливной гидролинией 16.Рулевое управление работает следующимобразом (фиг. 2).При повороте рулевого колеса из нейт, рального положения, например вправо, ра 022853бочая жидкость подается через трубопровод 3 в исполнительный гидрсцилиндр 1 и дополнительный гидроцилиндр. При этом поршень 9 под давлением рабочей жидкости перемещается, увлекая за собой корпус гидроцилиндра 1. Поршень 4, оставаясь в нейтральном положении, перемещается вместе с корпусом гидроцилиндра 1, поворачивает приводной рычаг 7.При ударной нагрузке на управляемые колеса и нейтральном положении поршня 4 может иметь место перекрытие отверстий 11 или 12, что приводит к изменению зависимости, представленной на фиг. 2.Для получения однозначной кинематической характеристики рулевого управления при всех режимах работы поршень имеет проточку и перекрытие отверстий 11 и 12 в нейтральном его положении. При поступлении рабочей жидкости к исполнительному гидроцилиндру 1 происходит перемещение поршня 4 до момента открытия отверстий 11 и 12, а дальнейшая работа осуществляется аналогично.Для получения симметричной кинематической характеристики рулевого управленя гидроцилиндрь 1 и 8 выполнены двухц; 1 фиг. 3), причем шток 5 исполнительного гидроцилиндра имеет возможность перемещаться с зазором в полости штока дополнительного, а рабочая жидкость, проникающая в указанную полость 5 через неплотности в сопряжении шток 5 -корпус исполнительного гидроцилиндра 1, удаляется через радиальное сверление и сливную магистраль 16.Применение предлагаемой системы руле вого управления транспортного средстваобеспечивает по сравнению с известными улучшение управляемости транспортных средств, эксплуатируемых в переменных режимах работы, например, прямолинейный и развороты; повышение маневренности, обеспечивающейся тем, что полный поворот управляемых колес осуществляется за -120 против +360 - 600 на базовых объектах; снижение утомляемости водителей на 20 - 60% (в зависимости от выполняемых технологических операций) при работе на трак торах типа МТЗза счет уменьшениямаксимального угла поворота рулевого колеса, необходимого для полного поворота управляемых колес; симметричную и однозначную характеристики изменения передаточного отношения при изменении направлений вращения рулевого колеса.