Система стабилизации положения транспортного средства

Изобретение относится к транспортным средствам, преимущественно предназначенным для передвижения в сложных дорожных условиях, а именно - к системам стабилизации остова и ходовой части транспортных средств на склоне.Цель изобретения - повышение безо пасности. 10На фиг. 1 - кинематическая схема механизма перемещения колес буксируемого транспортного средства; на фиг. 2 - гидравлическая схема привода этого механизма; на фиг. 3 - 15 кинематическая схема механизма перемещения колес ведущего моста транспортного средства; на фиг. 4 - гидравлическая схема привода этого меха низма. 20Система стабилизации положения транспортного средства содержит поворотные в вертикальных плоскостях бортовые рычаги 1 и 2, несущие на полуосях 3 и 4 опорные колеса (на 25 схеме не показаны), В исходном горизонтальном положении рычаги опираются на ограничители 5 и 6 хода вверх. Кро- ме того, рычаги снабжены приводом поочередного поворота вниз от двухполостных силовых цилиндров 7 и 8, Согласно схеме на фиг. 1, где изображена кинематика механизма перемещения по высоте колес .буксируемого тран спортного средства, полуоси 3 и 4 колес смещены относительно шарниров35 9 и 10 поворота рычагов на раме 11 в сторону прицепной петли 12., Такое смещение необходимо для облегчения процесса стабилизации буксирУемого 40 транспортного средства (уменьшения затрат энергии на поддержание вертикального стабилизируемого положения).Согласно схеме на фиг. 2, где представлена кинематика мехннизма перемещения по высоте колес. ведущего моста самоходного тягового транспортного средства, бортовые рычаги выполнены сдвоенными. Внутренние части 13 и 14 рычагов установлены с возможностью поворота в продольно-вертикальных плоскостях на остове и шарнирно связаны со штоком силовых цилиндров, а внешние 15 и 16, шарнир- но сочлененные с первыми несут полуоси 17 колес и кинематически связаны55 с остовом посредствам тяг 18 и 19 и рычагов 20 и 21. Эта связь необходима для поворота внешней части редуктора, при повороте внутренней силовым цилиндр 1 м, в противоположном направлении, В результате полуось 17 получит перемещение по высоте, отклоняясь от вертикали незначительно при соответствующем подборе кинематики механизма. В исходном положении рычаги занимают горизонтальное положение и не позволяют колесам, несомым полуосями 17, перемещаться вверх. Роль упоров, ограничивающих перемещение колес вверх, играют торцы 22 и 23 проходных крышек силовых цилиндров, на которые их поршни опираются в ис-, ходном состоянии (фиг. 3 и 4).Для передачи крутящих моментов к полуосям 17 сочлененные части рычагов выполнены полыми и в них размещены зубчатые редукторы, кинематически связующие полуоси с валами 24 трансмиссии транспортного средства.Разноименные полости силовых цилиндров 7 и 8 сообщены между собой через эапорные управляемые по давлению клапаны, количеством - по два в каждой сообщающей магистрали, и с питающей управляемой вручную или автоматически посредством маятниково" го датчика крена гидросистемой (на схеме не показана). Сообщающие выводы магистралей 25 и 26 этой гидро- системы подключены к магистрали 27 и 28 в точках, расположенных между запорными клапанами. Питающая магистраль 25 сообщена магистралями 28 и 29 с поршневой полостью 30 силового цилиндра 7 и со штоковой полостью 31 силового цилиндра 8 магистралями 32 и 33, а пигающая магистраль 26 сообщена магистралями 27 и 34 с поршневой полостью 35 силового цилиндра 8 и со штоковой полостью 36 силового цилиндра 7 магистралями 38 и 37.Запорные клапаны каждого силового цилиндра попарно объединены в,один узел, состоящий из двух обратных клапанов 39, 40 и 41, 42, сообщенных выходами с полостями цкпиндра, и общих отжимных поршнеи 43 и 44, установленных между ними, управляющие полости 45, 46, 47 и 48 которых сообщены со входами обратных клапанов и магистралями, сообщающими их с питающей гицросистемой, т,е, 25 и 26, Обратный клапан, в частности, может быть выполнен шарикового типа, запирающий элемент которого (шарик) постоянно поджимается к гнезду упругим5148элементом. На входе обратного клапана имеется шток для выталкивания шарика из гнезда. Шток установлен наотжимном поршне (Фиг, 2 и 4),Запорные клапаны снабжены управляемыми Фиксаторами запертых состояний. фиксаторы выполнены в видеподвижных элементов 49 и 50 для взаимодействия с отжимными поршнями 43и 44 .соответственно, на цилиндрической поверхности которых выполнены ответные кольцевые выточки прямоугольного сечения для входа фиксаторов.В исходном состоянии Фиксирующиеэлементы 49 и 50 (цилиндрическиестержни) не входят в кольцевые выточки и не препятствуют перемещениямотжимных поршней. Управление Фиксирующими элементами выполнено механическим. Для этого Фиксирующий элементзапорных клапанов одного силовогоцилиндра кинематически связан со штоком второго силового цилиндра и наоборот. Кинематическая связь, согласно схеме на Фиг, 2, выполнена в видетолкателей 51 и 52, входящих в коническую лунку на штоке, и взаимодействующих с фиксирующим элементом 49и 50 через пружины сжатия 53 и 54соответственноОттянутое положениефиксаторов, когда они не входят в выточки на отжимных поршнях 43 и 44,обеспечивается пружинами 55 и 56.Угол наклона конической поверхностилунки относительно оси перемещениятолкателей 51 и 52 превьппает уголтрения материалов, из которых выполнены шток и толкатель, для беспрепятственного выталкивания толкателя приперемещении штока.В соответствии со схемой на фиг.4кинематические связи Фиксирующихэлементов осуществлены посредствомкоромысел 57 и 58, одни плечи которых шарнирно связаны с толкателями,а вторые снабжены роликами, контактирующими с кольцами 59 и 60, посаженными на штоки силовых цилиндров. Длязахода ролика в кольцо, оно снабжено скосом. При нахождении роликовна кольцах фиксирующие элементы 49и 50 удерживаются в оттянутом положении и не препятствуют перемещениямотжимных поршней 43 и 44. В освобожденном состоянии перемещение фиксирующих элементов в кольцевые выточкиотжимных поршней обеспечивают пружины 61 и 62,2828Работает устройство следунчим образом,При движении по горизонтальнойповерхности, когда остов занимаетвертикальное положение, обе магистрали 25 и 26 питающей гидросистемысообщены со сливом. Давление в нихотсутствует. Колеса транспортного10 средства занимают исходное положение,которым соответствует опирание рычагов 1 и 2 на ограничители 5 и 6 иххода (в случае схемы на Фиг, 1 длябуксируемого транспортного средства)15 или сложенное состояние частей 13,15 и 14, 16 бортовых редукторов(в случае схемы на Фиг, 3 для ведущего моста). В последнем случае от перемещения вверх колеса удерживаются20 благодаря опиранию поршней силовыхцилиндров на торцы 22 и 23 их проходных крьппек, Поскольку давления вполостях отжимных поршней 43 и 44отсутствуют, то поршни не препятству 25 ют запиранию полостей силовых цилиндров 7 и 8 клапанами 39, 40, 41 и 42,Этому состоянию системы соответствует также оттянутое из кольцевых выточек отжимных поршней положение фик 30 сирующих элементов 49 и 50 (изображено на Фиг. 2 и 4).При въезде транспортного средствана поперечный склон, в одной из магистралей питающей гидросистемы, сЗ 5 целью компенсации его крена, создаютдавление рабочего тела, а вторуюпо-прежнему оставляют. сообщенной сосливом. В случае буксируемого транспортного средства для компенсации40 его крена, например влево,необходимо привести в действие силовой цилиндр 7 и посредством него обеспечить поворот рычага 2, при которомнесомое им колесо, уходя вниз, при-.45 поднимает накренившийся борт (фиг.1и 2) . С этой целью рабочее тело нагнетают в гидромагистраль 25, оставив магистраль 26 сообщенной со сливом. Под давлением окажутся такжеполость 30 силового цилиндра 7, полость 31 силового цилиндра 8 и управляющие полости 46 и 47 отжимныхпоршней 43 и 44, сообщенные с магистралью 25. Под давлением рабочего тела Отжимные поршни Отопрут полости36 и 35 силовых цилиндров, которыеокажутся сообщенными с магистралью26 и, далее, со сливом. Поступая вполость 30, рабочее тело обеспечитвыдвижение штока силового цилиндра 7и поворот шарнирно связанного с нимрычага 2, необходимый для компенсации крена. В некотором положении,когда остов транспортного средстваокажется возвращенным в исходное положение (вертикальное), рычаг 2 блокируют от дальнейшего поворота,сбросив давление в магистрали 25,С падением давления запорный клапан41, сообщенный с полостью 30, и запорный клапан 40, сообщенный с полостью 31, получает возможность запереть эти полости. Оставшиеся двазапорных клапана 39 и 42, будучиосвобожденные от воздействия отжимных поршней 43 и 44, обеспечиваютзапирание полостей 36 и 35 силовыхцилиндров. Фиксируощий элемент 49,кинематически связанный со штокомсилового цилиндра 7, при этом зафиксирует отжимной поршень 43 (левый,согласно схеме на фиг, 2), войдя поддействием его пружины 53 в выточкуна поршне, предварительное сжатиепружина 53 получила в результате выталкивания толкателя 51 рассматриваемого фиксатора из лунки при выдвижении штока силового цилиндра 7. Благодаря механической фиксации отжимного поршня 43, управляющего эапорными клапанами силового цилиндра 8,полости этого силового цилиндра будут постоянно заперты при дальнейшем срабатывании силового цилиндра 7.В запертом состоянии силовой цилиндр8 не позволит рычагу 1 повернутьсяпод действием внешних сил или силинерции. Это повьшает надежность работы и безопасность устройства в целом,На склоне противоположной крутизны система срабатывает аналогичнымобразом. Под давлением в этом случае будет (в момент срабатывания силового цилиндра 8) находиться магистраль 26, а магистраль 25 - сообщенной со сливом. Заблокированным окажется уже силовой цилиндр 7, поскольку фиксатором будет удерживаться отсмещения отжимной поршень запорныхклапанов, сообщенных с ним (правых,согласно схеме на фиг. 2).Отличие в работе системы стабилизации ведущего моста, изображеннойна фиг, 3 и 4, состоит в том, чтопривод поворота частей бортовых редукторов осуществляется не выталки 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вающимся, а втягивающимся штоком 1Поэтому на левом склоне для того,чтобы переместить вниз левое колесосиловым цилиндром 7, давление создают в питающей магистрали 26, оставляя сообщенной со сливом магистраль25, а на правом склоне, когда необходимо привести в действие силовойцилиндр 8 - наоборот. Фиксированиесоответствующего отжимного поршняв этом случае наступит вследствиескатывания ролика коромысла 58 или57 с кольца 59 или 60 соответственновтянувшегося штока и расжатия пружины 61 или 62Таким образом, принцип действияописанной системы состоит в следующем. При движении по склону, вертикальное стабилизированное положениетранспортного средства обеспечиваетсявыдвижением вниз нижерасположенногопо склону колеса. Второе колесо приэтом опирается на ограничитель ходавверх, а силовой цилиндр приводаповорота рычага этого колеса находится в бездействии. Для этого, чтобыне произошло самопроизвольного покаким-либо причинам выдвижения второго колеса, система обеспечивает запирание полостей бездействующего силового цилиндра до тех пор, пока выдвинувшееся колесо не возвратится висходное положение, т.е. транспортное средство не окажется на горизонтальной площадкеОдной из причин самопроизвольноговыдвижения вышерасположенного по склону колеса являются чрезмерные реактивные моменты в зубчатых передачахпривода ведущих колес моста в моментразгона транспортного средства и призастревании колес. Последнее является причиной самопроизвольного поворота рычагов и у буксируемого транспортного средства.Устраняя отмеченные недостатки рпредложенное устройство повысит безопасность транспортных средствроборудованных системой стабилизации,поскольку снизит вероятность их опрокидывания,Формула изобретенияСистема стабилизации транспортного средства, содержащая поворотные в вертикальных плоскостях два несущп опорные колеса бортовых рычагов, 1 О9 1482828индщенных Вьыходами с полостямиихся в исходном положении наа м ними установлен отжимаограничители хода вверх и связий поршень, полости с о еиходом их поочередного поворота КЦго сообщены с входами обратныхполост- которогооб а и 5ж собой ми их с ито см б зопасностичерез званные целью повнию клапанные узлы образ оваснабжена управляемыми фиксатормагистраль дву О сна женап ичем фиксаторвключенными в каждуюпит ей отжимающих поршнеи, рмя клапанами, сообщенными с питающей оуправляемоигточках узла, соо щеннонои к указной ук занным магистралям в точках,в я к , ндром, кдр , инематически связан сов я клапанами, дили дрго индра.расположенных между двумя ки сооб штококом другого силового циликотор еы выполнены обратными,т1482828 в орректор М, Шарош 2748 15 Тираа 528 ГКНТ ССС Ц 11иэводствеино-издательский комбинат Патент , г,ужгоро Гагарина, 10 Составитель Ю, щурактор И. Касарда Техред Л.Сердюков Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб одписноеткрытиям пр д. 4/5