Механізм повороту транспортного засобу (варіанти)
Власники патенту UA 2261189:
Винахід відноситься до галузі транспортного машинобудування, а саме до конструкцій механізмів повороту колісних та гусеничних машин. Сутність винаходу полягає в тому, що механізм повороту транспортного засобу включає провідний вал з приводом від головної передачі, правий і лівий провідні вали бортових передач, пов'язані з провідним валом через відповідні їм фрикційні пристрої, додатковий вал, паралельний провідному валу і пов'язаний з правим і лівим провідними валами бортових передач через дві зубчасті передачі. В одну із зубчастих передач, праву чи ліву, вбудоване паразитне колесо. Інша зубчаста передача має керовану муфту з можливістю утворення при повороті жорсткого кінематичного ланцюга між усіма провідними валами і додатковим валом. Можливий інший варіант виконання, коли в одну із зубчастих передач праву або ліву вбудовані паразитне колесо та керована муфта. Технічним результатом є покращення керованості при прямолінійному русі, підвищення ККД трансмісії, зменшення числа впливу оператора, спрощення конструкції механізму повороту. 2 н.п. ф-ли, 2 іл.
Винахід відноситься до галузі транспортного машинобудування, а саме до конструкцій механізмів повороту колісних та гусеничних машин спеціального призначення, а також бульдозерів, навантажувачів та інших машин на їхній базі.
Відомі механізми повороту колісних і гусеничних машин, радіус повороту яких здійснюється за рахунок створення на провідних елементах бортових передач кутових швидкостей і обертових моментів, різних за напрямом, проте досягти їх рівності абсолютної величини не вдавалося. Тому не вдавалося і забезпечити мінімальний радіус повороту транспортного засобу, що дорівнює половині базового.розміру колії машини [1] (рис.131), він залишався більше колії. Крім того, подібні механізми повороту мають подвійний привід: від коробки і від двигуна, минаючи коробку передач, істотно ускладнюючи конструкцію механізму повороту.
Дещо краще це завдання вирішується, наприклад, на тракторах Т-330 (Україна) та «ЕЙМКО» (США). Але ці машини оснащуються двома трансмісіями персонально на кожен борт, що не завжди є прийнятним. Найбільш близьким до винаходу є механізм повороту транспортного засобу [2]. Даний механізм на додаток до відомих схем валопроводу оснащується додатково реверсивним редуктором з двома ступенями свободи, один з яких необхідно виключати, цей редуктор може бути замінений планетарним диференціальним механізмом. Недоліками даного механізму повороту є такі.
Трансмісія з механізмом повороту має знижений ККД, т.к. потужність на провідні елементи бортової передачі [2] надходить через дві зубчасті передачі, а при повороті додатково ще, наприклад через диференціал або інший пристрій.
Як редуктор з двома ступенями свободи, так і диференціальний механізм не можуть забезпечити сталого прямолінійного руху, який залежатиме від опорів на бортах; ці опори практично завжди різні, що означає постійне « нишпорення» машини і прямолінійний рух, має коригуватися оператором, інакше машина стає некерованою.
Як редуктор із двома ступенями свободи, так і диференціальний механізм ускладнюють конструкцію та експлуатацію механізму повороту.
В основу винаходу покладено технічне завдання - покращити керованість машиною при прямолінійному русі, підвищити ККД трансмісії, зменшити кількість впливів оператора, аотже, і знизити динаміку машини, спростити конструкцію механізму повороту.
Зазначене завдання вирішується тим, що в механізмі повороту транспортного засобу, що включає провідний вал з приводом від головної передачі, а також правий і лівий провідні вали бортових передач, пов'язані з провідним валом через відповідні фрикційні пристрої, додатковий вал, паралельний ведучому валу і пов'язаний з правим і лівим провідними валами бортової передачі через дві зубчасті передачі, згідно винаходу в одну із зубчастих передач, праву або ліву, вбудоване паразитне колесо, а інша зубчаста передача забезпечена керованою муфтою з можливістю утворення при повороті жорсткого кінематичного ланцюга між усіма провідними валами і додатковим валом. .
Жорсткий кінематичний зв'язок може забезпечуватися, наприклад, таким чином: при включенні керованої муфти правий провідний вал бортової передачі з'єднується з додатковим валом за допомогою простої зубчастої пари, а лівий провідний вал бортової передачі з'єднується з додатковим валом за допомогою зубчастої передачі, оснащеної паразитним колесом. При прямолінійному русі потужність через провідний вал передається на провідні вали бортової передачі прямо мінаючи додатковий вал.
Варіант виконання механізму повороту транспортного засобу, що включає провідний вал з приводом від головної передачі, а також правий і лівий провідні вали бортових передач, пов'язані з провідним валом через відповідні фрикційні пристрої, додатковий вал, паралельний ведучому валу і пов'язаний з правим і лівим провідними валами бортової передачі через дві зубчасті передачі, відрізняється тим, що в одну із зубчастих передач, праву або ліву, вбудовані паразитне колесо та керована муфта з можливістю утворення при поворотіжорсткого кінематичного ланцюга між усіма провідними валами та додатковим валом.
Відмінністю заявляється механізму (варіантів) є те, що редуктор з двома ступенями свободи або диференціальний механізм замінюється простим зубчастим, паразитним колесом з можливістю включення його в силовий контур за допомогою керованої муфти.
При цьому в силовому контурі під час повороту на провідних валах бортових передач виникають кутові швидкості і крутні моменти, рівні за величиною і протилежні за напрямом, які створюють передумови для повороту транспортного засобу зі стійким мінімально-можливим радіусом повороту, рівним половині колії, підвищуючи маневреність. та її якість.
Сутність винаходу пояснюється кресленнями; де на фіг.1 дана кінематична схема механізму повороту транспортного засобу, фіг.2 - те саме (варіант).
Механізм повороту транспортного засобу включає провідний вал 1 з приводом від головної передачі, праве і ліве фрикційні пристрої 2, просту зубчасту (наприклад, праву) передачу, що складається з зубчастих коліс 3 і 4, а також правий і лівий провідні вали 5 бортової передачі. У зубчастій передачі, наприклад, правої, встановлена керована муфта 6. Механізм повороту забезпечений додатковим валом 7, встановленим паралельно провідному валу 1 і пов'язаним з правим і лівим провідними валами 5 через зубчасті передачі з колесами 3, 4 (наприклад, права передача) і 8, 9, 10 (наприклад, ліва передача). При цьому в останній передачі зубчасте колесо 9 паразитне.
Механізм повороту транспортного засобу варіантом 2 містить паразитне колесо і керовану муфту в одній, правій або лівій, зубчастій передачі.
Потужність P0 передається механізму повороту через головну передачу до провідного валу 1 і далі на фрикційніпристрої 2 на правий і лівий провідні вали бортової передачі 4, які отримують потужність з рівними і однаково спрямованими кутовими швидкостями і обертовими моментами, т.к. керована муфта 6 вимкнена, і силовий контур йде по короткому кінематичному ланцюгу до відповідних бортів, минаючи вал 7, чим підвищується ККД механізму повороту. Це прямолінійний рух.
Для здійснення стійкого мінімально можливого радіусу повороту транспортного засобу включається керована муфта 6, а один з фрикційних пристроїв відключається 2, наприклад ліве. Тепер потужність P0 направляється через правий фрикціон 2, з нього направляється на праву бортову передачу, а частина потужності, що залишилася, через зубчасту передачу 3 направляється на вал 7, з нього через зубчасту передачу 8, 9 і 10, де 9 - паразитне колесо, яке змінює напрямок обертання провідного валу 5 лівого борту.
Для здійснення кутової швидкості ω9=-ω3 необхідно, щоб передатне відношення від зубчастого колеса 3 до зубчастого колеса 10 дорівнювало мінус одиниці, тобто. , яке може бути досягнуто, наприклад, при
Це і є умова забезпечення стійкого мінімально можливого радіусу повороту транспортного засобу праворуч.
Для повороту вліво відключається правий фрикційний пристрій, і картина потоків потужності змінюється на дзеркальну.
Для забезпечення всіх інших радіусів повороту муфтою 6 відключають вал 7 із силового потоку і механізм повороту розподіляє кутові швидкості та обертові моменти відповідно до умов блокування гальм Тлів і Тпр і повнотою вимикання фрикційних пристроїв 2.
При виконанні механізму повороту за варіантом 2 (фіг.2) його робота та принцип дії не змінюються. Відмінність полягає лише в конструктивному рішенні, яке полягає в тому, щокерована муфта вбудовується в передачу зубчасту, оснащену паразитним колесом.
Промислова застосовність винаходу визначається властивостями до маневреності, універсальності та підвищення корисної віддачі транспортного засобу. У зв'язку з цим даний механізм повороту може бути використаний на спеціальних та бойових машинах, на будівельно-дорожніх машинах та машинах комунального призначення.
1. Н.І.Груздєв, А.Г.Козлов, П.І.Іванов «Танки. Конструкція та розрахунок. Частина ІІ. Трансмісія. Військове видавництво військового міністерства Спілки РСР, М., 1951.
1. Механізм повороту транспортного засобу, що включає провідний вал з приводом від головної передачі, а також правий і лівий провідні вали бортових передач, пов'язані з провідним валом через відповідні фрикційні пристрої, додатковий вал, паралельний ведучому валу і пов'язаний з правим і лівим провідними валами бортових передач через дві зубчасті передачі, який відрізняється тим, що в одну із зубчастих передач, праву або ліву, вбудоване паразитне колесо, інша зубчаста передача забезпечена керованою муфтою з можливістю утворення при повороті жорсткого кінематичного ланцюга між усіма провідними валами і додатковим валом.
2. Механізм повороту транспортного засобу, що включає провідний вал з приводом від головної передачі, а також правий і лівий провідні вали бортових передач, пов'язані з провідним валом через відповідні їм фрикційні пристрої, додатковий вал, паралельний ведучому валу і пов'язаний з правим і лівим провідними валами бортових передач через дві зубчасті передачі, що відрізняється тим, що в одну із зубчастих передач, праву або ліву, вбудовані паразитне колесо та керована муфта з можливістю утворення при повороті жорсткого кінематичного ланцюга між усіма провідними валамита додатковим валом.