Гидравлический усилитель рулевого управления с электронным управлением. Рулевое гидравлическое управление
Гидросистема рулевого управления комбайна
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Комбайны Дон
Гидросистема рулевого управления комбайнаНа комбайнах «Дон» используют гидрообъемное рулевое управление с гидравлическим усилителем потока. Оно обладает следующими важными преимуществами перед обычным механическим управлением: уменьшены масса конструкции и зазор в системе управления, а также упрощена компоновка системы.
Принцип действия. Гидросистема работает за счет передвижения рабочей жидкости (масла) по трубопроводам и агрегатам. В ней так же, как и в основной системе, четыре потока: подачи в насос, нагнетания от него, управления и слива.
При работающем насосе и неподвижном рулевом колесе золотник усилителя потока находится в нейтральном положении. Масло, забираемое насосом, через сливной канал насоса-дозатора направляется по трубопроводу обратно в гидробак. Оно очищается при сливе в фильтре.
В результате вращения рулевого колеса вправо масло подается насос-дозатором под давлением по трубопроводу в корпус усилителя потока и перемещает золотник влево. При этом его канал сообщается с каналом корпуса. Рабочая жидкость, пройдя по каналам и открыв клапан, поступает по каналу к клапану и передвигает его вправо. Каналы сообщаются. Далее часть масла, нагнетаемого насосом, течет по трубопроводу и открывает запорный клапан. Затем направляется по каналам и трубопроводам в полости цилиндров.
Рис. 1. Дросселирующий клапан: 1- корпус; 2 — шпиндель; 3 и 8 — уплотнительные кольца; 4 — шпонка; 5 — кронштейн; 6 — крышка; 7 — болт; 9- шайба
Рис. 2. Принципиальная схема действия гидросистемы рулевого управления (в нейтральном положении) при неподвижном рулевом колесе и насосе-дозаторе: 1- усилитель потока; 2 и 25 — запорные клапаны усилителя потока; 3. 28, 31, 33 и 34 — каналы в корпусе усилителя потока; 4 — корпус усилителя потока; 5 и 29 — пружины; 6 — золотник; 7, 9, 10, 12, 13, 15, 18, 24 и.26 — трубопроводы; 8 — канал в золотнике; 11 и 14 — гидроцилиндры поворота управляемых колес; 16 — рулевое колесо; 17 — насос-дозатор; 19 — предохранительный клапан системы слива в баке; 20 — фильтр; 21 — гидробак; 22 — предохранительный клапан предохранительно-переливного устройства, 23 — насос; 27 — клапан усилителя потока; 30 и 32 — дроссели усилителя потока
С помощью поршней цилиндров управляемые колеса устанавливаются в положение, соответствующее правому повороту комбайна. Масло из противоположных полостей цилиндров по трубопроводам проникает в кольцевую полость золотника и затем по трубопроводам сливается в бак.
При вращении рулевого колеса влево масло подается насосом-дозатором под давлением по трубопроводу и каналу в корпус усилителя потока и перемещает золотник вправо. Далее оно поступает по каналу к клапану и передвигает его вправо. Каналы сообщаются.
Далее часть масла, нагнетаемого насосом, направляется по трубопроводу и открывает запорный клапан. Затем течет по каналам и трубопроводам в полости цилиндров.
Поршни цилиндров при перемещении поворачивают управляемые леса в положение, соответствующее левому повороту комбайна. Масло из противоположных полостей по трубопроводам проникает в кольцевую полость золотника и затем по трубопроводам сливается в бак.
В случае отказа насоса усилителя или при буксировании комбайна с неработающим двигателем насос-дозатор действует как ручной насос, перекачивающий жидкость из одной полости гидроцилиндров в другую.
Схема действия гидросистемы рулевого управления оез усилителя в варианте, соответствующем левому повороту комбайна, представлена на рисунке 3, в.
При вращении рулевого колеса влево масло, нагнетаемое насосом-дозатором, поступает по трубопроводу в корпус усилителя потока и передвигает золотник вправо. Трубопровод и канал корпуса сообщаются друг с другом. Рабочая жидкость, пройдя по трубопроводу и каналу и открыв клапан, направляется по каналу и трубопроводам в полости цилиндров.
Рис. 3. Принципиальная схема действия гидросистемы рулевого управления при вращении рулевого колеса: а — вправо; в -влево; г. — влево без усилителя потока
Поршни цилиндров поворачивают управляемые колеса в положение соответствующее левому повороту комбайна. Масло из противоположных полостей по трубопроводам проникает в кольцевую полость золотника и затем по трубопроводам выдавливается в бак. Для вращения рулевого колеса необходимо приложить большее усилие, чем при работе с усилителем.
С прекращением вращения рулевого колеса масло перестает давить на торец золотника 6. Последний смещается в нейтральное положение под действием пружин. Масло, запертое в обеих полостях цилиндров, прочно и устойчиво удерживает механизм управления поворотом колес в любом заданном положении.
Шестеренный насос НШ-10Е-3 предназначен для нагнетания рабочей жидкости в гидросистеме рулевого управления. Его устанавливают на двигателе.
Рис. 4. Усилитель потока: 1 — корпус; 2 — клапан; 3 и 12 — крышки; 4 — болт; 5, 15 и 30 — уплотнительные кольца; 6 и 8 — Дроссели; 7 — заглушка; 9, 18, 22 и 25 — пружины; 10 и 26 — шарики; И и 27- седла; 13 — упор; 14 — втулка; 16 — шайба; 17 — золотник; 19 и 23 — отверстия для соединения с насосом-дозатором; 20, и 21 — отверстия для соединения с полостями гидроцилиндров управляемых колес; 24 к 31 — крестовины; 28 — отверстие для соединения с системой слива; 29 — штуцер для соединения с системой нагнетания; 32 — стопорное кольцо
Предохранительно-перепускной клапан служит для защиты гидросистемы от чрезмерных давлений, которые возникают при возрастании сопротивления.
Клапан расположен между нагнетающей и сливной магистралями. Его конструкция аналогична конструкции клапана основной гидросистемы. Отличительная особенность заключается лишь в том, что через клапан не проходит поток управления, а полость выхода потока управления заглушена.
Предохранительный клапан регулируется на давление открытия в пределах 12,5 МПа. Его монтируют на раме моторной установки под передней площадкой обслуживания.
Насос-дозатор размещают под площадкой водителя и соединяют через привод с рулевым колесом. Он обеспечивает управление поворотом колес как с усилителем потока, так и без него.
Усилитель потока пропорционально увеличивает поток рабочей жидкости от насоса-дозатора к гидроцилиндрам управляемых колес с целью уменьшения усилий на рулевом колесе и ускорения действия системы.
В корпусе (рис. 4), собранном с крышками, устанавливают золотник с четырьмя поясками. Пояски взаимодействуют с кольцевыми полостями
В штуцере монтируют запорный клапан. Он состоит из шарика, прижимаемого к седлу пружиной, и двух крестовин. Золотник с каналом удерживается в нейтральном положении двумя пружинами.
В корпусе находится клапан, который может перемещаться (под воздействием рабочей жидкости) между крышкой и упором. Клапан представляет собой шарик, прижимаемый к седлу пружиной.
Для предотвращения утечки рабочей жидкости в необходимых местах расположены уплотнительные кольца.
Гидроцилиндры поворота колес устанавливают на мосту управляемых колес комбайна. Их принципиальное устройство аналогично устройству поршневых гидроцилиндров.
Читать далее: Гидропривод ходовой части комбайна
Категория: -
Комбайны Дон
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
Гидравлический усилитель рулевого управления с электронным управлением
Чем выше скорость автомобиля, тем меньшие усилия должен прилагать водитель к рулевому колесу, чтобы изменить направление движения, что может привести к потере управляемости. Такая принципиальная закономерность характерна для всех систем рулевого управления (с постоянным и переменным передаточным отношением). Поэтому при разработке рулевого управления принимаются компромиссные решения.
Для улучшения управляемости автомобиля следует повышать крутящий момент при высоких скоростях и сводить его до минимума при малых скоростях движения и при парковке. Для выполнения этих требований современные легковые автомобили оснащаются гидроусилителями с электронным управлением и регулированием типа Servotronic. Эта система регулирует усилия на рулевом колесе в зависимости от скорости автомобиля.
Рис. Зависимость момента на рулевом колесе от скорости движения автомобиля при применении гидроусилителя типа Servotronic. Нулевая скорость соответствует парковке.
Усилитель руля Servotronic создан на базе обычного гидроусилителя. Измененная конструкция клапана управления с поворотным золотником позволяет реализовать принцип непосредственной гидравлической обратной связи. Применением электрогидравлического преобразователя и соответствующим приспособлением клапана управления удалось обеспечить зависимость степени усиления от скорости автомобиля.
Необходимое для работы системы Servotronic давление рабочей жидкости порядка 130 кгс/см2 создается гидронасосом обычной конструкции. Под этим давлением рабочая жидкость поступает к поворотному золотнику 7 клапана управления.
В свободном состоянии торсион удерживает клапан управления в среднем (нейтральном) положении.
Рис. Схема рулевого управления оборудованного гидроусилителем с электронным управлением:1,7 – поворотный золотник; 2,5 – торсион; 3 – электронный блок управления; 4 – датчик сигнала скорости; 6 – штифт; 8 – насос гидравлический; 9 – резервуар; 10 — предохранительный и перепускной клапан; 11 – реактивный поршень; 12 – электромагнитный клапан; 13,18 – распределительная втулка; 14 – правая полость силового цилиндра;15 — левая полость силового цилиндра; 16 – подвод жидкости к правой полости; 17 – подвод жидкости к левой полости; 19- поршень; а – нейтральное положение; б – поворот вправо; в – поворот влево
В блоке клапана управления находится торсион 5. Верхняя часть торсиона соединена штифтом с золотником 7. Нижняя его часть соединена также штифтом с ведущей шестерней 19 и с втулкой распределителя 13. Торсион связан с рулевым валом через карданный шарнир. Соединения торсиона выполнены посредством штифтов 6.
Рис. Соединения торсиона:5 – торсион; 6 – штифт; 7 – поворотный золотник; 13 – распределительная втулка; 19 – ведущая шестерня
Подаваемая гидронасосом рабочая жидкость поступает через входное сверление в корпус клапана управления и далее через кольцевой паз и радиальные отверстия в распределительной втулке клапана к регулирующим кромкам золотника. При нейтральном положении клапана рабочая жидкость перетекает через приточные кромки золотника 1 и поступает во все продольные пазы распределительной втулки и далее мимо сливных кромок золотника в его сливные пазы. Через эти пазы рабочая жидкость отводится в сливную полость и далее в бачок. При этом правая и левая полости силового цилиндра оказываются соединенными между собой через подключенные к ним трубопроводы и кольцевые пазы в корпусе клапана.
При повороте рулевого колеса налево создаваемый водителем крутящий момент передается на торсион 2, верхний конец которого соединен штифтом 6 с поворотным золотником, а нижний конец – с распределительной втулкой 18 и приводной шестерней рулевого механизма. В результате торсион скручивается подобно стабилизатору при наезде одного из колес автомобиля на неровность дороги.
При закрутке торсиона золотник вместе с верхней частью торсиона поворачивается в распределительной втулке, изменяя относительное положение пазов золотника и перепускных отверстий втулки. По мере поворота золотника относительно втулки одни каналы открываются, а другие закрываются.
Рабочая жидкость поступает через щели, раскрывающиеся при перемещении приточных кромок, в продольные пазы и далее через отверстие в кольцевой паз и через трубопровод в правую полость 14 силового цилиндра. На поршень 19 воздействует давление жидкости, что облегчает поворот рулевого колеса.
При поступлении рабочей жидкости в правую полость силового цилиндра происходит ее вытеснение из левой полости в сливную магистраль. Если отпустить рулевое колесо, распрямляющийся торсион вернет золотник в нейтральное положение относительно распределительной втулки.
При повороте рулевого колеса направо рабочая жидкость поступает в левую полость 15 силового цилиндра и происходит ее вытеснение из правой полости.
Электронный блок управления системы Servotronic обрабатывает сигнал скорости автомобиля и изменяет в соответствии с ним ток управления электромагнитным клапаном 4. При повышении скорости автомобиля блок управления системы уменьшает ток управления электромагнитным клапаном. В результате этот клапан частично открывается и перепускает ограниченное количество рабочей жидкости из приточного кольцевого паза 5 в полость 9 над реактивным поршнем 8. При этом жиклер 6 препятствует сильному оттоку рабочей жидкости на слив, благодаря чему в полости над реактивным поршнем создается достаточно высокое давление. В зависимости от величины этого давления изменяется усилие, передаваемое поршнем на шарики и далее на втулку распределителя. Чем выше давление рабочей жидкости, тем большие усилия создаются усилителем и тем большие усилия должен прилагать водитель к рулевому колесу.
Действующее на реактивный поршень давление передается на шарики 7, которые установлены между ним и скошенными поверхностями центрирующей втулки 10, жестко соединенной с распределительной втулкой. Точное центрирование клапана управления особенно благоприятно при движении автомобиля по прямой. При вращении клапана управления, находящиеся под нагрузкой шарики противодействуют повороту золотника относительно распределительной втулки. Таким образом, гидравлический способ создания реактивных усилий используется для повышения момента на рулевом колеса до уровня, подбираемого индивидуально для каждой модели автомобиля.
При высоких скоростях движения ток управления снижается до нуля, в результате чего электромагнитный клапан открывается полностью. В результате на реактивный поршень действует максимальное давление, соответствующее его величине в приточном кольцевом пазе. В результате этого при повороте рулевого колеса на реактивный поршень действует повышенное давление рабочей жидкости. Если действующее на реактивный поршень давление достигло установленного для данного автомобиля предела, открывается ограничительный клапан 3, через который рабочая жидкость перетекает в сливную полость. При этом дальнейший рост давления прекращается.
Рис. Блок клапана управления:1 – распределительная втулка; 2 – сливная полость; 3 – ограничительный клапан; 4 – электромагнитный клапан; 5 – приточный кольцевой паз; 6 – жиклер; 7 – шарик; 8 – реактивный поршень; 9 – полость над реактивным поршнем;10 – центрирующая втулка
При небольшой или нулевой скорости движения сила протекающего через электромагнитный клапан тока достигает максимальной величины, в результате чего электромагнитный клапан 4 закрывается и предотвращает поступление рабочей жидкости в полость 9 над реактивным поршнем. При этом в полости над реактивным поршнем поддерживается такое же давление, как и в сливной полости 2, так как они соединены между собой посредством жиклера 6. Таким образом клапан управления системы Servotronic действует так же, как обычный клапан с поворотным золотником. Так как действие реактивного поршня отсутствует, для поворота колес автомобиля требуются относительно небольшие усилия на рулевом колесе.
При воздействии на рулевой механизм силы в противоположном направлении, например, в результате наезда на неровность, усилитель действует как демпфер. В этом случае торсион закручивается под действием усилия, передаваемого на него через рейку и ведущую шестерню. При этом золотник поворачивается из нейтрального положения относительно втулки распределителя. В результате рабочая жидкость поступает под давлением в ту полость силового цилиндра, которая создает противодействие движению рейки.
Рис. Схема работы гидроусилителя при наезде на препятствие
Например, при переезде неровности на колесо автомобиля действует сила FA, которая стремится его повернуть вокруг точки D (по часовой стрелке). При этом на рейку передается сила FZ, которая поворачивает шестерню и закручивает торсион. В результате открывается проход рабочей жидкости под давлением в правую полость силового цилиндра, а левая полость сообщается со сливом. Действующая на поршень и рейку реактивная сила FR уравновешивает силу FZ и противодействует таким образом повороту колес автомобиля.
На привод насоса гидроусилителя затрачивается значительная мощность (5…7 л.с.), поэтому в целях экономии топлива в современных автомобилях применяют гидравлические насосы с приводом не от коленчатого вала, а от электродвигателя, который включается в работу по сигналу блока управления. Такая конструкция позволяет также повысить долговечность насоса гидроусилителя, так как он работает только во время поворота рулевого колеса.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Гидравлическое рулевое управление для катеров
Итак пора подумать о гидравлическом управлении поворотом поворотно-откидной колонки. Необходимо сделать так, чтобы кроме управления в ручную, была возможность управлять с помощью Автопилота. Предлагаю схему решения этого вопроса
Описание схемы.Для управления гидроцилиндрами применил насос дозатор Д100-14.20-01, который монтируется на рулевое колесо. Это своего рода гидрораспределитель со встроенным насосом (геротор).В качестве гидростанции применил насос от ГРУ сельхоз техники НШ6ФБ-3ЛВ схеме присутствует гидрораспределитель с электрическим управлением 1РЕ6 64А Г12, который управляет гидроцилиндрами по сигналу от автопилота.При установке рулевого колеса в нейтральное положении и включенном автопилоте, поворот руля осуществляется за счет гидрораспределителя 1РЕ6 64А Г12. Как только рулевое колесо будет повернуто (например для корректировки курса) то за счет электрической схемы и устройства определения вращения рулевого колеса, питание электромагнитов автопилота разарвется. Питание на электромагниты гидрораспределителя возобновиться, когда руль примет нейтральное положение.Вот предварительная электрическая схема
Устройство для определения направления вращения рулевого колеса состоит из следующих частей: малогабаритного электродвигателя постоянного тока , двигатель соединен на валу руля с помощью ремня от принтера (двигатель тоже от принтера). Далее к двигателю подключается простейшая схема индикатора полярности, нагрузкой которой служат оптроны. Далее идут ключи на транзисторе VT1 и VT2,которые управляют реле К1 и К2 соответственно , при включении которых разрывается питание электромагнитов гидрораспределителя Автопилота.
sam-sobral.ru
Рулевое гидравлическое управление
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 27Х!11.1962 (№ 792989/27-11) Кл. 35Ь, 140
471, 22 с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 19.Х1.1964. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 1,II.1965
МПК В 66с
F 06h
УДК
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
Авторы изобретения П. И. Немировский, Г. М. Пискарев, Л. И. Аверьянов, Ю, М. Чиняев, Я. С. Сорин, H. H. Хлопотов и A. П. Федоров
Заявитель КИ"" ! KHri
РУЛЕВОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ПОЛНОПОВОРОТНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ И КРАНОВ
НА ПНЕВМОКОЛЕСНОМ ХОДУ
Подписная группа № 213
Известны системы рулевых гидравлических управлений, включающие питаемый насосом распределительный золотник, направляющий рабочую жидкость через вспомогательный цилиндр в исполнительный, шток которого сочленен с рычажным механизмом, воздействующим на управляемые колеса.
Особенностью описываемого рулевого гидравлического управления является то, что вспомогательный цилиндр выполнен сдвоенным, а его штоки жестко прикреплены к корпусу золотника.. Полости сдвоенного вспомогательного цилиндра сообщаются с одноименными полостями исполнительного цилиндра, образуя две замкнутые системы циркуляции.
На линиях, соединяющих гидросистему с баком, установлены клапаны, служащие для подпитки гидросистемы в случае утечки рабочей жидкости и перепуска жидкости при транспортировании машины на прицепе.
Рулевое гидравлическое управление обеспе. чивает жесткую связь между управляемыми колесами и рулевым колесом. Наличие жесткой гидравлической связи дает возможность управляемым колесам поворачиваться соответственно повороту рулевого колеса, что повышает чувствительность руля и безопасность движения машины.
На чертеже схематически изображено описываемое рулевое гидравлическое управление полноповоротных экскаваторов и кранов на пневмоколесном ходу, общий вид.
Оно состоит из рулевого механизма 1, распределительного золотника 2, вспомогательного сдвоенного цилиндра 8, шестеренчатого гидронасоса 4, фильтра 5, масляного бака б, клапанов 7, вращающегося соединения 8, исполнительного цилиндра 9 и рычажной системы 10, связанной с управляемыми колеса10 ми 11.
Исполнительный цилиндр 9 укреплен шарнирно на ходовой тележке, а остальные элементы управления смонтированы на поворотной платформе экскаватора или крана и со15 единены с исполнительным цилиндром посредством вращающегося соединения 8. Корпус распределительного золотника жестко прикреплен к штокам вспомогательного сдвоенного цилиндра, а плунжер золотника шар20 нирно соединен с сошкой 12 рулевого механизма.
При повороте рулевого колеса плунжер золотника перемещается в его корпусе. В ре,зультате канал, проходящий к нагнетательной
25 полости шестеренчатого гидронасоса, соединяется с определенной полостью вспомогательного сдвоенного цилиндра и рабочая жидкость приводит в движение его поршни.
Благодаря тому что полости вспомогатель30 ного сдвоенного цилиндра соединены канала166474 ми с одноименными полостями исполнительного цилиндра, образуя две замкнутые системы циркуляции, движение поршней вспомогательного сдвоенного цилиндра передается поршню исполнительного цилиндра и через его шток — системе рычагов, осуществляющей поворот управляемых колес.
Утечки рабочей жидкости в замкнутых циркуляционных системах компенсируются через клапаны 7. Последние также выполняют роль перепускных клапанов, соединяющих обе полости исполнительного цилиндра непосредственно с баком, для чего шарики клапанов предварительно утапливаются винтами 18.
При обратном ударе, т. е. при наезде колеса экскаватора или крана на препятствие, движение поршня исполнительного цилиндра передается штоком вспомогательного сдвоенного цилиндра и вызывает смещение жестко связанного со штоками корпуса золотника относительно неподвижного плунжера. При этом рабочая жидкость начинает поступать от гидронасоса в ту полость вспомогательного сдвоенного цилиндра, от которой поступил «сигнал» о наезде на препятствие, и управляемые колеса возвращаются в первоначальное положение, а корпус золотника, следуя за штоками вспомогательного сдвоенного цилиндра, приходит в нейтральное положение относительно плунжера золотника.
5 Предмет изобретения
Рулевое гидравлическое управление полноповоротных экскаваторов и кранов на пневмо- колесном ходу, содержащий включенный в гидросистему питаемый насосом распредели10 тельный золотник, направляющий рабочую жидкость через вспомогательный цилиндр в исполнительный, шток которого сочленен с рычажной системой, воздействующей на управляемые колеса, отличающееся тем, что, с
15 целью обеспечения жесткой связи между управляемыми колесами и рулевым колесом в обоих направлениях, вспомогательный цилиндр выполнен сдвоенным, со штоками, жестко прикрепленными к корпусу золотника, 20 полости этого цилиндра сообщаются с одноименными полостями исполнительного цилиндра, образуя две замкнутые системы циркуляции, подпитываемые в случае утечки рабочей жидкости через клапаны, установленные
25 на линиях, соединяющих гидросистему с баком и служащих для перепуска жидкости при транспортировании машины на прицепе.
166474
Составитель Е. И. Кривенко
Редактор Л. В, Калашникова Техред А. А, Камышникова Корректор О. И. Попова
Заказ 3762/5 Тираж 1225 Формат бум, 60+90 /a Объем 0,24 изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изэбрегений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
www.findpatent.ru
Объемный гидропривод рулевого управления транспортного средства
Союз Соввтскнх
Социалистических
Республик 639213 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16.12.75 (21) 2199820/11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) И. Кл.
В 62 0 5/06
Гаоудвротвеиный комитет
СССР ао далам изобретений и открытий
Опубликовано 25.06.79. Бюллетень № 23
Дата опубликования описания 29 06 79 (53) УДК 629.113. .014.5 (088.8) :Б.А. Любимов, Е. Н. Червяков, 10. И. Судаков, В. Л. Обидин, И, С. Погорелова, Г. Е. Огий, Л. А. Вайнштейн и Л. А. Панн (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ОБЪЕМНЫЙ ГИДРОПРИВОД РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Объемный гидропривод рулевого управления предназначен для управления поворотом колесных транспортных средств.
Известен объемный гидропривод рулевого управления транспортного средства, содержащий насос, резервуар, исполнительный гидроцилиндр, дозирующий гидромотор, распределительное устройство, связанное механически с рулевым валом и соединенное гидролиниями с доэирующим гидромотором, насосом, резервуаром и полостями исполнительного гидроцилиндра (1), Однако в такой системе весь поток рабочей жидкости проходит через доэирующий гидромотор, в связи с чем для обеспечения заданного передаточного отношения рулевого привода при больших размерах гидроцилиндра требуется соответственно больший рабочий объем дозирующего гидромотора, что приводит к увеличению габаритов управляющего устройства и затрудняет его установку на машину.
Известен также объемный пщропривод, содержащий насос, резервуар, исполнительный гидроцилиндр, доэирующнй гидромотор, распределительное устройство, свяэыпюе механически с рулеBbIM валом и соединенное гидролиниями с дозирующнм гидромотором, насосом, резервуаром и полостями исполнительного гидроцилиндра, дополнительный гидроуправляемый распределитель, соединенный пщролиниями с насосом, резервуаром, распределительным устройством и полостями исполнительного гидроцнлиндра, а также дроссели, установленные в гидролиниях (2).
Однако такой гидропривод сложен по конструкции и не обеспечивает требуемой точности и стабильности управления.
Цель изобретения — устранение отмеченных недостатков объемного гидропривода.
Это достигается тем, что он снабжен двумя дросселями, первый нз которых установлен в гидролинии,. соединяющей дополнительный гидроуправляемый распределитель с насосом, а второй в гидролшпщ, соединяющей распределительное устройство с дополнительным пщроуправляемым распределителем, а также тем, что он снабжен клапаном, установленным в гидролинии, соединяющей дополпительиый гидроуправляемый распределитель с насосом, причем торцовые полости клапана соединены параллельно с упомянуты639213
3 мм дросселями, и тем, что, по крайней мере, один иэ дросселей выполнен регулируемым.
На чертеже изображена принципиальная схема объемного гидропривода рулевого управления.
Объемный гидропривод рулевого управления транспортного средства содержит насос 1, предохранительный клапан 2, обратные клапаны 3 и 4, резервуар 5, клапан 6 постоянного потока, рулевой вап 7, механически связанный с золотником распределительного устройства 8, дозирующий 1о гидромотор 9, связанный с золотником распределительного устройства с помощью механической обратной связи 10, и образующие управляющее устройство 11, трехпозиционный дополнительный гидроуправляемый распределитель 12, имею- 15 щий управляющие полости 13 и 14, дроссели 15 и 16, регулятор давления, содержащий клапан
17, имеющий полости 18 и 19, и рабочую щель
20, исполнительный гидроцилиццр 21, имеющий поршень 22, полости 23 и 24 и шток 25, саеди- 2а .пенный с поворотным механизмом 26. управляющее устройство 11 имеет канал, соединенный через гидролинию 27 и клапан 6 постоянного потока с насосом 1, и канал, соединен- 25 ный через гидролинии 28 и 29 с резервуаром 5, а также два канала управления, соединенные через гидролинии 30 и 31 с гидроуправляемым распределителем 12 и его управляющими полостями 13 и 14.
Гидроуправляемый распределитель 12 соединен гидролинией 32 через дросель 16, рабочую щель 20 клапана 17, обратный клапан 4 и гидралинию 33 с насосом 1. Гидралиния 32 также соединена через драссель 15 с гидролинией 34.
При нейтральном положении золотника распределительного устройства 8 часть потока масла от насоса 1 через клапан 6 постоянного потока и гидралинию 27 поступает в распределительное устройство 8 и из него па гидралиниям 28 . 4а и 29 в резервуар. Остальная часть патака, создаваемого насосом, сбрасывается на слив клапаном 6 потока в резервуар, при этом золотник гидрауправляемого распределителя 12 также находится в нейтральном положении и запирает полости 23 и 24 исполнительного гидрацилиндра 21.
При повороте рулевого колеса в какую-либо сторону золотник распределительного устройства
8 смещается из нейтрального положения, перекрывая свободный проход масла ат насоса в реэерsyap и масло начинает поступать в гидромотар
9, а из него, в зависимости от напряжения поворота рулевого колеса, в гидролинию 30 или 31.
Одновременно с этим прекращается свободный проход остальной части потока на слив через клапан 6. При прохождении масла через доэирующий гидромотор происходит его вращение и благодаря механической связи 10 происходит перемещение золотника в противоположную сторону. Та4 ким образом осуществляется обратная связь, обеспечивающая регулирование скорости вращения дозирующего гидромотора в соответствии со скоростью вращения рулевого вала.
При подаче масла в гидролинию 30 величина давления в управляющей полости 14 гидроуправляемого распределителя 12 станет меньшей, чем в полости 13, что приведет к смещению золотника гидроуправляемаго распределителя 12. При смещении золотника поток масла иэ гидролинии
30 будет поступать через гидроуправляемый распределитель 12, гидролинию 34 дроссель 15 и гидролинию 32 в полость 23 гидроцилиндра, а из полости 24 гидрацилиндра через гидроуправляемый распределитель 12 и гидролинию 29 в резервуар.
Одновременно масло ат насоса 1 будет поступать в гидралинию 32 через обратный клапан 4, гидролинию 33, рабочую щель 20 клапана 17 и дроссель 16. Поскольку дроссели 15 и 16 соединены с полостями 18 и 19 клапана 17, клапан займет такое положение, при котором за счет изменения величины рабочей щели 20 будет обеспечено равенство перепадов давления на драсселях.
При равенстве перепадов давления, величины потоков масла, проходящих через дроссели 15 и
16, будут пропорциональны площадям их проходных сечений. В результате любое изменение вели1 чины потока на драсселе 15, задаваемое вращением рулевого вала через управляющее.устройство, будет приводить к соответствующему пропорциональному изменению потока, проходящего через драссель 16, а следовательно, и потока масла, поступающего в полость гидроцилиндра, Работоспособность рулевого управления сохраняется, если из системы исключить клапан 17 и клапан 6 постоянного потока, однако в первом случае будет уменьшена стабильность работы рулевого управления, а ва втором случае через распределительное устройство 8 будет проходить весь поток масла.
При неработающем насосе 1 поступление масла в гидроцилиндр осуществляется с помощью дазирующего гидрамотора 9, который в этом случае работает как насос, приводимый во вра щение ат рулевого вала. Подача масла в гидроцилиндр в этом случае осуществляется так же, как и при работающем насосе 1, однако при этом поступление масла в гидролинию 32 через драссель l6 отсутствует.
Масло в управляющее устройство 11 поступает через обратный клапан 3 из резервуара 5 или из сливной гидролинии 29. Для исключения перетекания масла иэ гидралинии 32 через дроссель
16, клапан 17, гидралинию 33, клапан 6 и насос
1 в резервуар в гидролинии 33 установлен обратный клапан 4.
639213
Формула изобретения
ЦНИИПИ Заказ 3686(48 Тираж 768 Подписное
Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4
l. Объемный гидропривод рулевого управления транспортного,средства, содержащий насос, резервуар, исполнительный гидроцилиндр, дози рующий гидромотор, распределительное устройство, связанное механически с рулевым валом и соединенное гидролиниями с дозирующими гидромотором, насосом, резервуаром и полостями исполнительного гидроцилиндра, дополнитель- 16 ный гидроуправляемый распределитель, соединенный гидролиниями с насосом, резервуаром, распределительным устройством и полостями исполнительного гидроцилиндра, а также дроссели, установленные в гидролиниях, отличающий- 5 ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности управления, он снабжен двумя дросселями, первый иэ которых установлен в гидролинии, соединяющей дополнительный гидроуправляемый распределитель с насосом, а 2о
6 второй в гидролинии, соединяющей распредет6 тельное устройство с дополнительным гидроуправляемым распределителем.
2. Гпдропривод по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы рулевого управления, он снабжен клапаном, установленным в гидролинии, соединяющей дополнительный гидроуправляемый распределитель с на. сосом, причем торцовые полости клапана соединены параллельно с упомянутыми дросселями, 3. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения воэможности изменения передаточного отношения и изменения режима работы рулевого привода, по крайней мере один, из дросселей выполнен регулируемым.
Исто пппси информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент CDJA N 3443378, кл. 60-52, 1972.
2. Патент ФРГ Р 2305798, кл. F 15 s 13/02, 1970.
www.findpatent.ru
«Изучение устройства и работы гидравлических усилителей рулевого управления»
1. Цели работы:
1) закрепить знания по устройству гидравлических усилителей рулевого управления;
2) научиться анализировать особенности устройства и работы гидравлических усилителей рулевого управления;
3) научиться выполнять частичную разборку, сборку гидравлических усилителей рулевого управления.
Задание
Выполнить частичную разборку, сборку и анализ устройства и работы гидравлических усилителей рулевого управления.
Оснащение работы
1) Гидравлический усилитель рулевого управления;
2) Набор инструментов.
Основные сведения
4.1 Устройство гидравлического усилителя рулевого управления
Гидроусилитель (рисунок 1) имеет следующие основные элементы: источник питания (гидронасос ГН с бачком Б), распределительное устройство (гидрораспределитель ГР) и исполнительное устройство (гидроцилиндр ГЦ).
Гидронасос ГН, приводимый в действие от двигателя автомобиля, соединен нагнетательным 2 и сливным 3 маслопроводами с гидрораспределителем ГР, который установлен на продольной рулевой тяге 6, прикрепленной к поворотному рычагу 7 управляемого колеса 5. Внутри корпуса гидрораспределителя находится золотник 1, связанный с рулевым механизмом РМ. Золотник имеет три пояска, а корпус гидроусилителя — три окна. Внутри корпуса между поясками золотника образуются две камеры а и б. Кроме того, в корпусе имеются еще и реактивные камеры в и г, соединенные с камерами а и б осевыми каналами, выполненными в крайних поясках золотника.
Рисунок 1 – Гидравлический усилитель
В реактивных камерах размещены предварительно сжатые центрирующие пружины 4.
Гидрораспределитель соединен маслопроводами 11 с гидроцилиндром ГЦ, который установлен на несущей системе (раме, кузове) автомобиля. Поршень 10 гидроцилиндра через шток связан с поперечной рулевой тягой 9, соединенной с рычагом 8 поворотной цапфы управляемого колеса. Поршень делит внутренний объем гидроцилиндра на две полости А и В, которые соединены маслопроводами соответственно с камерами а и б гидрораспределителя. Обе полости гидроцилиндра, все камеры гидрораспределителя и маслопроводы заполнены маслом (турбинное, веретенное).
4.2 Принцип работы гидравлического усилителя рулевого управления
При прямолинейном движении автомобиля (рисунок 1) золотник 7 под действием центрирующих пружин 4 и давления масла в реактивных камерах в и г удерживается в нейтральном положении, при котором все три окна гидрораспределителя открыты. Масло поступает от гидронасоса через нагнетательный маслопровод 2 в камеры а и б гидрораспределителя, из них по сливному маслопроводу 3 в бачок Б, а из него в гидронасос. Давление масла, установившееся в камерах а и б, передается по маслопроводам 11 в полости А и В гидроцилиндра, где оно одинаково.
При повороте автомобиля усилие от рулевого механизма передается на золотник. После преодоления сопротивления центрирующих пружин 4 усилие переместит золотник 1 из нейтрального положения на 1...2 мм в одну или другую сторону в зависимости от направления поворота автомобиля. Нагнетательный маслопровод через гидрораспределитель соединяется с одной из полостей гидроцилиндра, а другая его полость — со сливным маслопроводом. Масло из гидронасоса по нагнетательному маслопроводу 2 поступает в гидрораспределитель, затем в гидроцилиндр и воздействует на поршень 10.
Перемещающийся поршень через тягу 9 и рычаг 8 повернет управляемое колесо 5, а масло из гидроцилиндра по сливному маслопроводу 3 поступит в бачок Б и из него в гидронасос.
Одновременно из-за наличия связи через рычаг 7 и тягу 6 (обратная связь) корпус гидрораспределителя переместится в ту же сторону, в которую был смещен золотник. При этом давление масла в полостях А и В гидроцилиндра уравновесится, и поворот управляемого колеса прекратится. Угол поворота управляемого колеса будет точно соответствовать углу поворота рулевого колеса. В этом заключается следящее действие гидроусилителя по перемещению (кинематическое следящее действие).
В рулевом управлении без гидроусилителя водитель чувствует дорогу по прилагаемому к рулевому колесу усилию, возрастающему при увеличении сопротивления повороту управляемых колес, и наоборот. При гидроусилителе водитель чувствует дорогу за счет следящего действия гидроусилителя по силе изменения прилагаемого усилия на рулевом колесе. Для этого предназначены реактивные камеры в и г в гидрораспределителе, в каждой из которых давление масла такое же, как и в камерах а и б.
При увеличении сопротивления повороту управляемых колес автомобиля возрастает давление масла в одной из реактивных камер. Давление передается на золотник и от него через рулевой механизм РМ на рулевое колесо. При этом усилие для поворота рулевого колеса увеличивается пропорционально сопротивлению повороту управляемых колес. Таким образом, гидроусилитель следит за необходимым для поворота управляемых колес усилием.
4.3 Виды гидравлических усилителей рулевого управления
Гидроусилители, применяемые на автомобилях, выполняются по следующим четырем вариантам:
- рулевой механизм, гидрораспределитель и гидроцилиндр находятся в агрегате, который называется гидрорулем (рисунок 2). Конструкция гидроруля сложная, но компактная, имеет малую длину маслопроводов и время срабатывания. К недостаткам можно отнести нагружение всех деталей управления усилием гидроцилиндра и нагружение места крепления картера гидроруля к раме или кузову.
Рисунок 2 – Схема гидроруля
- гидрораспределитель и гидроцилиндр расположены в одном агрегате и установлены отдельно от рулевого механизма (рисунок 3). Вариант менее сложный, чем гидроруль, но имеет большую длину маслопроводов и время срабатывания. Зато обеспечивается возможность использования рулевого механизма любого типа и несколько меньшее число нагруженных гидроусилителем деталей;
Рисунок 3 – Схема гидроусилителя, в котором гидрораспределитель и гидроцилиндр расположены в одном агрегате и установлены отдельно от рулевого механизма
- гидрораспределитель располагается перед рулевым механизмом, а гидроцилиндр— отдельно (рисунок 4). При установке гидрораспределителя перед рулевым механизмом увеличивается чувствительность гидроусилителя. Недостатком схемы является большая длина трубопроводов, особенно если гидроцилиндр располагается на удалении от рулевого механизма.
Рисунок 4 – Схема гидроусилителя, в котором гидрораспределитель располагается перед рулевым механизмом, а гидроцилиндя – отдельно
- рулевой механизм, гидрораспределитель и гидроцилиндр размещены раздельно (рисунок 5). При таком варианте обеспечивается свободное расположение элементов гидроусилителя на автомобиле и применение рулевого механизма любого типа. Однако длина маслопроводов и время срабатывания большие. Следует отметить, что большая длина трубопроводов между гидрораспределителем и гидроцилиндром в любой конструкции гидроусилителя часто приводит к пульсации давления в системе и возбуждению колебаний управляемых колес.
Рисунок 5 – Схема гидроусилителя, в котором рулевой механизм, гидрораспределитель и гидроцилиндр размещены раздельно
Порядок выполнения
5.1 Изучить основные сведения.
5.2 Выполнить частичную разборку гидравлического усилителя рулевого управления.
5.3 Выполните анализ особенностей устройства и работы гидравлического усилителя рулевого управления.
5.4 Выполнить сборку гидравлического усилителя рулевого управления.
5.5 Оформить отчет по рекомендуемой форме.
Форма отчета
Практическая работа №23
Изучение устройства и работы гидравлических усилителей рулевого управления
Цели работы…
Задание…
Оснащение работы…
Выполнение работы
| Вид гидравлического усилителя
|
|
| Устройство гидравлического усилителя
|
|
| Принцип работы гидравлического усилителя
|
|
| Процесс частичной разборки, сборки
|
|
7. Контрольные задания
1. Опишите виды гидравлических усилителей рулевого управления.
2. Объясните устройство гидравлического усилителя рулевого управления.
3. Объясните принцип работы гидравлического усилителя рулевого управления.
4. Опишите процесс частичной разборки, сборки гидравлического усилителя рулевого управления.
Тема учебной дисциплины: «Рулевое управление»
Практическая работа №24
infopedia.su
Гидравлическое рулевое управление следящего типа
11 11 46 70 I 6
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ
Со1оз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.74 (21) 2019952/27-11 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.04.75. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 25.07.75 (51) М. Кл. В 62d 5/10
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 629.1.014-522.
503 53 621 .879 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г. А. Шнейдер, В. И. Андреев, Л. И. Аверьянов, Н. Н. Гордеев, И. П. Дорохов, В, А. Кузьмин, Г. К. Коротков, Г. М. Пискарев, А. И. Плугин, Я. С. Сорин, А. П. Федоров, Н. Н. Хлопотов, Ю. М. Чиняев и Б. А. Емельянов
Ленинградский экскаваторный завод (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РУЛЕВОЕ УП РАВА ЕН
СЛЕДЯЩЕГО ТИПА
Известны гидравлические рулевые управления для экскаваторов и кранов на Ililåâìoõoду, включающие рулевой механизм с рулевым колесом, следящей сошкой и шатуном, насос, бак, напорную и сливную магистрали, золотниковый распределитель, соединенный трубопроводами с вспомогательным силовым цилиндром и жестко прикрепленный к нему.
Вспомогательный силовой цилиндр разделен перегородкой, по обе стороны которой размещены неподвижные поршни, и соединен трубопроводами с полостями силового цилиндра, шток которого связан через систему тяг с управляемыми колесами. В процессе работы такого управления вес вспомогательного силового цилиндра и распределителя передается на консольно закрепленные поршни цилиндра и вызывает изгиб штоков и неравномерный износ поршней.
Цель изобретения — повышение долговечности и надежности гидравлического рулевого управления, Для этого поршни вспомогательного силового цилиндра соединены между собой штоком, проходящим через выполненное в перегородке вспомогательного цилиндра отверстие и связанным с золотником распределителя, корпус которого установлен подвижно в направляющих, при этом корпус вспомогательного цилиндра закреплен неподвижно, например, HH раме экскаватора, а в упомянутом отверстии установлено уплотнение, например, из резино-фторопласта.
На чертеже показано прсдлагlie»ioe гидрав5 лическое рулевое управление следящего типа.
Оно включает рулевой меха«изм 1 с рулев11м колесом 2, следящей coøêoé 3 и шатуном 4, насос 5, бак 6, HBIIopli) 7 и слпвную 8 магистрали, подсоедине11ные к золотннковому
10 распределителю 9, взаимодействук>щему с вспомогательным силовым цилиндром 10, полости которого соединены трубопроводамп 11, 12 с полостями силового цилиндра 13, воздейcTBI 1ощei о своим штоком 14 с помо1цi>lo clic15 темы тяг 15 н 16 на управляемые колеса 17.
Вспомогательный силовой цилиндр 10 укреплен на раме экскаватора 18, оба его поршня 19 и 20 и золотник распределителя 9 сое20 динецы между собой общим штоком 21, проходящим через отверстие в перегородке 22, разделяющей вспомогательный силовой цилиндр, при этом перегородка имеет центральное отверстие, уплотненное резино-фторопла25 стом. Золотниковый распределитель 9 установлен в плоских паправля1ощпх 23 с возможностью перемещения по ним и соединен с помощью трубопроводов 24 и 25 через обратные клапаны 26 и 27 с вспомогательным силовым
467016 цилиндром. Вся гидросистема имеет фильтр
28 и общий обратный клапан 29.
Описанное гидравлическое рулевое управление р а ботает следующим о бр азом.
При включенном насосе 5 масло под давлением подается к золотниковому распределителю 9, который срабатывает по команде от рулевого колеса 2 через рулевой механизм 1, следящую сошку 3 и шатун 4. Далее в зависимости от направления движения сошки масло,подается в одну из полостей вспомогательного силового цилиндра 10 по трубопроводам
24 или 25, при этом один из поршней (19 или
20) поступательно движется, вытесняя масло из полости цилиндра и создавая тем самым давление в полости силового цилиндра 13, который через систему тяг воздействует на управляемые колеса.
Предмет изобретения
1. Гидравлическое рулевое управление следящего типа преимущественно для экскаваторов и кранов на пневмоходу, включающее рулевой механизм с рулевым колесом, следящей сошкой и шатуном, насос, бак, напорную и сливные магистрали, золотниковый распределитель, соединенный трубопроводами с вспо5 могательным силовым цилиндром, разделенным перегородкой, по обе стороны .которой размещены поршни, и соединенным трубопроводами с полостями силосного цилиндра, шток которого связан через систему тяг с управIO ляемыми колесами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его долговечности и надежности, поршни вспомогательного силового цилиндра соединены между собой штоком, проходящим через выполненное в пере15 городке вспомогательного цилиндра отверстие и связанным с золотником распределителя, корпус которого установлен подвижно в направляющих, при этом корпус вспомогательного цилиндра закреплен неподвижно, напри20 мер, на раме экскаватора.
2. Рулевое управление по и. 1, о тл и ч а юще е с я тем, что в указанном отверстии установлено уплотнение, например резино-фторопл а стовое.
467016
Составитель В. Маринкина
Техред Т, Курилко
Корректор Л. Котова
Редактор T. Юрчикова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1704/1 Изд. № 1372 Тираж 740 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
www.findpatent.ru
Добавить сайт в избранное
.jpg)
