Бесступенчатые механизмы поворота гусеничной машины

Время на прочтение: 6 минут(ы)

Все бесступенчатые МП позволяют изменять передаточное отношение МП непрерывно (бесступенчато). Как правило, это обеспечивается применением различных фрикционных вариаторов или гидропередач. Обычно используют гидрообъемные регулируемые передачи. Последние наиболее широко распространены в качестве механизмов поворота гусеничных машин различного назначения.

Все механизмы поворота, в том числе бесступенчатые, подразделяются на несколько типов. На рисунке а показана принципиальная кинематическая схема трансмиссии гусеничной машины с бесступенчатым механизмом поворота первого типа, а на рисунке б — с механизмом второго типа. Механизмы поворота первого типа сохраняют в процессе поворота машины скорость vc ее центра масс постоянной, равной скорости прямолинейного движения, поскольку, обеспечивая увеличение скорости v2 забегающей гусеницы на величину дельта_v, на такую же величину уменьшают скорость v1 отстающей в процессе поворота гусеницы. Механизмы поворота второго типа обеспечивают (за счет уменьшения скорости отстающей гусеницы) сохранение в процессе его выполнения постоянной скорости v2, равной скорости прямолинейного движения машины.

Схемы бесступенчатых механизмов поворота гусеничных машин

Рис. Схемы бесступенчатых механизмов поворота гусеничных машин:
а, б — механизмы первого и второго типов соответственно

Бесступенчатый МП (см. рис. а) включает в себя гидравлическую передачу, состоящую из регулируемого насоса Н и нерегулируемого гидродвигателя М, т.е. является гидрообъемным механизмом поворота (ГОМП). Насос, приводимый во вращение от ведущего вала КП, связан гидролиниями с гидродвигателя. Вал последнего через коническую зубчатую передачу соединен с промежуточным валом, который, в свою очередь, посредством зубчатых передач связан с бортовыми суммирующими планетарными передачами (СПП). Эти планетарные передачи называют суммирующими, поскольку они предназначены для суммирования двух потоков мощности, поступающих от двигателя при повороте машины: через КП и гидропередачу. Поток мощности, проходящий через КП, поступает на эпициклические шестерни СПП, связанные с ведомым (выходным) валом КП. Поток, проходящий через гидропередачу, поступает на промежуточный вал и далее на солнечные шестерни СПП. Потоки мощности суммируются на водилах СПП, связанных с ведущими колесами гусениц.

При прямолинейном движении гусеничной машины с бесступенчатым механизмом поворота первого типа мощность к ведущим колесам подводится одним потоком — только через КП. Гидропередача не работает, а вал гидродвигателя гидравлически заторможен, поэтому промежуточный вал остается неподвижным. Неподвижны при этом и солнечные шестерни СПП.

Гидрообъемные механизмы поворота первого типа используются на гусеничных машинах ГМ-569 и -352; ГОМП гусеничного шасси ГМ-352, например, состоит из гидропривода аксиально-поршневого насоса с переменной подачей, гидродвигателя постоянной производительности, механизма управления, питающей установки с лопастным насосом (служит для подпитки гидропривода, механизмов управления), клапанной коробки, фильтра и других элементов. Все узлы смонтированы на корпусе гидропривода в едином агрегате, который устанавливается на картер гидромеханической передачи машины.

Органом управления поворотом является рулевой штурвал, напоминающий автомобильное рулевое колесо. Штурвал связан с устройством для изменения подачи насоса. Поворачивая штурвал на определенный угол, водитель меняет количество жидкости, поступающей от насоса к гидромотору в единицу времени. При увеличении подачи насоса возрастает частота вращения вала гидромотора и, следовательно, солнечных шестерен СПП. При повороте машины солнечные шестерни вращаются с одинаковой частотой, но в разные стороны по отношению к эпициклическим шестерням СПП. Направления вращения солнечной и эпициклической шестерен СПП забегающего борта машины совпадают. Направления вращения аналогичных шестерен СПП отстающего борта не совпадают, поэтому водило забегающего борта будет вращаться с большей угловой скоростью, чем водило отстающего борта. В результате скорость забегающей гусеницы окажется больше, чем скорость отстающей (изменение скоростей по сравнению со скоростью центра масс машины осуществляется на одну величину Ас). Регулирование подачи насоса, а следовательно, и радиуса поворота машины производится бесступенчато.

Управление ГОМП осуществляется с места механика-водителя. Привод управления включает в себя рулевую колонку 5, которая может откидываться на определенный угол для облегчения посадки водителя, штурвал 35, систему тяг и рычагов для связи штурвала с органом управления изменением подачи насоса гидропривода 21. Для ограничения угла поворота рулевой колонки имеются упоры 1. При повороте рулевого штурвала с помощью системы тяг перемещается шток 18 нуль-установителя 31 пружинного типа. Вместе со штоком в ту или иную сторону перемещаются втулки 15 и 19 в зависимости от направления поворота штурвала. При этом сжимается пружина 17, создавая запас энергии, необходимой для возврата привода управления ГОМП в исходное (нейтральное) положение. Тяга 30 нуль-установителя кинематически связана с валиком 24 механизма управления гидроприводом ГОМП.

Для поворота машины вправо штурвал поворачивают также вправо, и наоборот. Радиус поворота машины зависит от угла поворота штурвала (максимальный угол поворота ±40°): чем больше угол поворота штурвала, тем меньше радиус поворота машины.

Бесступенчатый механизм поворота второго типа, представленный на рисунке б, конструктивно несколько сложнее. Он также имеет две СПП и регулируемую гидропередачу. Однако гидропередача состоит из двух регулируемых насосов-моторов (Н-М1 и Н-М2). Каждый насос-мотор представляет собой гидромашину, которая может работать в режиме насоса либо гидродвигателя. Насос предназначен для преобразования механической энергии в энергию рабочей жидкости, а гидродвигатель — для преобразования энергии жидкости в механическую энергию.

Для обеспечения прямолинейного движения или поворота гусеничной машины с данным механизмом поворота служат фрикционы — Ф4 и тормоза T1 и Т2.

При прямолинейном движении гидропередача не работает. В этом случае возможны два режима. При первом, когда мощность от двигателя передается к ведущим колесам гусениц одним потоком, все фрикционы выключены, а тормоза Т1 и Т2 щрцочены. Таким образом, солнечные шестерни СПП будут заторможены, а поток мощности от двигателя пройдет через КП, эпициклические шестерни, водила СПП и далее к ведущим колесам, что обеспечит движение машины на передачах нормального ряда.

Привод управления гидрообъемным механизмом поворота

Рис. Привод управления гидрообъемным механизмом поворота:
1 — упор; 2 — рукоятка стопора; 3 — рулевая колонка; 4 — втулка картера; 5 — зубчатая рейка; 6, 7, 14 — гайки; 8 — палец; 9 — в.илка; 10 — чехол; 11, 12 — вкладыши; 13 — уплотнительное кольцо; 15, 19 — втулки; 16 — корпус; 17 — пружина; шток; 20— вертикальный валик; 21 — гидропривод; 22 — упорные винты; 23, 27, 29, 33 — рычаги; 24 — валик; 25 — регулировочная тяга; 26, 28, 30, 32, 34 — тяги; 31 — нуль-установитель; 35 — штурвал; О, I, II — положения штурвала 1

Возможно также прямолинейное движение машины на передачах замедленного ряда (второй режим), т. е. с пониженной скоростью движения и, следовательно, с большим вращающим моментом, подводимым к ведущим колесам гусениц. При этом обеспечиваются большие тяговые усилия на гусеницах, что необходимо для движения в тяжелых дорожных условиях (по рыхлому снегу, заболоченной местности и т.д.). В данном случае водитель включает фрикционы Фх и Ф2, выключая тормоза Т1 и Т2. Фрикционы поворота Ф3 и Ф4 остаются выключенными. Тогда мощность от двигателя к ведущим колесам гусениц поступает двумя потоками: через ведомый вал КП на эпициклические шестерни СПП и одновременно от промежуточного вала КП через сблокированные фрикционы Фх и Ф2, зубчатые передачи и далее к солнечным шестерням СПП, направление вращения которых противоположно направлению вращения эпициклических шестерен, что уменьшает окружную скорость водил СПП. Поэтому и гусеницы при движении машины на замедленной передаче будут перематываться с меньшей скоростью, чем при движении на передаче нормального ряда.

При повороте машины включают фрикционы поворота Ф3 и Ф4 и в зависимости от его направления — фрикццрн Фх или Ф2. Тормоза Tjи Т2 выключены. Предположим, что для осуществления поворота включают фрикцион Ф1. Тогда один поток мощности поступает от двигателя на эпициклические щестерни СПП обоих бортов машины, а другой — от промежуточного вала через сблокированный фрикцион Ф3 к солнечной шестерне СПП забегающего борта (посредством зубчатой передачи) и гидромашине H-M1. Гидромашина H-M1 работает в режиме насоса, а гидромашина Н-М2 — в режиме гидродвигателя. Водитель, уменьшая подачу рабочей жидкости поворотом рулевого штурвала, снижает частоту вращения гидродвигателя М2, связанного посредством фрикциона Ф4 и зубчатой передачи с солнечной шестерней СПП отстающего борта. Поэтому скорость забегающей гусеницы при повороте не изменяется, а отстающей плавно уменьшается вплоть до нуля. Таким образом регулируют радиус поворота машины в зависимости от требуемой траектории криволинейного движения. При остановке вала гидродвигателя М2 автоматически включается тормоз Т2, воздействующий на солнечную шестерню СПП отстающего борта.

Аналогично осуществляют поворот машины и в другую сторону, включая фрикцион Ф2 и заставляя работать гидромашину Н-М2 в режиме насоса. При этом потоки мощности от двигателя к СПП изменятся.

Интересным решением по управлению поворотом сочлененных гусеничных машин является конструкция механизма поворота двухзвенных транспортеров. В состав двухзвенных сочлененных гусеничных транспортеров входят два корпусных шарнирно связанных звена, которые могут взаимно складываться в трех плоскостях: горизонтальной, продольной вертикальной и поперечной вертикальной. Звенья соединены друг с другом с помощью специального поворотно-сцецного устройства, а изменение их положения обеспечивается с помощью гидроцилиндров с золотниковым управлением. Для осуществления поворота машин используется рулевое управление (привод золотников).

Рулевое управление двухзвенного транспортера

Рис. Рулевое управление двухзвенного транспортера:
1 — рулевая колонка; 2, 10, 15 — рычаги; 3 — регулировочная втулка; 4 — гайка; 5, 6 — тяги; 7 — качающийся рычаг; 8 — золотник вертикального складывания; 9 — золотник гидравлического привода управления поворотом; 17, 12 — валики; 13 — текстолитовая втулка; 14 — палец

Рулевое управление двухзвенного транспортера обеспечивает поворот его звеньев в горизонтальной плоскости и их складывание в вертикальной плоскости.

В кабине механика-водителя установлена рулевая колонка 7, которая через систему тяг и рычагов связана с золотником 9 гидравлического привода управления поворотом. Рычаг 2, установленный справа от сиденья водителя, связан через валик 11, рычаг 15, систему тяг 5 и качающиеся рычаги 7 с золотником 8 вертикального складывания. Тяги и рычаги соединены пальцами 14. С помощью золотников 8 и 9 производится управление соответствующими гидроцилиндрами транспортера.

Рулевая колонка и рычаг 2 крепятся на полике кабины, а тяги проходят по правому борту рамы первого звена транспортера. Все качающиеся рычаги установлены на текстолитовых втулках 13. Максимальный угол поворота рулевого колеса (автомобильного типа) составляет ±35°. Поворот рулевого колеса вправо обеспечивает поворот машины также вправо, и наоборот.

При перемещении рычага 2 вперед транспортер складывается в вертикальной плоскости, наклоняя первое звено вперед. При перемещении этого рычага назад складывание осуществляется в обратную сторону.

Длина тяг регулируется с помощью регулировочных втулок 3, которые фиксируют с помощью корончатых гаек 4.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *