УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СХОЖДЕНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В ДВИЖЕНИИ
DEVICE FOR CONTINUOUS AUTOMATIC REGULATION OF A CONVERGENCE OF STEERED WHEELS OF THE VEHICLE IN MOTION

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть применено для обеспечения непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автотранспортного средства в процессе движения.
Известно устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автотранспортного средства в движении, содержащее датчики боковых реакций дороги на управляемые колеса, установленные на осях поворотных цапф, и, соединенные в электрический мост, посаженные между этими датчиками на этих осях втулки, на которых установлены подшипники этих колес, реверсивной механизм (гидроцилиндр), встроенный в поперечную рулевую тягу для регулирования схождения управляемых колес, гидронасос с емкостью с рабочей жидкостью, соединенный через распределительное устройство с электромагнитной катушкой, связанной с электрическим мостом и с гидравлическим цилиндром (патент РФ №2348913, 10.03.2009. Бюл. №7).
Основными недостатками данного устройства являются недостаточные надежность и точность регулирования вследствие того, что встроенный в поперечную рулевую тягу реверсивный механизм (гидроцилиндр) расчленяет ее на две составные части, что снижает ее изгибную жесткость и продольную устойчивость.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес транспортного средства в движении, содержащее датчики боковых реакций дороги на управляемые колеса, 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, источник электропитания, усилитель электрического сигнала, реверсивный механизм (гидроцилиндр) изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги, закрепленный на ней жестко, в одном из наконечников которой установлен эксцентричный корпус шарового шарнира с поводком, соединенным шарнирно через тягу со штоком гидроцилиндра для регулирования схождения управляемых колес, гидронасос с емкостью с рабочей жидкостью, соединенный через распределительное устройство с электромагнитной катушкой, связанной с электрическим мостом и с реверсивным механизмом (патент РФ №2603701, 27.11.2016. Бюл. №33).
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности осуществления контроля его работы, т.к. из-за возникших его неисправностей оно может или прекратить, или неправильно регулировать схождение управляемых колес автотранспортного средства, это приведет к увеличению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива, что снижает надежность и точность работы устройства.
Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес транспортного средства в движении является возможность осуществления контроля его работы с целью своевременного обнаружения и устранения его неисправностей и, таким образом, повышение надежности и точности работы устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес транспортного средства в движении, содержащем управляемые колеса с подшипниками, оси с поворотными кулаками, втулки, кольца и шайбы с гайками их крепления на осях, тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях этих колец и соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковых реакций дороги, источник электропитания, усилитель электрического сигнала, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, гидроцилиндр, корпус которого закреплен жестко на поперечной рулевой тяге, в одном из наконечников которой подвижно установлен эксцентричный корпус шарового шарнира с поводком, соединенным шарнирно через тягу со штоком гидроцилиндра, на выходе усилителя электрического сигнала параллельно установлена электрическая лампочка с выключателем, позволяющие осуществлять контроль работы этого устройства с целью своевременного обнаружения и устранения его неисправностей, что повышает надежность и точность работы устройства.
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес транспортного средства в движении.
Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники и втулки 2 на осях 3, на которых также установлены наружные и внутренние кольца 4 с тензодатчиками 5, являющиеся датчиками боковых реакций дороги. Тензодатчики 5 закреплены на торцевых поверхностях этих колец, имеют одинаковые электрические сопротивления и соединены по мостовой схеме. Точки А и В электрического моста 6 соединены с источником электропитания 7, а точки С и Д - с электромагнитной катушкой 8, сердечник которой жестко связан с золотником 9 распределительного устройства 10 потока рабочей жидкости. Устройство также содержит емкость 11, насос 12, гидроцилиндр (реверсивный механизм) 13 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и усилитель электрического сигнала 14. Кольца 4 с тензодатчиками 5, электрический мост 6, источник электропитания 7, электромагнитная катушка 8, распределительное устройство 10 потока рабочей жидкости и усилитель электрического сигнала 14 образуют систему управления гидроцилиндром (реверсивным механизмом) 13 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15. Корпус гидроцилиндра 13 крепится к поперечной рулевой тяге 15 - жестко. В цилиндрическом отверстии одного из наконечников (на чертеже - левом) поперечной рулевой тяги установлен эксцентричный корпус шарового шарнира с поводком 16, соединенный шарнирно с тягой 17, которая другим концом шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра. На выходе усилителя электрического сигнала параллельно установлена электрическая лампочка 18 с выключателем 19.
Предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес транспортного средства в движении работает следующим образом.
При прямолинейном движении автотранспортного средства и правильном схождении управляемых колес боковые реакции дороги на эти колеса отсутствуют, а сопротивления тензодатчиков колец равны между собой, поэтому напряжение, подаваемое с точек С и Д электрического моста 6 на электромагнитную катушку 8, равно нулю, и золотник 9 распределительного устройства 10 находится в центральном (нейтральном) положении.
При отклонении схождения в положительную или отрицательную стороны управляемые колеса 1 за счет боковых реакций дороги через втулки 2 и кольца 4 будут воздействовать на тензодатчики и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д электрического моста 6 возникает напряжение, по электромагнитной катушке 8 потечет ток, и возникнет магнитный поток. Сердечник катушки 8 переместит золотник 9 распределительного устройства 10 влево или вправо, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 12 в соответствующую полость гидроцилиндра 13 (реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15), шток поршня которого влево или вправо поворачивает через тягу 17 и поводок 16 эксцентричный корпус шарового шарнира, изменяя, таким образом, рабочую длину поперечной рулевой тяги 15 и обеспечивая требуемое схождение управляемых колес 1.
Для проверки работы устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес транспортного средства в движении водитель устанавливает выключатель 19 в положение «Включено». Если устройство исправно (правильно регулирует схождение управляемых колес), то при разгоне или торможении автотранспортного средства и нарушении схождения управляемых колес за счет изменения действующих на них сил, возникновения боковых реакций дороги, действующих на тензодатчики, и дисбаланса электрического моста электрическая лампочка 18 должна загораться (т.к. идет процесс регулирования схождения управляемых колес и между точками С и Д электрического моста 6 имеется напряжение), а после перехода на равномерное движение или остановки АТС она должна гаснуть (т.к. боковые реакции дороги на управляемые колеса становятся равными нулю, процесс регулирования схождения управляемых колес и, соответственно, напряжение между точками С и Д этого электрического моста отсутствует). В противном случае требуется проверка исправности устройства (его элементов, их соединений и работы).
Таким образом, предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес транспортного средства в движении позволяет осуществлять контроль его работы с целью своевременного обнаружения и устранения неисправностей, что повысит надежность и точность его работы, а также снизит износ шин и расход топлива.