Рулевое управление автогрейдера

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 17455 В 62 В ИСАН ОРСКОМ Т ИДЕТ произкточ 0-1,уживаинако",й,цЕР шино ван я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГННТ СССР(71) Челябинский филиал Науцноводственного объединения по трростроению "НАТИ"(56) 1. Автогрейдеры Д 3-1 ч 0, иИнструкция по техническому обснию. ПО "Челябинский ордена Лезавод дорожных машин им.Колюще1987, с75,76,82, рис.59,2. Патент США М 3800903,кл. В 62 1).5/06, 1972.3, Патент США 8 3515235,кл. В 62 0 б/00, 1970.(5 Ч) РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ АВТОГР(57) Изобретение относится к мстроению и может быть использона автогрейдерах, Цель изобрет ОБРЕТЕНИЯ улучшение маневренности автогрейдера.,автогрейдер, имеющий шарнирно сочлененные секции с рулевым механизмом12 для их взаимного поворота, управляемые колеса со следящим рулевым механизмом 5 для их поворота, общее рулевое колесо 17, устройство выбороцного отключения рулевых механизмов27, введен согласующий редуктор с одним ведущим 16 и двумя ведомыми 20 и21 валами, причем ведущий вал 16 связан с рулевым колесом, а ведомые валы 20 и 21 - с механизмами поворотаколес и частей рамы При включении,устройства выборочного отключения ру.левых механизмов 27 и вращении рулевого колеса 17 производится одновременный поворот управляемых колес автогрейдера и складывание секций шарнирно сочлененной рамы. 1 з,п, ф-лы,2 ил,Изобретение относится к машиностроению и может быть использованона автогрейдере.Известна конструкция колесногоавтогрейдера, состоящего из заднейсиловой части и шарнирно соединеннойс ней передней части, с механизмомвзаимного поворота этих частей с силовыми цилиндрами, подача жидкостив которые регулируется золотниковымраспределителем. На передней частиимеются управляемые колеса со следящим рулевым механизмом для их поворо"та 11 .Такая система позволяет получатьплавные небольшие повороты автогрейдера с большим радиусом при выполнении рабочего хода за счет поворотатолько управляемых передних колес,а также совершать крутой разворотавтогрейлера с уменьшенным радиусомповорота за счет одновременного поворота передних управляемых колес ипередней части относительно задней,Недостатком этого техническогорешения является необходимость осуществления крутого поворота с использованием двух органов управления.В другом известном решении автогрейдер аналогичной конструкции имеет два соосных рулевых колеса, одноиз которых (основное) осуществляетповорот передних колес, а другое(управляемое кончиками пальцев водителя) осуществляет поворот сочлененных секций 12.Недостатком этого техническогорешения является неудобство управле"ния при крутом развороте одновременным поворотом колес и частей рамы засцет одновременного поворота двухсоосных рулевых колес.Наиболее близким к предлагаемому,по технической сущности и достигаемому эффекту является система управле"ния транспортного средства, имеющегошарнирно соединенные секции с рулевым механизмом для их взаимного поворота, управляемые колеса со следящим механизмом для их поворота, гид"ромеханический механизм, обеспецивающий последовательный привод обоихрулевых механизмов с помощью одногорулевого колеса, устройство выборочного отключения рулевых механизмов 3,Эта система позволяет эффективноосуществлять и небольшие повороты икрутые повороты машины,Недостатком известной системыпри использовании на автогрейдереявляется снижение производительности автогрейдера в результате ухудше.ния маневренности при разворотах,среднего радиуса поворота и полосыразворота в результате последовательного (а не одновременного) поворотауправляемых колес и частей рамы, приводящего к увеличению угла и времениповорота рулевого колеса.Недостатком является также невозможность создать объединенную систему управления полунавесного авто .грейдера на базе трактора с шарнирносочлененной рамой с использованиемимеющейся на тракторе системы управления.рр Цель изобретения - повышение производительности за счет улуцшения маневренности и уменьшения полосы разворота.Указанная цель достигается тем,у цто рулевое управление автогрейдера, имеющего шарнирно соединенныесекции с рулевым механизмом для ихвзаимного поворота, управляемые колеса со следящим рулевым механизмомдля их поворота, общее рулевое колесо и устройство выборочного отключения рулевых механизмов, снабженодополнительным согласующим редуктором с одним ведущим и двумя ведол ыми валами, при этом ведущий вал свяЯ зан с рулевым колесом, а ведомые валь:связаны с рулевыми механизмами соответственно поворотом управляюшихколес и поворотом частей рамы, приэтом отношение передатоцного цисла от46 ведущего до первого ведомого вала кпередаточному числу от ведущего довторого ведомого вала равно отношениюмаксимального угла поворота ведущеговала механизма поворота частей рамы4 к максимальному углу поворота ведущего вала механизма поворота управляемых колес, а устройство выбороцного отклюцения выполнено в виде муф 1отключения ведомых валов с механизЩ мами управления, которые кинематически связаны между сооою противофазно,обеспечивая в среднем положении механизма управления совместное включение обеих муфт,у При часто используемом режимеработы автогрейдера с разворотом впределах дорожного полотна и рабочими ходами в двух направлениях спрофилировкой правой и левой сторон45597 ном направлению водитель сначала перемещает рычаг 20 во второе фиксиро" ванное положение, при котором входят в зацепление с венцами обеих ведомых у шестерен 23 и 24 зубья муфт 25 и 26(на половину своей полнойдлины). В этом случае при повороте рулевого колеса угловые перемещения передаются одновременно на два рулевых механиз 517полотна существенное время занимаетразворот автогрейдера, так как полоса разворота длиннобазового автогрейдера обычно превышает ширину полотнаи маневр совершается многоразовымипереключениями направления движенияс изменениями .направления поворотауправляемых элементов, При таком режиме работы одновременный поворотуправляемых колес и частей шарнирносочлененной рамы вместо последовательного приводит к уменьшению углаповорота рулевого колеса, потерьвремени на изменение положения управляемых элементов, среднего радиусаповорота и полосы разворота, а следовательно, к уменьшению времени ма.неврирования и увеличению производительности автогрейдера.Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет получить дополнительный положительный эффектпри навеске автогрейдерного оборудования на трактор: с использованиемсогласующего редуктора может быть использован для управления поворотомчастей рамы рулевой механизм, стоящий на тракторе.Использование устройства выборочного отключения в виде муфт отключения, кинематически связанных междусобою противофазно, обеспечиваетбезопасность работы даже при ошибках в управлении, так как отсутствует возможность отключения рулевогоколеса от обоих управляемых элементов,На фиг. представлена схема автогрейдера; на фиг.2- пример кинематической схемы согласующего редуктора,рулевого управления,Автогрейдер состоит из трактораи полунавесного грейдерного оборудования 2. Полунавесное грейдерноеоборудование имеет, передний мост 3с управляемыми колесами, цилиндр 4поворота колес и рулевой механизм 5грейдера, соединенный с полостямицилиндра 4 трубопроводами 6 и 7.Рама трактора состоит из двухчастей 8 и 9, вертикального шарнира10, цилиндра 11 поворота частей рамы, рулевого механизма 12 управленияповоротом трактора, соединенного сполостями цилиндра 11 трубопроводами 13 и 14 На трактор дополнительноустановлен согласующий редуктор 15рулевого управления, на ведущем валу 16 которого установлено рулевое колесо 17, а два ведомые вала соединены карданами 18 и 19 соответственно с рулевыми механизмами грейдераи трактора.Согласующий редуктор рулевогоуправления .имеет один ведущий вал16 и два ведомых вала 20 и 21. Ведущая шестерня 22 жестко связана с валом, а ведомые шестерни 23 и 24 свободно вращаются на валах (установлены на подшипниках) и имеют дополнительные венцы с внутренними зубьями,На шлицевых ведомых валах посажены муфты 25 и 26 включения, имеющие5наружные зубчатые ченцы и пазы, вкоторые входят рабочие элементы двухсторонней вилки 27 переключения,жестко посаженной на оси 28, на которую посажен также рычаг 29 переключения (с рукояткой).Рулевое управление работает следующим образом,В основном рабочем режиме автогрейдера (копание, движение по прямым участкам дороги) рычаг 29 находится в положении, показанном нафиг.2 (первое фиксированное положение рукоятки). При этом шестерня 23находится в зацеплении с первым ведомым валом 20, а шестерня 24 свободно вращается на втором ведомом валу21. В этом положении шарнирно сочлененные части рамы трактора должны. быть установлены прямо для установЗ ки такого положения в кабине можетбыть установлен указатель юаимногоповорота рам трактора или в системеустановлен фиксатор прямого положения рам. 40 При необходимости поворота автогрейдера водитель поворачивает рулевое колесо, угловое перемещение передается от шестерни 22 на шестерню -, 23, вал 20 и через карданный вал 18 на ведущий вал .рулевого механизма 5, при этом включается поток жидкости и, соответственно, перемещается шток цилиндра 4, поворачивая колеса;При крутом развороте грейдера для осуществления рабочего хода в обратма 5 и 12 грейдера и трактора и изменяются длины цилиндров 4.и 11, поворачивая управляемые колеса и части Грамы трактора. Так как отношеиие числа зубьев шестерни 23 к числу зубьевшестерни 24 обратно пропорциональноотношению максимальных углов поворота ведущих валов рулевых механизмов5 и 12, то максимальный угол поворота управляемых колес и частей рамы,трактора достигается одновременно,обеспечивая минимальный радиус поворота автогрейдера, а при вращениирулевого колеса в обратную сторонуодновременно достигается прямолиней-)ное положение колес и частей рамыавтогрейдера. В отличие от транспортных машин разворот автогрейдера дляследования назад на рабочей площадке осуществляется на невысокой скорости и при отсутствии помех длядвижения, поэтому согласование угловповорота управляемых колес и частейрамы по более сложному закону нетребуется При,.;ругих условиях дв):жения предлагаемое техническое ре.шение позволяет водителю выбратьтимальный реж:.; -.:.;(ения,Например гр ктрутом повороте втранспортном;-суу:.е водитель сначала может вывернуь упра вляемь)е коле"са на максимальныи угол, а затем,переключив рычаг 29, повернуть части рамы (так делают поворот и транспортные машины), а при осуществлении отъезда на передаче реверса уп"равлять только поворотом частей рамытрактора, для чего рычаг 29 перево"дится в третье фиксированное положение, при котором муфта 26 на всю глубину зуба входит в зацепление свенцом шестерни 24, а зубья муфты 25выходят из зацепления с венцом шестерни 23. В этом случае вращение рулевого колеса передается только на рулевой механизм поворота частей рамы ттрактора, обеспечивая поворот агрега"та.Таким образом, предложенный рулевой механизм имеет широкие Функциональные возможности, при совершениикрутого поворота обеспечивает одновременный поворот колес и частей рамытрактора при минимальном угле поворо"та рулевого колеса, что уменьшаетфактический средний радиус поворота автогрейдера, полосу разворотаи время маневрирования,Согласующий редуктор позволяетобеспечить управление машиной свзаимными (в том числе отличнымипо конструкции) рупевыии иеканизмами грейдера и трактора,изобретения Форм ула 1, Рулевое управление автогрейдера, имеющего шарнирно сочлененныесекции рамы и управляемые колеса,2 О содержащее следящий рулевой механизм,гидравлически соединенный с гидроцилиндром поворота управляемых колес,рулевой механизм, гидравлически соединенный с гидроцилиндром складыва"ния секций шарнирно сочлененной раймы, устройство выборочного отключения рулевых механизмов и рулевоеколесо, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью улучшения маневренностиавтогрейдера, оно снабжено согласую щим редуктором с одним ведущим валом,кинематически связанным с рулевым колесом, и двумя ведомыми валами, кине"матически связанными с упомянутымирулевыми механизмами, а устройство35 выборочного отключения выполнено ввиде муфт отключения ведомых валовс механизмами управления, кинематически связанными между собой противоФазно с возможностью включения обеих4 О муфт в среднем положении механизмауправления.2. Управление по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отношениепередаточного числа от ведущего до45 ведомого вала, связанного со следящимрулевым механизмом,. к передаточномучислу от ведущего до ведомого вала,связанного с рулевым механизмом, выбрано равным отношению максимальных50 углов поворота упомянутых ведущихвалов,175597 Составитель А.УргановТехред М.,Моргентал Корректор М. Пилипен т ю и июю юовецкая Редактор Подписно КНТ СС вгврииа, 10 огород,Заказ 2357ирар ВНИИПИ Государственного коьвтета ао изобретени 113035, Москва, Е, Раушская