АВТОПОЕЗД ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ С АКТИВНЫМ ПРИЦЕПОМ

Автопоезд высокой проходимости с активным прицепом может быть использован для перевозки грузов, в том числе для вывозки леса, по труднопроходимым дорогам, по дорогам с низким значением коэффициента сцепления и вне дорог.
Известен автопоезд высокой проходимости (горный лесовоз), созданный ЦНИИМЭ на базе автомобиля МА3-501 с механически приводом колес роспуска 1-Р-8А [1]. Активный роспуск автопоезда высокой проходимости повышает (при номинальной нагрузке 12 т) коэффициент сцепного веса с 0,59 до 1, благодаря чему динамический фактор по сцеплению колес с дорожным покрытием увеличивается на 70%. Активный роспуск позволяет автопоезду высокой проходимости не только преодолевать значительные подъемы при небольшом коэффициенте сцепления шин с дорогой, но и повысить коэффициент торможения автопоезда на спусках.
Отбор мощности для привода ведущих колес активного роспуска автопоезда высокой проходимости осуществлен от заднего моста автомобиля с редуктором «проходной» конструкции. Крутящий момент от редуктора заднего моста автомобиля передается через муфту, расположенную за мостом, и карданный вал на мост роспуска и далее к его колесам. Муфта служит для отключения привода активного роспуска.
Недостаток конструкции известного автопоезда высокой проходимости заключается в том, что при отключении муфты, расположенной за мостом, крутящий момент на колеса роспуска перестает подаваться (роспуск перестает быть активным), но при этом карданный вал, приводимый в движение за счет вращения колес роспуска, будет постоянно вращаться, что приводит к снижению срока его службы, необоснованным потерям мощности и появлению дополнительных динамических нагрузок. Кроме того, используемая в автопоезде высокой проходимости схема привода колес роспуска не может быть использована для активизации осей прицепа, так как в отличие от автомобиля с роспуском, где кардан, ведущий мост и мост роспуска всегда поворачиваются практически на одинаковый угол с жестким дышлом, соединяющим прицеп и роспуск, угол поворота карданного вала не совпадает с углом поворота автомобиля относительно прицепа, это обусловлено тем, что карданный вал соединяет проходной вал заднего моста автомобиля и приводной вал моста прицепа.
Известна конструкция привода колес полуприцепа активного автопоезда в которой ведущие колеса полуприцепа приводятся в движение механической передачей [2]. Привод колес полуприцепа активного автопоезда содержит два установленных друг за другом карданных вала, связанных между собой соединительным устройством, выполненным в виде пневматической муфты, и передающих крутящий момент от раздаточной коробки к ведущим колесам.
Недостатком известной конструкции привода колес полуприцепа активного автопоезда является то, что при отключении пневматической муфты, крутящий момент на колеса полуприцепа перестает подаваться (полуприцеп перестает быть активным), но при этом карданный вал, приводимый в движение за счет вращения колес полуприцепа, постоянно вращается, что приводит к снижению срока его службы, необоснованным потерям мощности и появлению дополнительных динамических нагрузок.
Известен автопоезд, включающий тягач, активный прицеп с механическим приводом колес от тягача, дышло, связанное с опорно-поворотным устройством, и механизм передач мощности от тягача к прицепу в виде одноступенчатого редуктора. Задний ведущий мост тягача соединен карданным валом через редуктор с осью моста прицепа, причем редуктор установлен на ведущем мосту прицепа, пульт управления редуктором - на борту прицепа, а карданный вал связан с дышлом шарнирной подвеской [3].
Недостатком конструкции известного автопоезда является сложность конструкции механизма передачи мощности на ведущие колеса активного прицепа из-за необходимости использования редуктора, кроме того, при отключении механического привода активного прицепа нет возможности отключить карданный вал, приводимый в движение за счет вращения колес прицепа, что приводит к снижению срока его службы, необоснованным потерям мощности и появлению дополнительных динамических нагрузок.
Технический результат предлагаемого автопоезда высокой проходимости с активным прицепом заключается в том, что при движении автопоезда с включенным механическим приводом активного прицепа повышается его проходимость, а при движении по хорошей дороге с отключенным приводом активного прицепа карданные валы, расположенные между тягачом и прицепом, соединяемые карданным шарниром, не будут вращаться, что позволит повысить не только срок службы, но и коэффициент полезного действия трансмиссии, снизить динамические нагрузки в приводе активного прицепа.
Достигается технический результат тем, что задний ведущий мост автомобиля тягача выполнен с проходным валом, который соединен посредством пневматической муфты, позволяющей по команде водителя отключать и включать привод активного прицепа, между карданными валами на оси сочленения тягача и прицепа установлен карданный шарнир, позволяющий передавать крутящий момент при изменении угла поворота тягача относительно прицепа, и пневматической муфты соединяющей карданный вал с ведущим передним мостом активного прицепа, позволяющей по команде водителя отключать карданный вал при движении автомобиля с выключенным приводом активного прицепа. Передний ведущий мост активного прицепа полностью аналогичен заднему ведущему мосту тягача, что позволяет развивать одинаковую скорость на колесах тягача и активного прицепа без дополнительного редуктора.
На фиг.1 показана схема трансмиссии автопоезда высокой проходимости с активным прицепом.
Автопоезд содержит тягач 1, соединенный с помощью сцепного устройства 2 с активным прицепом 3. Крутящий момент от двигателя 4 тягача 1 через коробку передач 5, раздаточную коробку 6, карданные валы 7, 8, 9 передается к ведущим колесам 10, 11, 12 тягача 1. В качестве ведущего заднего моста 13 тягача 1, используется стандартный мост автомобиля тягача с проходным валом 14. Крутящий момент от проходного вала 14 ведущего заднего моста 13 тягача 1 через первый карданный вал 15, промежуточный вал 16, имеющий промежуточную опору 17 второй карданный вал 18, передается к передним ведущим колесам 19 активного прицепа 3, что позволяет обеспечивать равенство окружных скоростей ведущих колес 10, 11, 12 тягача 1 и ведущих колес 19 активного прицепа 3. В качестве ведущего переднего моста 20 активного прицепа 3 используется стандартный задний мост, аналогичный ведущему заднему мосту тягача 1. Вал 16, проходящий через промежуточную опору 17 и второй карданный вал 18 соединены между собой карданным шарниром 21 ось которого лежит в одной плоскости с осью сцепного устройства 2 тягача 1 и активного прицепа 3. Это необходимо для обеспечения возможности изменения угла между геометрическими осями тягача и прицепа при прохождении поворотов. Между проходным валом 14 заднего ведущего моста 13 тягача 1 и карданным валом 15, а также между карданным валом 18 и входным валом 22 ведущего переднего моста 20 активного прицепа 3 установлены пневматические муфты 23, 24, управление которыми осуществляется водителем из кабины тягача 1. Пневматическая муфта 23 обеспечивает включение и выключение механического привода активного прицепа 3. Пневматическая муфта 24 отключает карданный вал 18 от входного вала 22 ведущего переднего моста 20 активного прицепа 3.
При движении автопоезда высокой проходимости с активным прицепом в тяжелых дорожных условиях (по труднопроходимым дорогам, по дорогам с низким значением коэффициента сцепления, вне дорог и т.п.), когда тягового усилия ведущих колес 10, 11, 12 тягача 1 не хватает водитель с помощью аппаратуры управления, находящейся в кабине тягача 1, включает пневматические муфты 23, 24, в результате чего, крутящий момент с проходного вала 14 заднего ведущего моста 13 тягача 1 через первый карданный вал 15, промежуточный вал 16, второй карданный вал 18 передается на ведущий передний мост 20 активного прицепа 3, обеспечивая тяговое усилие на ведущих колесах 19 активного прицепа 3.
После преодоления труднопроходимого участка дороги водитель с помощью аппаратуры управления, находящейся в кабине тягача 1 отключает пневматические муфты 23, 24, отключая тем самым механический привод активного прицепа 2. При этом пневматическая муфта 23 разрывает механическую связь проходного вала 14 заднего моста 13 тягача 1 и крутящий момент перестает передаваться на карданный вал 15. Пневматическая муфта 24 разрывает механическую связь карданного вала 18 и входного вала 22 ведущего переднего моста 20 активного прицепа 3, в результате чего при движении автопоезда высокой проходимости с активным прицепом при отключенном механическом приводе активного прицепа 3 будет вращаться только входной вал 22 ведущего переднего моста 20 активного прицепа 3, приводимый в движение за счет вращения колес 19, а карданные валы 15, 16, 18 вращаться не будут.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Горный лесовоз. Лесная промышленность. №5, 1963. С 15-16.
2. Описание изобретения к патенту RU 2167779 С1 от 22.12.1999.
3. Описание изобретения к патенту RU 2083421 C1 от 10.07.1997.