УНИВЕРСАЛЬНОЕ ТЯГОВО-ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО "ГЕРКУЛЕС"

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ТЯГОВО-ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ГЕРКУЛЕС
Полезная модель относится к транспортному машиностроению и касается конструкции тягово-транспортных средств повышенной проходимости и многофункционального назначения. Тягово-транспортное средство может использоваться к коммунальном хозяйстве и в других областях, так как обладает при относительно небольших габаритах и высокой энергоемкости повышенной маневренностью и возможностью перемещения на малых скоростях, пригодных для работы с таким технологическим оборудованием, как подметальная щетка или вакуумпылесос.
Известно тягово-транспортное средство повышенной проходимости (ГАЗ66), содержащее раму, подрессоренные ведущие приводные мосты, передний из которых выполнен управляемым и поворотным, кабину, рулевое управление для переднего моста, включающее в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный кинематически через сошку с рычагом поворотного кулака, трансмиссию, включающую в себя последовательно связванные приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку для привода обоих мостов (см. кн. А.С.АНТОНОВ и др. Армейские автомобили, ч. 1, конструкция и расчет. Военное издательство МО СССР, М, 1970, стр. 55, рис. 11.5, стр. 58, рис. 11.9).
Данное транспортное средство не может быть использовано для производства, например, коммунальных работ, не может обеспечить движение на малых скоростях, пригодных для работы технологического оборудования типа подметальная щетка. Данное средство хорошо себя зарекомендовало в качестве транспортного средства повышенной проходимости для перевозки грузов на большие расстояния. Поворачиваемость данного средства расчитана на стандартные условия дорог развитой транспортной инфраструктуры. В связи с этим в стесненных условиях, где требуется повышенная маневренность с малыми радиусами разворота, данное средство неэффективно. Кроме того, конструкция машины при использовании ее с специальным оборудованием требует в обязательном порядке введения определенных конструктивных изменений и дополнений. 1
МПК6: B60K 17/00
Известно универсальное тягово-транспортное средство (названное многофункциональным энергетическим средством МЭС), содержащее раму, ведущие приводные мосты, выполненные управляемыми и пово|Х)тными и передний из которых подрессорен относительно рамы, кабину, рулевое управление для обоих мостов, включающее в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный с рычагом поротного кулака переднего моста и кинематически с рычагом поворотного кулака заднего моста, а также выполненный с функцией блокировки поворота колес заднего моста, трансмиссию, включающую в себя последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку привода указанных мостов, а так же гидравлическую систему питания потребителей и систему передне- и заднерасположенных валов отбора мощности и передний и задний механизмы навески технологического оборудования (см. Демонстрация многофункционального энергетического средства МЭС во время семинара Применение современной коммунальной уборочной техники в Москве, Департамент инженерного обеспечения, Москва, 28-29 февраля 1996 г.).
Особенностью данного средства является его конструкция, собранная на базе узлов и агрегатов ГАЗ-66. Задний ведущий мост, выполненный поворотным и управляемым, неподрессорен и жестко связан с рамой, в связи с этим при высоких скоростях для сохранения курсовой устойчивости необходимо отключать этот мост от рулевого управления. А для выполнения некоторых работ необходимо отключать подвеску переднего моста. Рычажная система рулевого управления усложняет конструкцию в целом, так как такая схема из-за сложности компоновки потребовала введения так называемых золотниковых тяг и гидравлического контура, используемого так же и для гидравлического отбора мощности. Введение гидравлического контура обусловлено необходимостью повышения маневренности мащины за счет изменения способа поворота.
Недостатком данного средства является обусловленная его конструкцией сложность в эксплуатации, так как требуется постоянный контроль за режимами работы (отключение подвески, блокировка поворота задних колес, перевод машины с одного способа поворота на другой и т.д.). Кроме того, введение, кроме механических потоков передачи мощности, еще и мощно
разветвленного гидравлического потока приводит к усложнению по техническому обслуживанию. Технологическое оборудование типа подметальной щетки прикрепляется к заднерасположенному механизму навески, гидроцилиндр которого связан с подъемным кузовом. В связи с этим при опускании щетки кузов поднимается, и средство движется с поднятым кузовом. Естественно, что движение такого средства в общем потоке транспорта представляет собой источник повышенной опасности.
Настоящая полезная модель направлена на решение задачи по упрощению конструкции в целом за счет использования стандартных узлов механического силового потока, изменению рулевого механизма для повышения (рсовой устойчивости на высоких скоростях без блокировки поворота задних колес. Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных свойств.
Указанный технический результат достигается тем, что в универсальном тягово-транспортном средстве, содержащем раму, ведущие приводные мосты, выполненные управляемыми и поворотными и передний из которых подрессорен относительно рамы, кабину, рулевое управление для обоих мостов, включающее в себя рулевой механизм с гидроусилителем, связанный с рычагом поворотного кулака переднего моста и кинематически с рычагом поворотного кулака заднего моста, а также выполненный с функцией блокировки поворота колес заднего моста, трансмиссию, включающую в себя последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку привода указанных мостов, а так же гидравлическую систему питания потребителей и систему передне- и заднерасположенных валов отбора мощности и передний и задний механизмы навески технологического оборудования, задний мост выполнен подрессоренным, в рулевом управлении указанная кинематическая связь включает в себя для каждого моста дополнительные рулевые механизмы, инверсно связанные между собой карданной передачей и через шарнирно связанные между собой сошки и продольные тяги - с рычагами поворотных кулаков мостов, шкворень заднего моста в продольной плоскости наклонен навстречу шкворню переднего моста, а шарнир связи сошки дополнительного рулевого механизма для заднего моста с продольной тягой, связанной с рычагом поворотного кулака этого моста, расположен в центре качания
подрессоренного заднего моста, при этом трансмиссия включает в себя дополнительную раздаточную коробку, входной вал которой связан с выходом коробки передач, а один из выходных валов - с входом основной раздаточной коробки.
Кроме того, для блокировки поворота колес заднего моста отсоединенная от рычага поворотного кулака колеса продольная тяга одного из мостов закреплена на раме.
Кроме того, поперечная тяга рулевой трапеции заднего поворотного моста связана с дополнительным гидроусилителем.
Кроме того, гидравлическая система питания потребителей включает в себя приводной от коленчатого вала двигателя гидронасос, сообщенный с трехсекционным гидрораспределителем, каждая управляемая секция которого сообщена с отдельной группой потребителей, при этом для контура по крайней мере одной секции в магистрали питания каждого потребителя из группы установлен управляемый двухпозиционный клапан, при этом органы управления этих клапанов сблокированы между собой.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной дпя по/учения требуемого технического результата.
Так, введение дополнительной управляемой раздаточной коробки, последовательно связанной с основной управляемой раздаточной коробкой, позволило за счет комбинации стандартных узлов для скоростных транспортных машин обеспечить получение малых скоростей порядка 1 км/час, необходимых для работы с технологическим оборудованием. Изменение схемы рулевого управления и наклон шкворней мостов навстречу друг другу при стандартном положении шкворня переднего моста обеспечило повышение курсовой устойчивости на достаточно высоких транспортных скоростях без блокировки заднего моста. При этом кинематика рулевого управления позволяет колесам одного борта разворачиваться навстречу друг другу в сторону поворота. Это обеспечивает высокую маневренность и поворотливость машины в стесненных условиях. Подрессоривание заднего моста привело в соответствие схему машины в целом.
работу механизмов навески, гидроцилиндров подъема и т.д. При этом схема питания определяет независимую работу отдельных потребителей и исключает влияние работы одного потребителя на работу другого.
Настоящая полезная модель иллюстрируется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг. 1 показан общий вид универсального тягово-транспортного средства Геркулес (пример с вакуумпылесосом);
Фиг. 2 - вид сверху при снятой кабине и кузове, плановая компоновка;
Фиг. 3 - то же, что на фиг. 1 с прорисовкой кинематических связей трансмиссии (пример с подъемным бортовым кузовом);
Фиг. 4 - кинематическая схема трансмиссии, где узел 1 - передний отбор мощности в варианте привода лебедки;
Фиг. 5 - узел 2 - передний отбор мощности в виде вала;
Фиг. 6 - кинематическая схема рулевого управления;
Фиг. 7 - схема положения шкворней управляемых ведущих мостов;
Фиг. 8 - схема положения шарнира связи рычага с продольной тягой;
Фиг. 9 - гидравлическая схема питания потребителей.
Универсальное тягово-транспортное средство Геркулес (см. фиг. 1-3) содержит раму 1, на которой в передней зоне расположена кабина 2, а пространство за кабиной использовано для установки рабочего оборудования типа вакуумпылесоса 3 (фиг. 1) или бортового подъемного кузова 4 (фиг.З). Запасное колесо 5 расположено за кабиной перед рабочим оборудованием.
Рама 1 прямоугольного типа из внутрь направленного открытого профиля является базовым элементом для установки переднего, смонтированного на рессорах 6, ведущего и управляемого моста 7 с поворотными колесами 8, и заднего, аналогичного переднему, моста 9. также выполненного с поворотными колесами. Оба моста развернуты входами главных передач навстречу друг другу, при этом шкворень 10 поворотного кулака переднего моста установлен в продольной плоскости задненаклоненным (см. фиг. 7) на угол а по стандартной схеме, а шкворень 12 заднего моста наклонен в этой же плоскости на такой же угол навстречу шкворню переднего моста. Такая установка мостов с управляемыми
поворотными колесами позволяет при подрессоренной схеме обеспечить курсовую устойчивость на достаточно высоких транспортных скоростях движения без необходимости блокировки задних колес.
В лередней части рамы закреплен стандартный передний механизм навески 13 технологического оборудования с приводом от гидроцилиндров 14, а в задней части рамы закреплен стандартный задний механизм навески 15 с приводом от гидроцилиндра 16 для работы с технологическим оборудованием, например, типа подметальной щетки или иного типа, применяемого в коммунальном хозяйстве.
Трансмиссия тягово-транспортного средства (фиг. 4, 5) включает в себя приводной двигатель 17, расположенный в передней части рамы 1, последовательно с ним связанные сцепление 18 и коробку передач 19, выходной вал которой карданной передачей связан с первой управляемой раздаточной коробкой 20, один из выходных валов которой соединен с входом второй управляемой раздаточной коробки 21, обеспечивающей привод переднего и заднего ведущих мостов 7 и 9. Другие выходы первой раздаточной коробки 20 являются валами отбора мощности.
На фиг. 4 и 5 также представлена кинематическая схема системы передне- и заднерасположенных валов отбора мощности. Привод валов осуществляется от отключаемой приводной коробки мощности 22, смонтированной в зоне технологического окна коробки передач и получающей крутящий момент от одной из кинематических цепей передач коробки передач 19. От коробки мощности выведена в зону передней части рамы 1 карданная передача 23 для обеспечения переднего отбора мощности. В зону задней части рамы 1 выведена от этой коробки карданная передача 24 для обеспечения заднего отбора мощности. В качестве переднего отбора мощности может быть использована лебедка 25 с узлом ее отключения или шлицевой вал 26. В качестве примера заднего отбора мощности показан редуктор 27 для привода шлицевого вала 28.
Использование двух раздаточных коробок стандартного исполнения, применяемых для транспортных машин, позволило получить малые скорости передвижения, на которых работает технологическое оборудование.
связанным с рычагом 31 поворотного кулака колеса переднего моста. Рулевой механизм 30 оснащен гидроусилителем 32. Для осуществления синхронного привода поворота передних и задних колес мостов рулевое управление снабжено дополнительными рулевыми механизмами 33, инверсно связанными между собой карданной передачей 34, расположенной вдоль лонжерона рамы с внутренней ее стороны. Выходные элементы этих рулевых механизмов связаны с сошками 35, шарнирно соединенными с лродольными тягами 36, связанными с рычагами поворотных кулаков 37 колес мостов. При этом задний мост так же оснащен гидроусилителем 38.
Кинематика рулевого управления обеспечивает разворот колес одного борта в сторону поворота навстречу друг другу, как это показано пунктиром на фиг. 6. Такая схема поворота обеспечивает повышенную маневренность и возможность разворота в стесненных условиях.
Рулевое управление предусматривает блокировку поворота задних колес за счет отключения его от рулевого механизма 30. Блокировка производится, например, за счет отсоединения продольной тяги 36 от рычага поворотного кулака 37 (фиг. 8). Свободный конец тяги закрепляется в пятке 39 на раме 1. Такое отключение может бьпь произведено в зоне переднего моста.
Для исключения влияния качания подрессоренного моста на рулевой механизм продольная тяга 36 каждого моста связана шарниром с сошкой 35, при этом шарнир размещен в зоне центра качания подрессоренного моста. Таким образом перемещения моста вызывают качания продольной тяги вокруг шарнира ее связи с сошкой, но без передачи усилий на рулевой механизм.
Гидравлическая система (фиг. 9) питания потребителей включает в себя гидронасос 40, закрепленный для привода на коленчатом валу приводного двигателя 17 (фиг. 1). сообщенный с секционным гидрораспределителем 41, каждая секция которого, выполненная управляемой, сообщена со своей группой потребителей. Например, первая секция сообщена с телескопическим гидроцилиндром 42 подъема кузова 4 и гидроцилиндром 16 подъема-опускания заднего механизма навески, средняя секция гидрораспределителя 41 сообщена с гидроцилиндрами 14 подъема переднего механизма навески , а последняя секция - с гидроцилиндрами 43 навесного
оборудования. При этом по крайней мере одна секция ( в приведенном на фиг. 9 две секции) оснащена управляемыми двухпозиционными кпапанами 44 дпя каждого потребителя, установленными в цепи связи гидрораспределителя с потребителями. Органы управления клапанами 44 могут быть сблокированны.
Такое исполнение обеспечивает управление каждым потребителем, возможность его отключения и исключает влияние работы одной фуппы потребителей на работу другой группы потребителей.
Для тягово-транспортного средства Геркулес использованы стандартные серийно выпускаемые узлы и агрегаты. В качестве ведущих управляемых поворотных мостов использован передний ведущий поворотный мост от ГАЗ66, раздаточные коробки - от ГАЗ-66 и БТР-60, коробка передач от ЗИЛ-131 с коробкой отбора мощности, кабина также от ГАЗ-66.
Тягово-транспортное средство Геркулес эксплуатируется обычным для такого типа многофункциональных средств образом. Особенности средства и его конструктивные изменения не влияют на функционирование машины как транспортного средства. Введенные изменения позволяют улучшить эксплуатационные показатели многофункциональной машины для коммунального хозяйства в части ее маневренности, повышения курсовой устойчивости на транспортных скоростях без блокировки поворота колес заднего моста, обеспечения так называемых ползучих скоростей движения для работы с технологическим оборудованием и ремонтопригодности за счет использования выпускаемых серийно агрегатов и узлов других транспортных средств.