МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ОПРОКИДЫВАЕМОЙ КАБИНОЙ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности, к устройствам управления транспортным средствам, а именно к механизмам управления подачей топлива к двигателям транспортных средств с опрокидываемой кабиной.
Известна система управления подачей топлива со складываемым рычажным механизмом для транспортных средств с опрокидываемой кабиной, установленной над двигателем, содержащая первый элемент управления, находящийся в кабине и представляющий собой педаль управления подачей топлива, закрепленную на полу посредством шарнирного соединения с возможностью поворота относительно него, и второй элемент управления, закрепленный на двигателе и соединенный с рычагом топливного насоса (1).
Кинематическая схема механизма замкнутая: рычажный механизм привода выполнен с возможностью складывания и соединен с первым и вторым элементами управления. Кабина транспортного средства поворачивается в положение опрокидывания вместе с первым элементом управления. Рычажный механизм выполнен с возможностью автоматического раскладывания и/или складывания благодаря перемещению рычагов из сложенного положения, когда кабина находится в транспортном положении, и соответственно в разложенное положение при опрокидывании кабины.
Недостатком данного механизма управления подачей топлива транспортного средства с опрокидываемой кабиной является сложность конструкции, наличие большого количества звеньев кинематической цепи, которые требуют сложной регулировки в процессе эксплуатации, что приводит к ухудшению управления подачей топлива к двигателю транспортного средства и может вызвать проблемы при опрокидывании кабины, а значит отрицательно влияет на надежность механизма в целом.
Известна также конструкция механизма управления подачей топлива к двигателю, выполненная в виде постоянно замкнутой кинематической схемы, состоящая из педали управления подачей топлива, толкателя, рычагов и тяги привода управления регулятора частоты вращения топливного насоса, передающих усилие нажима педали на рычаг управления регулятора. (2).
Недостатком известной конструкции является громоздкая пространственная схема механизма управления с большим количеством звеньев. Звенья механизма расположены по траектории наибольшей возможной длины, охватывающей ось поворота кабины, что определяет излишнюю сложность и большие размеры механизма. Следствием данного построения механизма являются увеличенные люфты звеньев, усилия на входном звене, потери на трение в шарнирах кинематических пар и на изгибах силового троса, что в итоге приводит к ухудшению управления подачей топлива к двигателю транспортного средства и может привести к проблемам при опрокидывании кабины в процессе эксплуатации.
Прототипом заявляемой полезной модели выбрана конструкция механизма управления подачей топлива, выполненная в виде постоянно замкнутой кинематической схемы и содержащая: педаль управления подачей топлива, закрепленную на оси на полу кабины транспортного средства, рычаг топливного насоса, установленный на оси топливного насоса, привод управления рычагом топливного насоса (3). Привод управления выполнен в виде троса, охватывающего направляющий блок и соединенного с рычагом педали и рычагом топливного насоса посредством вилок.
При необходимости опрокидывания кабины рычаг педали управления и вилка поворачиваются вместе с кабиной относительно опоры поворота кабины, при этом направляющий блок скользит по тросу, который в момент опрокидывания кабины неподвижен.
Недостатками данной конструкции являются:
- условие повышенной точности к соосности направляющего блока и опоры поворота кабины, несоблюдение соосности приводит к соскальзыванию жилы троса с направляющего блока;
- заламывание троса в месте заделки в вилку педали при многократном скольжении троса по направляющему блоку при эксплуатации, обычно до окончания гарантийного срока;
- необходимость в теплое время года регулярной подтяжки жилы троса сложным натяжным механизмом (пружина с переходным деталями).
Эти причины увеличивают трудоемкость обслуживания и снижают долговечность механизма управления подачей топлива.
Задачей заявляемой полезной модели является создание принципиально новой кинематической схемы для повышения долговечности и уменьшение трудоемкости в процессе эксплуатации и в обслуживании механизма управления подачей топлива транспортного средства с опрокидываемой кабиной.
Выполнение поставленной задачи достигается следующими конструктивными решениями.
Механизм управления подачей топлива транспортного средства с опрокидываемой кабиной содержит педаль управления подачей топлива с рычагом, установленным на оси на полу кабины с возможностью поворота относительно данной оси, и подпружиненный рычаг управления топливным насосом, расположенный на оси, закрепленной на раме транспортного средства, и привод его управления в виде троса. Согласно заявляемой конструкции механизм управления подачей топлива содержит две незамкнутые между собой кинематические цепи. Первая цепь: педаль с подпружиненным рычагом - ось поворота рычага педали; вторая цепь: ось рычага топливного насоса - рычаг топливного насоса, рычаг топливного насоса - трос двустороннего действия. При этом первая и вторая кинематические цепи выполнены с возможностью замыкания в общую кинематическую цепь путем выбирания регулируемого зазора между рычагом педали и тросом. Между педалью и жилой троса образуется высшая кинематическая пара (передача движения от педали к жиле троса по линии контакта).
Трос двустороннего действия привода управления установлен в направляющих опорах и соединен одним концом с рычагом управления топливным насосом посредством вилки, а другой его конец закреплен в резьбовом отверстии в торце цилиндрического толкателя, который размещен в направляющей втулке с возможностью перемещения и подпружинен относительно последней. При этом направляющая втулка установлена на резьбовой части регулируемой направляющей опоры и торцом упирается в кронштейн рамы транспортного средства, а с противоположной стороны кронштейна она зафиксирована стопорной гайкой. Кроме того, цилиндрический толкатель выполнен с направляющим штифтом, который установлен в пазу направляющей втулки для блокирования от поворота и заклинивания толкателя при несовпадении плоскостей перемещения педали и жилы троса.
Сущность конструкции заявляемой полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид механизма управления подачей топлива транспортного средства при выключенном двигателе и в положении кабины при ее опрокидывании;
На фиг.2 представлено дополнительное изображение А фиг.1 (кабина находится в транспортном положении);
На фиг.3 представлен разрез В-В фиг.2 (рычаг педали - цилиндрический толкатель с закрепленной в нем жилой троса);
На фиг.4 представлено дополнительное изображение Б фиг.1 (соединение рычага топливного насоса с жилой троса).
Механизм управления подачей топлива транспортного средства с опрокидывающейся кабиной 1 содержит педаль управления подачей топлива 2 с рычагом 3, установленным на оси 4, закрепленной на полу 5 кабины 1 транспортного средства, и подпружиненным относительно пола 5 пружиной 6 (фиг.1-3). Рычаг 7 топливного насоса, подпружиненный относительно рейки топливного насоса (на фигурах не показано), размещен на оси 8 и соединен с жилой двустороннего троса 9 (фиг.4). Первая кинематическая цепь: педаль 2 - рычаг 3 педали 2 - ось 4 рычага 3 (фиг.2, 3). Вторая кинематическая цепь: ось 8 рычага 7 топливного насоса - рычаг 7 топливного насоса, рычаг 7 топливного насоса - трос 9 (фиг.4). Указанные кинематические цепи выполнены с возможностью соединения в общую кинематическую цепь посредством выбирания зазора между жилой троса 9 и рычагом 3 педали 2 (фиг.2, 3).
Жила троса 9 одним концом установлена в направляющей опоре 10 и соединена через вилку 11 с рычагом 7 топливного насоса (фиг.4). Второй конец жилы троса 9 установлен в регулируемой направляющей опоре 12 и закреплен в резьбовом отверстии в торце цилиндрического толкателя 13 (фиг.3). Последний размещен с возможностью перемещения в направляющей втулке 14 и подпружинен относительно нее пружиной 15. Направляющая втулка 14 установлена на резьбовом участке регулируемой направляющей опоры 12, торцом упирается в кронштейн 16 рамы 17 транспортного средства и зафиксирована стопорной гайкой 18, установленной с противоположной стороны кронштейна 16. Цилиндрический толкатель 14 выполнен с направляющим штифтом 19, установленным в пазу 20 направляющей втулки 14.
Принцип работы механизма управления подачей топлива транспортного средства с опрокидывающейся кабиной осуществляется следующим образом.
При работе двигателя кабина 1 находится в транспортном положении, оператор воздействует на педаль управления подачей топлива 2, при этом рычаг 3 поворачивается на оси 4, и зазор между рычагом 3 и толкателем 13 выбирается, кинематические цепи замыкаются в общую цепь.
Толкатель 13 перемещается в направляющей втулке 14, сжимая пружину 15, при этом жила троса 9 также перемещается в регулируемой направляющей опоре 12 и направляющей опоре 10. Направляющий штифт 19 толкателя 13 перемещается в пазу 20 направляющей втулки 14 и служит для предотвращения заклинивания механизма управления подачей топлива вследствие возможного поворота толкателя 13. Таким образом, усилие от рычага 3 передается на жилу троса 9, которая в свою очередь воздействует посредством вилки 11 на рычаг 7 топливного насоса, поворачивающегося относительно оси 8, что приводит к увеличению подачи топлива в двигатель и, следовательно, к увеличению числа оборотов двигателя и скорости движения транспортного средства.
При прекращении воздействия оператором на педаль 2 акселератора рычаг 3 возвращается усилием ранее растянутой пружины 6 в крайнее верхнее положение. Толкатель 13 под воздействие сжатой пружины 15 также возвращается в исходное положение. Рычаг 7 топливного насоса возвращается в положение «выключено» усилием пружины рейки топливного насоса двигателя (на фигурах не показано). Кинематические цепи размыкаются: между толкателем 13 и рычагом 3 образуется зазор.
При необходимости доступа к силовому агрегату кабина 1 устанавливается в положение опрокидывания. Поскольку первая и вторая кинематические цепи находится в разомкнутом состоянии, то опрокидывание кабины 1 происходит только с первой кинематической цепью.
Регулировка зазора между кинематическими цепями механизма управления подачей топлива выполняется перемещением направляющей втулки 14 по резьбе регулируемой направляющей опоры 12 после отвинчивания стопорной гайки 18. При повороте направляющей втулки 14 осуществляется поворот толкателя 13. Поскольку шаг резьбы соединения «толкатель 13 - жила троса 9» меньше шага резьбы соединения «направляющая втулка 14 - регулируемая направляющая опора 12», то при перемещении толкателя 13 и направляющей втулки 14 на одинаковый угол выполняется осевое перемещение толкателя 13, изменяющее зазор между ним и рычагом 3 педали 2.
Построение кинематической цепи механизма управления подачей топлива транспортного средства с опрокидываемой кабиной согласно заявляемой полезной модели выполнено по кратчайшей из возможных траекторий, применена оптимальная схема, позволившая снизить усилия на входном звене, уменьшить люфт звеньев и потерь на трение (по сравнению с прототипом), что дает дополнительные преимущества, а именно повышение управляемости, надежности и безопасности при эксплуатации, обслуживании и ремонте транспортного средства.
Источники информации:
1. Патент США на изобретение №4,534,443, дата публ. 13 августа 1985 г.
2. Автомобили КамАЗ. Каталог деталей и сборочных единиц 43118-3901002-01 КД, Набережные Челны, Издательство: КамАЗ, 2004, рис.10-30, 10-30-1;
3. Каталог сборочных единиц и деталей «Погрузчик с бортовым поворотом АМКОДОР 211», 211.00.00.000 КДС, Мн.: ОАО «Амкодор», 2009, стр.30-31.