Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БОРТОПОВОРОТНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, к системам рулевого управления транспортными средствами, преимущественно бортоповоротными.

В настоящее время известны вездеходы АРГО, не имеющие рулевого управления и подвески в традиционном значении этих терминов [Ассоциация вездеходной техники [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://atvargo.ru]. Поворот происходит по схеме, схожей с танковой - за счет подтормаживания колес правого или левого борта. Правый и левый валы имеют суппорты и диски (тормозные). Управление тормозной системой гидравлического типа осуществляется при помощи руля, напоминающего тот, что применяется на мотоциклах. Если он находится в положении «прямо», то тормозные колодки амфибии разведены. Соответственно, при отклонении руля влево или вправо происходит подтормаживание соответствующего борта. В системе управления отсутствует педаль тормоза.

Наиболее близкой по сути заявленному изобретению является система управления фрикционами и тормозами вездехода ГАЗ 71, принятая за прототип [«Железяка». Официальный сайт магазина автозапчастей. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.konsulavto.ru]. В вездеходе используется механическая система управления с помощью двух рычагов, выведенных к месту водителя и воздействующих на четыре механических толкателя. Основными элементами тормозной системы являются тормозные барабаны и тормозные ленты. К числу основных недостатков указанной системы управления транспортным средством следует отнести невысокий КПД тормозной системы вследствие использования тормозных лент, а также низкая ее эргономичность, вызванная необходимостью оперативного управления несколькими рычагами в процессе движения (поворота и торможения) транспортного средства. Так, например, при необходимости торможения во время спуска с холма, горы и пр. сначала водитель с помощью рычага выводит из работы фрикционные муфты (диски разжимаются) и после этого приводит в рабочее состояние тормозные элементы. С момента отключения фрикционных муфт до начала торможения (срабатывания тормозной системы) транспортное средство движется накатом, не управляемо и может представлять повышенный уровень опасности для пассажиров.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение стабильности работы и эргономичности системы управления бортоповоротного транспортного средства, ее безопасности.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет использования в системе управления вакуумных усилителей и педали тормоза, раздельных контуров управления - рулевого и тормозного, применением гидропривода в тормозном контуре.

Суть заявленного изобретения поясняется фиг. 1, на которой приведена принципиальная схема системы управления бортоповоротного транспортного средства, где: 1 - тормозной диск, 2 - суппорт, 3 - фрикционная муфта, 4 - толкатель, 5 - рулевой толкатель, 6 - исполняющий рабочий цилиндр, передающий усилие (давление) на толкатель, 7 - гидропровод рулевого управления, 8 - главный цилиндр, повышающий давление в гидросистеме, 9 - вакуумный усилитель, 10 - руль, 11 - педаль тормоза, 12 - бачок с тормозной жидкостью, 13 - главный тормозной цилиндр, 14 - гидропровод тормозной системы, 15 - толкатель с муфтой свободного хода, 16 - цилиндр двойного действия.

Система работает следующим образом.

При прямолинейном движении транспортного средства фрикционные муфты находятся в рабочем состоянии (состояние «сжато») и участвуют в передаче крутящего момента от двигательной группы к ведущим элементам бортовых передач. Давление в гидросистеме равно нулю.

При необходимости поворота влево водитель подает сигнал «влево» в управляющий узел 10, например, поворачивает руль влево. Управляющий узел может представлять собой рулевой узел, рычаг типа «джойстик», кнопочную или сенсорную панель управления и пр. Этот сигнал по левой ветви рулевого контура посредством рулевого толкателя 5 через вакуумный усилитель 9 поступает в главный цилиндр 8. В результате существенного повышения давления тормозная жидкость по гидропроводу 7 поступает в исполняющий рабочий цилиндр 6, кинематически связанный с фрикционной муфтой. Толкатель 4 (цилиндра 6) выдвигается и разъединяет диски фрикционной муфты 3. Левая ветвь трансмиссии отключается от двигательной группы, левый борт продолжает движение в режиме наката. В это же время передача движения на правый борт транспортного средства осуществляется в режиме передачи момента движения (потока мощности). В результате такого движения осуществляется плавный поворот транспортного средства налево.

Фрикционные муфты по существу являются узлами разрыва потока мощности, в качестве которых также могут применяться блоки сателлитов, планетарные редукторы и др.

При необходимости осуществить более крутой поворот водитель усиливает сигнал в управляющем узле, например, увеличивает угол поворота руля влево, в результате чего давление в исполняющем цилиндре существенно возрастает, вызывая перемещение толкателя в крайнее положение и срабатывание муфты свободного хода. Это приводит к повышению давления в цилиндре двойного действия 15 и включению в работу левого тормозного суппорта и тормозного диска. Движители левого борта полностью останавливаются. За счет вращения движителей правого борта происходит поворот борта транспортного средства. Таким образом функционирует рулевой контур системы управления.

Описанный порядок работы системы для левого борта полностью идентичен для правого (при необходимости повернуть направо или осуществить разворот относительно правого борта).

Для полной остановки транспортного средства используется тормозной контур системы. Водитель нажимает на педаль тормоза 11, в результате чего возникает давление тормозной жидкости в главном тормозном цилиндре 13, которое передается по гидропроводу тормозной системы 14 в оба цилиндра двойного действия 15. В результате этого происходит срабатывание суппортов и тормозных дисков, приводящее к полной остановке транспортного средства.

Что касается цилиндров двойного действия, то они могут срабатывать (давление в них может повышаться) в двух случаях:

1. в результате механического воздействия на поршень толкателем 4, приведенным в крайнее положение в случае существенного увеличения давления тормозной жидкости в гидропроводе рулевого управления;

2. в результате поступления во входное отверстие тормозной жидкости под давлением, созданным в гидропроводе 14 от педали тормоза.

Использование в рулевом контуре управления вакуумных усилителей и частичная замена механической системы управления фрикционными муфтами и тормозными элементами на гидравлическую облегчают процесс управления транспортным средством, повышает эффективность его работы и быстродействие. Включение в состав системы педали тормоза улучшает эргономичность места водителя и делает процесс управления транспортным средством более комфортным. Организация работы тормозного контура независимо от рулевого контура существенно расширяет возможности маневрирования транспортного средства в процессе движения, обеспечивает постоянный контроль за его работой и управлением, безопасность транспортного средства в процессе движения по любой местности.