Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам ходовых систем с пневматическими шинами транспортных средств, способных передвигаться в том числе по пересеченной местности, на суше и в воде.

Известно устройство для согласования давления в шинах во время движения [Патент на изобретение №2581902. Российская Федерация. Устройство для согласования давления в шинах во время движения / Воит А. и др.; патентообладатель: КНОРР-БРЕМЗЕ ЗЮСТЕМЕ ФЮР НУТЦФАРЦОЙГЕ ГМБХ. - Опубл. 20.04.2016. - Режим доступа: http://www 1. fips.ru], которое содержит, по меньшей мере, один распределительный клапан, управляемый пневматически противоточно, один стоящий перед ним управляющий клапан, который либо управляет выводом существующего в одном соединении давления или существующего в другом соединении фактического давления в шине в другое пневматическое соединение линии управления, либо блокирует такое управление. Устройство имеет обходящий распределительный клапан и управляющий клапан и соединяющий одно соединение с другим соединением перепускной трубопровод с обратным клапаном, открывающимся в направлении наполнения воздухом шины и закрывающимся в направлении выпуска воздуха из шины.

Известно устройство для управления давлением в шинах транспортного средства [Патент на изобретение №2521176. Российская Федерация. Устройство для управления давлением в шинах транспортного средства / Тот Я., Хелм Л.; патентообладатель: КНОРР-БРЕМЗЕ ЗЮСТЕМЕ ФЮР НУТЦФАРЦОЙГЕ ГМБХ. - Опубл. 27.06.2016. - Режим доступа: http://www1.fips.ru], предназначенное для доведения фактических давлений в шинах транспортного средства до задаваемых давлений. Устройство, расположенное на шасси, направляет в соотнесенные с разными осями транспортного средства осевые пневмоконтуры шин задаваемое в шинах давление в соединенные с внутренними пространствами шин колесные клапанные устройства. Установочные средства в зависимости от выбранного посредством установочного органа грунта заданные управляющие давления устанавливаются одновременно и параллельно, по меньшей мере, для двух осевых пневмоконтуров шин.

Общими недостатками указанных устройств является отсутствие возможности установления давления разной величины в разных шинах одновременно, например, при изменении рельефа или наезде на препятствие. Указанное снижает устойчивость и маневренность транспортного средства при изменении рельефа местности.

Известна подвеска вездехода [Патент на изобретение №2564778. Российская Федерация. Вездеход и подвеска вездехода / Гарагашьян A.M.; патентообладатель: Самохвалов С.А. - Опубл. 10.10.2015. - Режим доступа: http://www1.fips.ru], которая содержит замкнутую воздушную магистраль, связанную с каждой шиной посредством трубопроводов с запорными элементами, при этом в качестве пневмопривода и системы подкачки шин использована выхлопная система двигателя. Недостатком указанного изобретения является поддержание давления заданной величины в шинах всех колес одновременно. При движении по возвышенности или по наклонной поверхности вверх это приводит к перетеканию воздуха из более нагруженных задних колес в передние, наружный диаметр колес изменяется и, как следствие, изменяются линейные скорости передних и задних колес, перегрузка трансмиссии. Одним из негативных последствий такой ситуации является повреждение поверхности движения шинами при пробуксовывании колес разного диаметра (например, повреждение травяного ковра, смещение грунта и т.д.).

Известна система автоматического регулирования давления воздуха в шинах по заданным параметрам [Патент на изобретение №2421345. Российская Федерация. Система автоматического регулирования давления воздуха в шинах по заданным параметрам / Титков А.Г. и др.; патентообладатель: Титков А.Г. и др. - Опубл. 20.06.2011. - Режим доступа: http://www1.fips.ru], которая содержит кран управления давлением с клапаном-ограничителем, краны запора воздуха, пневмопроводы, головки подвода воздуха и компрессор. Управляющее устройство, установленное на раме автомобиля, имеет электрические связи с устройством контроля давления воздуха в шине, электропневмоклапанами колес, панелью контроля и управления водителя, электропневмоклапаном подачи воздуха от компрессора, электропневмоклапаном сброса воздуха из системы в атмосферу и панелью контроля и управления водителя. К числу недостатков указанного изобретения следует отнести ограниченность области использования системы - она предназначена в основном для подачи воздуха в пробитое колесо транспортного средства и не применяется для улучшения эксплуатационных характеристик машины при движении по местности разного рельефа. В системе отсутствует возможность перераспределения избыточного давления из одного колеса в другое, возможность устанавливать давление разной величины в разных колесах. Систему отличает высокая инерционность с точки зрения реакции на сброс воздуха. Указанное изобретение по своей сути является близким к заявленному и выбрано в качестве прототипа.

Технической задачей заявленного изобретения является улучшение вездеходных характеристик транспортного средства за счет обеспечения его устойчивости и маневренности при движении по местности различного рельефа и грунтового состава, а также уменьшение негативного воздействия шин транспортного средства на поверхность движения.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет обеспечения постоянства наружных диаметров всех колес транспортного средства при движении в результате перераспределения давления в шинах в зависимости от рельефа местности (болотистая местность, каменистая поверхность, песчаный грунт и пр., подъемы/спуски), типа и размеров преодолеваемых препятствий.

Заявленное изобретение поясняется фиг. 1, на которой приведена схема системы регулирования давления, где 1 - колесо, 2 - датчик давления, 3 - запорный элемент нагнетательного воздухопровода, 4 - нагнетательный воздухопровод, 5 - вакуум-насос, 6 - запорный элемент воздухопровода подачи рабочего агента, 7 - вакуумный воздухопровод, 8 - запорный элемент вакуумного воздухопровода.

Суть заявленного изобретения заключается в следующем.

Датчик давления 2 предназначен для контроля давления в шине колеса 1 и установлен на нагнетательном воздухопроводе 4, соединенном с шиной. Устанавливается для каждого колеса. Все датчики давления 2 и запорные элементы 3, 6, 8 имеют электрические, механические или воздушные связи с устройством контроля и управления (не показано). Панель устройства контроля и управления (не показана) установлена в кабине водителя и предназначена для осуществления контроля водителем за состоянием и работой системы регулирования давления. Устройство контроля и управления может функционировать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Применение вакуум-насоса в системе позволяет изменять направление движения рабочего агента, а также поддержание давления требуемой величины.

Система работает следующим образом.

Перед началом движения с панели контроля и управления задают требуемую величину давления в колесах, устройство контроля и управления формирует управляющее воздействие на запорный элемент вакуумного воздухопровода 8 (приводит в положение «закрыто»), запорный элемент нагнетательного воздухопровода 3 (приводит в положение «открыто»), вакуум-насос 5 (включение в режиме «подача рабочего агента»), запорный элемент воздуховода подачи рабочего агента 6 (приводит в положение «открыто»). Необходимое количество рабочего агента поступает в шину каждого колеса. При достижении требуемой величины давления вырабатывается управляющее воздействие на запорный элемент 3 (приводит в положение «закрыто»), вакуум-насос 5 (выключение), запорный элемент 6 (приводит в положение «закрыто»).

Отличительной особенностью заявленного изобретения от прототипа является возможность создания и поддержания разного для каждого колеса давления с целью обеспечения постоянства их наружных диаметров. Например, при движении транспортного средства по наклонной поверхности вверх часть нагрузки с передних колес перераспределяется на задние колеса, они деформируются, в том числе изменяется их наружный диаметр. Это приводит к рассогласованию линейных скоростей передних и задних колес и повышает вероятность пробуксовывания одной из пар колес, учитывая жесткую связь передней и задней осей транспортного средства. Во избежание описанной ситуации заявленное изобретение предусматривает перераспределение давления внутри системы следующим образом. Устройство контроля и управления формирует управляющее воздействие на запорный элемент вакуумного воздухопровода каждого переднего колеса (приводит в состояние «открыто»), запорный элемент нагнетательного воздухопровода каждого заднего колеса (приводит в состояние «открыто»), вакуум-насос (приводит в состояние «включено»). В результате часть рабочего агента из менее нагруженных передних колес перекачивается вакуум-насосом в более нагруженные задние колеса. При этом наружные диаметры всех колес становятся одинаковыми. После преодоления подъема и выезда транспортного средства на горизонтальную поверхность устройство контроля и управления формирует управляющее воздействие на запорный элемент вакуумного воздухопровода (приводит в состояние «закрыто») и запорный элемент нагнетательного воздухопровода (приводит в состояние «открыто») каждого переднего колеса, запорный элемент вакуумного воздухопровода (приводит в состояние «открыто») и запорный элемент нагнетательного воздухопровода (приводит в состояние «закрыто») каждого заднего колеса. В результате часть рабочего агента из задних колес перекачивается в передние колеса, давление в них выравнивается. Аналогично осуществляется регулирование давления при спуске, при взаимодействии одного, двух, трех колес с препятствием. Заявленная система регулирования давления в колесах может применяться в транспортных средствах с различным количеством осей и обеспечивает компенсирование неравномерной нагрузки на оси, например, при несимметричном относительно центра масс транспортного средства размещении груза.