Устройство для автоматического управления муфтой сцепления транспортного средства при полигонных испытаниях

(21) (22) (46) (75) (53) ( ) 450123=2723.07,8623.03,88.С.М.Киреев629,113-57Авторское0212, кл,Бюл.1и И,М,Желяско8(088.8)свидетельство СВ 60 К 7/02, 1 Р2,М 103 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ МУФТО С 11 ЕПЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРР 1 СТВА ПРИ ПОЛИГОННЫХ ИСПЫТАНИЯХ(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствамавтоматического управления муфтамисцепления тракторов при полигонныхиспытаниях. ель изобретения - повышение надекности, Управление муфтойсцепления осуществляется путем одновременного управления приводом муфтысцепления и приводом рейки топливногонасоса в зависимости от отключениятекущего значения окружной скоростибуксования дисков муфты сцепления отзаданного оптимального значения.2 ил, 1382679Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам автоматического управления агрегатами машин, например к устройствам автоматического управления сцеплениями тракторов при полигонных испытаниях. Цель изобретения - повьппение надежности, 1 ОНа фиг,1 представлена кинематнческая схема устройства; на фиг.2функциональная электрическая схема устройства,На корпусе 1 машины установлен 15 двигатель 2, муфта 3 сцепления, коробка геремены передач (КПП) с устройствам 4 переключения передач и сервоприводом 5 автоматического устройства переключения передач, ведущий мост, 20 связанный с ведущими колесами машины. Концевые контакты 6 и 7 автоматического устроства переключения передач соединены с источником 8 тока и устроством 9 автоматического управления 25 КПП. Контакты 6 и 7 соединены с соответствующими реле в устройстве 9 автоматического управления КПП (не показаны).30На конце коленчатого вала двигателя 2 закреплен датчик 10. Коленчатый вал двигателя 2 жестко соединен с ведущими дисками муфты 3 сцепления. В качестве датчика 10 может быть использован датчик типа БВК А О. На одном 35 из валов КПП установлен датчик 11. Датчики 10 и 11 выполнены однотипными и представляют из себя диски с прорезями, соединенные с соответствующими валами, против которых установлены 40 бесконтактные элементы датчика типа БВК, а количество прорезей в дисках соотнесено в соответствии с передаточньси отношением между валами. На корпусе машины закреплен блок 12 ав томатического управления муфтой сцепления и подачей рейки топливного насоса. В блок 12 входит сумматор 13, вход которого соединен с датчиком 10 и 1, а выход через контакты 14 и 50 15 соединен с входом сумматора 16. Вход сумматора 16 соединен с источником 8 тока через блок-эадатчик 7 значений оптимальных окружных скоростей буксования муфты сцепления и 55 включатель 18. Выход сумматора 16 соединен с входом дешифратора 19 через постоянно замкнутый контакт 20 и входом дешифратора 21. Вход дешифратора 19 соединен с таймером 22 и включателем 23 через наборный блок 24 и контакт 25, а также с наборным блоком 26 через контакты 27. Выход дешифратора 19 соединен с входом усилителя 28 мощности, который, в свою очередь, соединен с линейным двигателем 29. Шток 30 линейного двигателя 29 соединен с кривошипом 31 привода муфты сцепления. На штоке 30 установлен кронштейн-замыкатель 32.Кривошип 3 привода муфты сцепления соединен с пружиной 33, закрепленной на корпусе 1 машины. Кронштейн- замыкатель 32 расположен между подпружиненными контактами 34 и 35, установленными так, что кронштейн-замыкатель 32 включает их при перемещении штока 30 и связанных с ним рычагов привода сцепления в крайнее положение соответствующих полному включению сцепления (контакт 34) и полному выключению сцепления (контакт 35),Контакт 34 соединен с источником 8 тока и реле 36, а контакт 35 соединен с источником тока и реле 37. На штоке 30 линейного двигателя 29 закреплен таходатчик 38, выход которого соединен с входом тахоусилителя 39, а выход тахоусилителя 39 соединен с входом усилителя 28 мощности. Второй вход дешифратора 21 соединен с наборным блоком 26 через контакт 27. Выход дешифратора 21 соединен с триггером 40, второй вход которого соединен с источником 8 тока через контакты 41 и 42. Выход триггера 40 соединен с усилителем 43 мощности подачи рейки топливного насоса через постоянно замкнутый контакт 44. Второй выход дешифратора 21 соединен с усилителем 43 мощности через контакт 44, Выход усилителя 43 мощности соединен с входом линейного двигателя 45 подачи рейки топливного насоса. Шток 46 линейного двигателя 45 соединен с кривошипом 47 привода рейки топливного насоса, На штоке 46 установлен кронштейн-замыкатель 48. Кривошип 47 привода рейки топливного насоса соединен с пружиной 49, закрепленной на корпусе 1 машины, Кронштейн-замыкатель 48 расположен между подпружиненными контактами 50 и 51 установленными так, что кронштейн-замыкатель 48 включает их при перемещении штока 46и связанных с ним рычагов привода рейки топливного насоса в крайние положения соответствующих полной подаче топлива (контакт 51) и минимальной подаче топлива при холостой рабо 5 те двигателя (контакт 50), Контакт 50 соединен с источником 8 тока и реле 52, а контакт 51 соединен с источником тока и реле 53, Контакт 23 соединен с устройством программирования подачи команд. Между таймером 22 и контактом 23 установлено реле 54.Устройство работает следующим образом. 5На остановке, когда машина стоит, положение рычагов управления и схемы управления следующее: кривошип 31 муфты сцепления пружиной 33 зафиксирован в положении, когда сцепление включено, при этом замкнуты контакты 34, включено реле 36, контакты 4 разомкнуты, контакты 20 разомкнуты, контакты 42 разомкнуты, Передача в КПП выключена, контакты 6 или 7 разомкнуты, контакт 15 разомкнут, контакт 25 замкнут. Кривошип 47 подачи рейки топливного насоса пружиной 49 зафиксирован в положении, когда осуществляется минимальная подача топлива при холостой работе двигателя, при этом замкнуты контакты 50 и включено реле 52, контакты 41 замкнуты, поэтому включен второй вход триггера 40 и ан установлен в положение "0", Работает таймер 22, но контакт 23 уже от 35 ключен. Поэтому реле 54 обесточено и контакт 44 постоянно замкнут.Конец работы таймера является сигналом к началу движения машины.40 Контакты таймера замыкаются, при этом подается напряжение. К наборному блоку 24 и через постоянно замкнутые контакты 25 сигнал управления поступает на дешифратор 19, откуда аналоговый сигнал управления постоянного уровня и отрицательной полярности поступает на усилитель 28 мощности, далее на линейный двигатель 29 и шток 30 перемещается влево, растягивая пружину 33 и размыкая контакты 34.50 При раэмыкании контакта 34 обесточивается реле 36, контакты 14 и 20 замыкаются, контакт 42 размыкается. При этом питание на второй вход триггера 40 перестает поступать и он 55 остается в положении "0". Шток 30 линейного двигателя 29 с постоянной скоростью перемещается влево до момента замыкания контакта 35 и соприкосновения с упором (не показан). При замыкании контакта 35 срабатывает реле 37, в устройстве 9 автоматического управления КПП срабатывают контакты включения в работу сервомеханиэма 5, и устройство автоматического управления КПП включает требуемую передачу, При этом замыкаются контакты 6 или 7 включенной передачи, после чего срабатывают соответствующие реле в устройстве 9 и контакты 5 замыкаются, а контакты 25 размыкаются, цепь наборного блока 24 обеспечивает", ся и сигнал от него перестает поступать на дешифратор 9, одновременно включается цепь управления от сумматоров 13 и 16, Сигнал от датчика 10коленчатого вала двигателя поступает на сумматор 13. Так как в первой фазе движения машина стоит, то валы коробки передач не вращаются и поэтому сигнал от датчика 11 равен нулю. Сигнал с сумматора 13, равный разности сигнала от датчика 10 и нулем, по ступает на сумматор 16; в которыйпредварительно перед началом испытаний или эксплуатации предлагаемого устройства включением включателя 18 введен сигнал, соответствующий оптимальной окружной скорости буксования муфты сцепления. Этот сигнал в сумма" торе 6 присутствует постоянно и постоянно вычитается из сигнала, поступающего с сумматора 13. Разность сигналов датчиков 1 О и 11 в сумматоре 13 представляет собой сигнал, пропорциональный текущей скорости буксования, т.е. скорости относительного перемещения ведущих и ведомых дисков сцепления, Разность сигналов в сумматоре 16 представляет собой разницу между текущим и оптимальным значениями окружности скорости буксования муфты сцепления, С выхода сумматора 16 сигнал поступает на дешифраторы 19 и 21. Дешифратор 19 настроен на восприятие и переработку в аналоговый сигнал любого сигнала, поступающего с выхода сумматора 16. Дешифратор 21 настроен на одно значение сигнала, поступающего с выхода сумматора 16 и равного нулевой разности между текущим и оптимальным значениями окружной скрости буксования муфты сцепления и еще на одно значение сигнала, поступающего с наборного блока 26.Пока колеса машины не двинулись сместа и, следовательно, не началивращаться валы коробки передач идиск датчика 11 окружная скорость буксования значительно превышает оптимальную и поэтому сигнал от сумматора16 идет только через дешифратор 19на усилитель 28 мощности муфты сцепления Усиленный сигнал управления пере 10дается на линейный двигатель 29 ишток 30 двигателя начинает перемещаться вправо. При этом размыкаются контакты 35 и реле в блоке устройства 9обесточивается, Вместе с тем, включен 5ная передача в коробке перемены передач остается зафиксированной во включенном состоянии, При дальнейшем перемещении штока 30 вправо начинаютвзаимодействовать ведущие и ведомые 20диски сцепления и за счет трения между ними с одной стороны начинает преодолеваться инерция покоя машины, ас другой стороны начинает уменьшатьсяскорость вращения коленчатого вала 25двигателя. В зависимости от эксплуатационных условий, связанных с состоянием дорожно-почвенного фона, весом груза, весом прицепа, уклономдороги и т.п определяется скорость 30вращения коленчатого вала двигателяи валов коробки передач в момент,когда текущее значение скорости буксования равно оптимальной скоростибуксования муфты сцепления,В этот момент срабатывает дешифра 35тор 21, сигнал с которого передаетсяна триггер 40, Триггер 40 опрокидывается и через постоянно замкнутый контакт 45 передает сигнал управления 40на усилитель 43 мощности, а от негона линейный двигатель 45 управленияподачей рейки топливного насоса. Приэтом шток 46 двигателя 45 начинаетперемещаться влево, увеличивая пода чу топлива в двигатель и увеличивая окружную скорость вращения коленчатого нала двигателя и связанных с ним ведущих дисков сцепления. Контакты 50 разомкнутся, реле 52 обесточится и контакты 41 замкнутся,Одновременно с увеличением подачи топлива в двигатель, увеличивается разность между текущим и оптимальным значениями окружной скорости буксования муфты сцепления, сигнал переда 55 ваемый с выхода сумматора 16 на дешифратор 19 увеличивается, соответственно унеличнвается сигнал усилителя 28 мощности и усилие перемещения штока 30 линейного двигателя 29. При этом величина перемещения штока 30 контролируется таходатчиком 38 и через тахоусилитель 39 на вход усилителя 28 мощности передается сигнал обратной связи по перемещению штока 30, Подобным образом перемещение штока 46 линейного двигателя 45 контролируется таходатчиком, с которого через тахоусилитель передается соответствующий сигнал обратной связи на вход усилителя 28 мощности.Следует учесть, что при положительной разности между текущим значением окружной скорости буксования сцепления и значением оптимальной скорости буксования с выхода сумматора 16 на дешифратор 19 передается сигнал прямой полярности соответствующий перемещению штока 30 линейного двигателя 29 влево. При отрицательной полярности сигнала шток 30 двигателя 29 перемещается вправо. Таким образом, при включении сцепления скорость буксования дисков сцепления будет колебатья около значения оптимальной окружной скорости буксования, Это происходит до тех пор, пока шток 46 линейного двигателя подачи рейки топливного насоса не переместится влево до поло;кения максимальной подачи топлива и не замкнет контакты 51. После включения контактов 51 срабатывает реле 53, замыкаются контакты 27 и на дешифратор 19 от наборного блока 26 передается дополнительный сигнал управления прямой полярности, который сложится с текущим сигналом и усилит аналоговый сигнал, переданный на усилитель 28 мощности. После чего вне зависимости от окружной скорости буксования дисков сцепления шток 30 линейного двигателя 29 перемещается вправо до упора в ограничитель (не показан) и до включения контактов 34.После включения контакта 34 проискодит включение реле 36, контакты 14 и 20 размыкаются и подача сигналов управления От датчиков 1 О и 11 прекращается. Сигнал поступающий от наборного блока 26 через замкнутые контакты 27 на дешифраторы 19 и 21 обеспечивает фиксацию штока 30 линейного двигателя 29 в положении максимальной подачи влево и фиксацию штока 46 линейного двигателя 45 в положении максимальной подачи вправо.Движение машины при включенном сцеплении при полной подаче топлива происходит до тех пор пока от устройства программирования подачи команд5 не поступит сигнал на остановку машины, При этом замкнется контакт 25. При замыкании контакта 23 включается таймер 22 и срабатывает реле 54, после чего контакты 44 размыкаются, Сиг нал от дешифратора 21 и наборного блока 26 перестает поступать на усилитель 43 мощности и шток 46 линейного двигателя 45 устанавливается в плавающее положение. Однако под действи ем пружины 49 шток 46 и кривошип 47 перемещаются вправо. В начальный момент перемещения штока вправо размыкаются контакты 51 обесточивается реле 53 и размыкаются контакты 27. Поэтому после того, как контакт 23 разомкнется, обесточится реле 54 и замкнутся контакты 44 сигнал с наборного блока 26 на дешифратор 19 и 21 поступать не будет, При дальнейшем перемещении штока 46 вправо под действием пружины 49 он занимает крайнее правое положение, соответствующее подаче топлива в двигатель при холостой его работе, а контакты 50 замыкаются и включают реле 52. После этого замыкаются контакты 41 и триггер 40 опрокидывается в положение "О". На тракторе включаются тормоза (схема управления тормозами не показана) и трактор останавливается. Цикл рабо 35 ты повторяется.Формула изобретения40Устройство для автоматического управления муфтой сцепления транспортного средства при полигонных испытаниях, содержащее электромагнитный двигатель привода муфты сцепления, подключенный к источнику тока, реле, датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено датчиком час 50 тоты вращения вала коробки передач, первым и вторым сумматорами, блокомзадатчиком значений оптимальных окружцых скоростей буксования муфть 1сцепления, перика и вторым дешцфраторами, усилителем мощности, таходатчцком, тахоусцлцтелем и линеццым двигателем со штоком привода муфты сцепления, усилителем мощности, таходатчиком, тахоусцлцтелем и линейным двигателем привода рейки топливного насоса, триггером, первым и вторым наборными блоками, эамыкателями, парамиконцевых контактов, таймером, прцэтом упомянутые датчики частоты вращения электрически соединены с источником тока ц первым сумматором, выход первого сумматора соединен с входом второго сумматора, который соединен также с блоком-эадатчцком значений оптимальных окружцых скоростейбуксования муфты сцепления, выходвторого сумматора соединен с входамипервого и второго дешцфраторов, входпервого дешцфратора также подключенк таймеру, первому и второму наборнымблокам, вход второго дешцфраторасоединен с вторым наборным блоком,выход первого дешифратора соединенс усилителем мощности и линейным двигателем муфты сцепления, шток которого сообщен с приводом муфты сцепления, причем на штоке упомянутого двигателя установлен замыкатель, размещенный между концевыми контактами, итаходатчик, электрически соединенныйс входом тахоусилителя муфты сцепления, выход последнего соединен с входом усилителя мощности муфты сцепления, первый выход второго дешифраторасоединен с усилителем мощности и линейным двигателем привода рейки топливного насоса, второй выход второгодешифратора соединен с упомянутымусилителем мощности через триггер,на штоке линеццого дВигателя приводарейки топливного насоса установленсоответствующий замыкатель, размещенный между другой парой контактов, изакреплен таходатчик, электрическисоединенный с входом тахоусилителяпривода рейки тоПливного насоса, авыход последнего соединен с входомусилителя мощности привода рейкитопливного насоса.1382 б 79 Риз 1 оставитель А, Барыков 5 Дехред Л.Сердюкова КорректорВ.Бутя едактцр ербе аз 22 58 дписное раж ног ний ВНИИ 1 Ш Государствен о комитета СССР по делам изобрете и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ктна 11 р ияводстзендо-поли раФическое предприятие, г. Ужгород, уд