Автопоезд с активным приводом прицепа

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, непосредственно к автомобильной технике, оснащенной прицепными системами (полуприцепами, прицепами) и выполняющей задачи по перевозке грузов различного назначения в составе автопоезда.
Известен активный привод прицепа автопоезда (патент RU 15706, МПК B62D 59/02, опубл. 10.11.2000), выбранный в качестве прототипа и содержащий: механизм отбора мощности; гидронасос, связанный посредством трубопроводов высокого давления с гидромотором; систему управления.
Недостатками данного активного привода прицепа автопоезда являются:
большое количество механических элементов в составе конструкции, что является причиной частичной потери мощности предаваемой от двигателя автомобиля на колеса прицепа, работающие в ведущем режиме;
наличие кинематического несоответствия в приводе прицепа, существенно увеличивающего затраты энергии на движение вследствие задержек по времени срабатывания механической системы управления, и отсутствия возможности согласования вращения ведущих колес автомобиля и колес прицепа, работающих в ведущем режиме, с равной угловой скоростью.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности и проходимости автопоезда с активным приводом прицепа.
Технический результат достигается за счет того, что активный привод прицепа автопоезда содержит гидронасос, связанный посредством гидромагистралей с гидромотором, а также блоки управления их работой (гидронасоса и гидромотора), соединенные посредством каналов передачи информации с электронным блоком управления, карданные передачи, раздаточную коробку с установленной штатной коробкой отбора мощности. К электронному блоку управления через каналы передачи информации подключены датчики числа оборотов задних ведущих колес автомобиля и датчики числа оборотов ведущих колес прицепа.
По сравнению с прототипом, технический результат достигается путем изменения конструкции привода активного прицепа, а именно механической и гидравлической систем, посредством оптимизации излишних элементов и их связей, а также интеграцией электронной системы управления, а именно: к электронному блоку управления через каналы передачи информации подключены датчики числа оборотов задних ведущих колес автомобиля и датчики числа оборотов ведущих колес прицепа.
Предложение поясняется графическим материалом, где на фигуре представлена схема автопоезда с активным приводом прицепа.
Автопоезд с активным приводом прицепа содержит: блоки управления работой 1 (гидронасоса 3 и гидромотора 10) с каналами передачи информации 2 в электронный блок управления 7, гидронасос 3 с гидромагистралями 4 (напорной и сливной), выполненными в бронированной гибкой оплетке, идущими в гидромотор 10, датчики числа оборотов задних ведущих колес автомобиля 5 (задние ведущие колеса автомобиля на чертеже не обозначены цифровой позицией) с каналами передачи информации 6 в электронный блок управления 7, датчики числа оборотов ведущих колес прицепа 9 с каналами передачи информации 8 в электронный блок управления 7, карданные передачи 11 соединенные с гидромотором 10 для передачи крутящего момента через мосты на ведущие колеса прицепа (на чертеже не обозначены цифровыми позициями), раздаточную коробку 12 с установленной штатной коробкой отбора мощности 13 на привод дополнительного оборудования.
Автопоезд с активным приводом прицепа работает следующим образом.
Во время движения автомобиля с прицепом, как груженого, так и порожнего, оснащенного предлагаемой системой, в составе автопоезда, в условиях низкого сцепления ведущих колес с опорной поверхностью и по бездорожью (грунтовая дорога неудовлетворительного состояния; песчаная местность; суглинистая почва, насыщенная влагой; снежный покров и т.д.) водитель снижает скорость до 20 км в час, после чего на панели приборов нажимает кнопку, включающую в работу активный привод прицепа (кнопка включения на чертеже не обозначена цифровой позицией). При этом от раздаточной коробки 12 чрез штатную коробку отбора мощности 13 начинает передаваться крутящий момент на блок управления работой 1, сопряженный с гидронасосом 3. Рабочая жидкость из гидронасоса 3 по напорной (верхней) бронированной гибкой гидромагистрали 4 поступает в гидромотор 10, сопряженный с блоком управления работой 1, который соединен с карданными передачами 11. Затем рабочая жидкость проходит через гидромотор 10, приводя его в движение, при этом создаваемый крутящий момент передается через карданные передачи 11 на мосты и далее на ведущие колеса прицепа, приводя их в движение (на чертеже не обозначены цифровыми позициями). После чего рабочая жидкость из гидромотора 10 поступает по сливной (нижний) бронированной гибкой гидромагистрали 4 в гидронасос 3, тем самым замыкая цикл передачи части мощности от автомобиля к активному прицепу. Коробка отбора мощности 13 позволяет передавать до 44 кВт (60 л.с.) от автомобиля к активному прицепу, при этом не снижая ходовых характеристик тягача.
В процессе движения автопоезда с активным приводом прицепа важным обстоятельством повышения проходимости является одновременное вращение ведущих колес как автомобиля, так и прицепа с одинаковой частотой вращения, для исключения кинематического несоответствия в приводе, увеличивающего затраты энергии на движение.
Для исключения данного негативного явления на задних ведущих колесах автомобиля (на чертеже не обозначены цифровыми позициями) размещаются датчики числа оборотов 5 с каналами передачи информации 6 в электронный блок управления 7, в который также поступает информация от датчиков числа оборотов 9 ведущих колес прицепа через каналы передачи информации 8. Информация поступает в режиме реально времени, в электронный блок управления 7, который в свою очередь даёт исполнительные команды (синхронизирует работу) блокам управления работой 1 гидронасоса 3 и гидромотора 10.
В случае если датчики числа оборотов 5 задних ведущих колес автомобиля фиксируют превышение угловой скорости вращения по отношению к ведущим колесам прицепа на 10 %, то электронный блок управления 7 передает исполнительную команду через канал передачи информации 2 на блок управления работой 1 гидронасоса 3 кратковременно отключая его, до момента выравнивания угловых скоростей вращения ведущих колес автопоезда.
В случае если датчики числа оборотов 9 ведущих колес прицепа фиксируют превышение угловой скорости вращения по отношению к ведущим колесам автопоезда на 10 %, то в таком случае электронный блок управления 7 передает исполнительную команду через канал передачи информации 2 на блок управления работой 1 гидромотора 10 кратковременно отключая его, до момента выравнивания угловых скоростей вращения ведущих колес автопоезда.
Предлагаемая конструкция автопоезда с активным приводом прицепа позволяет повысить надежность за счет оптимизации составных элементов и как результат снизить потерю мощности предаваемой от двигателя автомобиля на ведущие колеса прицепа, а также повысить проходимость и снизить затраты энергии на движение за счет согласования вращения ведущих колес автопоезда с равной угловой скоростью.