УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СХОЖДЕНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ В ДВИЖЕНИИ
DEVICE FOR CONTINUOUS AUTOMATIC TOE-IN CONTROL

Предлагаемое устройство относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения.
Известно устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, действующей на управляемые колеса, представляющие собой пьезодатчики в виде шайб, установленных на осях управляемых колес и электрически соединенных по мостовой схеме, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ №49257, 10.11.2005, Бюл. №31).
Недостатками данного устройства являются низкие чувствительность, точность и надежность, т.к. датчики боковой реакции дороги реагируют также и на осевые силы, возникающие в обоймах конических подшипников колес от вертикальных нагрузок.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес в движении, содержащее датчики боковых реакций дороги, представляющие собой электрически соединенные по мостовой схеме тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях колец, посаженных на осях поворотных цапф, на которых на втулках установлены подшипники управляемых колес, усилитель электрического сигнала, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ №2348913, 10.03.2009, Бюл. №7).
Недостатком данного устройства является то, что внутренние и наружные кольца, на которых установлены тензодатчики, имеют разные размеры, обусловленные неодинаковыми диаметрами оси колеса в местах установки колец. Поэтому при одинаковом отклонении схождения управляемых колес от правильного в положительную или отрицательную стороны и, следовательно, воздействии на управляемые колеса одинаковых по абсолютной величине внешних или внутренних боковых реакций дороги внутренние и наружные кольца и тензодатчики будут иметь различную деформацию и, следовательно, будет иметь место различный дисбаланс электрического моста, что снижает точность регулирования. А устранение указанного недостатка обуславливает необходимость применения различных тензодатчиков для внутренних и внешних колец (по размерам, сопротивлению и чувствительности), введение дополнительных регулирующих устройств в мост, что усложняет конструкцию, регулировку моста, снижает надежность устройства, точность регулирования.
Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении является повышение точности регулирования и надежности устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащем управляемые колеса с подшипниками, оси с поворотными кулаками, втулки, кольца и шайбы с гайками их крепления на осях, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковых реакций дороги, источник электропитания, усилитель электрического сигнала, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, внутренние и наружные кольца, на которых установлены тензодатчики, имеют одинаковые размеры, и наружные кольца устанавливаются на осях колес через проставки, у которых меньшие диаметры наружных поверхностей равны диаметрам отверстий в кольцах, большие диаметры наружных поверхностей равны наружному диаметру внутреннего конца втулки, а внутренний диаметр проставок равен диаметру наружного конца оси колеса.
На фигуре 1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фигуре 2 - ось управляемого колеса в сборе.
Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники и втулки 2 на осях 3, на которых также установлены одинаковые наружные и внутренние кольца 4 с тензодатчиками 5, являющиеся датчиками боковых реакций дороги. Между наружным кольцом и осью колеса установлена проставка 6. Тензодатчики 5 закреплены на торцевых поверхностях колец 4, имеют одинаковые электрические сопротивления и соединены по мостовой схеме 7. Точки А и В электрического моста 7 соединены с источником электропитания 8, а точки С и Д - с электромагнитной катушкой 9, сердечник которой жестко связан с золотником 10 распределительного устройства 11 потока рабочей жидкости. Устройство также содержит емкость 12, насос 13, реверсивный механизм (гидроцилиндр) 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15 и усилитель электрического сигнала 16. Кольца 4 с тензодатчиками 5, проставки 6, электрический мост 7, источник электропитания 8, электромагнитная катушка 9 и распределительное устройство 11 потока рабочей жидкости и усилитель электрического сигнала 16 образуют систему управления реверсивным механизмом 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15. Зазор в подшипниках 17 и 18 (наружные обоймы на фигуре 2 не показаны) управляемых колес регулируется гайкой 19 с шайбой 20. Втулка 2, внутренние и наружные кольца 4 и проставка 6 закрепляются на оси 3 управляемого колеса гайкой 21 с шайбой 22.
Устройство работает следующим образом.
При прямолинейном движении автомобиля и правильном схождении управляемых колес боковые реакции дороги на эти колеса отсутствуют, а сопротивления тензодатчиков равны между собой, поэтому напряжение, подаваемое с точек С и Д электрического моста 7 на электромагнитную катушку 9, равно нулю и золотник 10 распределительного устройства 11 находится в центральном (нейтральном) положении.
При отклонении схождения в положительную или отрицательную стороны управляемые колеса 1 за счет возникших в результате этого боковых реакций дороги через подшипники, втулки 2, проставки 6 и кольца 4 будут воздействовать на тензодатчики 5 и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д моста 7 возникает напряжение, подаваемое на электромагнитную катушку 9. По катушке потечет ток, который вызовет магнитный поток, перемещающий сердечник катушки 9 и золотник 10 распределительного устройства 11 влево или вправо, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 13 в ту или иную полость гидроцилиндра (реверсивного механизма) 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15, изменяя, таким образом, ее длину и обеспечивая требуемое схождение колес 1.
Таким образом, предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении повышает точность регулирования, надежность устройства и обеспечивает правильное положение управляемых колес при различных режимах движения (разгон, накат, торможение), что способствует снижению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива.