Мобильная машина
МОБИЛЬНАЯ МАШИНА
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Мобильная машина содержит кузов, в котором расположены тормозное управление, двигатель с трансмиссией, колеса, взаимодействующие с опорной поверхностью. В передней части машины установлен в кожухе реверсивный вентилятор, снабженный двигателем-генератором электрического типа, с возможностью взаимодействия и направления потоков воздуха от вращающегося вентилятора как вперед, так и назад относительно кузова. Двигатель-генератор соединен с отключаемой муфтой, связанной с двигателем. Кожух соединен с атмосферой проложенными вдоль кузова каналами, снабженными регулировочными заслонками. Кожух соединен с кузовом шарнирными элементами, обеспечивающими поворот кожуха в горизонтальной и вертикальной плоскостях для получения поперечных корректирующих воздействий. Достигается обеспечение возможности по коррекции внешних возмущений, действующих в поперечном и продольном направлениях. 1 ил.Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к производству безрельсовых колесных транспортных средств, в частности, к производству автомобилей, колесных тракторов и других колесных мобильных машин.

Взаимодействие мобильной машины с элементами окружающей среды происходит в основном двух видов: первого вида - наружных поверхностей конструктивных элементов мобильной машины с окружающим атмосферным воздухом, создающее аэродинамическое сопротивление, препятствующее движению, и второго вида - колес машины с опорной поверхностью. Для обеспечения движения в контакте ведущих колес с опорной поверхностью создаются тяговые силы, а для снижения скорости - тормозные силы в контакте тормозящих колес. Интенсивность разгона и торможения в основном определяется коэффициентом сцепления колес с опорной поверхностью, что ограничивает ускорения и замедления при разгоне и торможении. Это снижает средние скорости движения, увеличивает величину тормозного пути, особенно на скользких опорных поверхностях (Иларионов В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля / В,А. Иларионов. - М.: Машиностроение, 1966. - С. 36).

Известна мобильная машина с повышенными эксплуатационными свойствами, содержащая кузов, в котором расположены тормозное управление, двигатель с трансмиссией, колеса, взаимодействующие с опорной поверхностью. На кузове установлен обтекатель для улучшения организации потоков воздуха, обтекающих мобильную машину (Литвинов, А.С. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств / А.С. Литвинов, Я.Е. Фаробин. - М.: Машиностроение, 1989. - С. 43).

Однако даже незначительное отклонение размеров и расположения обтекателя от оптимальных резко ухудшает его эффективность и соответственно возможности мобильной машины по коррекции внешних возмущений, действующих в поперечном направлении, и внешних возмущений, действующих в продольном направлении.

Наиболее близким предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является мобильная машина с повышенными эксплуатационными свойствами, содержащая кузов, в котором расположены тормозное управление, двигатель с трансмиссией, колеса, взаимодействующие с опорной поверхностью, установленный в передней части машины реверсивный вентилятор в кожухе, снабженный двигателем-генератором, например, электрического типа, с возможностью взаимодействия и направления потоков воздуха от вращающегося вентилятора как вперед, так и назад относительно кузова. Двигатель-генератор связан с отключаемой муфтой, в свою очередь связанной с двигателем, а кожух соединен проложенными вдоль кузова каналами, снабженными регулировочными заслонками, с атмосферой (патент RU 2631377, МПК B62D 63/02, В60К 16/00, B60L 8/00. F03D 9/32).

Данная мобильная машина обладает узкими функциональными возможностями, так как при возникновении возмущений, действующих в поперечном направлении, например, резких порывах ветра, поперечном уклоне дороги, маневрировании при малых радиусах поворота, вышерассмотренная система недостаточно эффективна, так как компенсирующие воздействия направлены в продольном направлении.

Техническим результатом является обеспечение возможности по коррекции внешних возмущений, действующих на мобильную машину в поперечном и продольном направлениях, за счет изменения направления потока воздуха, создаваемого в кожухе.

Технический результат достигается тем, что в мобильной машине, содержащей кузов, в котором расположены тормозное управление, двигатель с трансмиссией, колеса, взаимодействующие с опорной поверхностью, установленный в передней части машины в кожухе реверсивный вентилятор, связанный с двигателем-генератором, например, электрического типа, с возможностью взаимодействия и направления потоков воздуха от вращающегося вентилятора как вперед, так и назад относительно кузова, при этом двигатель-генератор связан с отключаемой муфтой, в свою очередь связанной с двигателем, а кожух соединен проложенными вдоль кузова каналами, оснащенными регулировочными заслонками, с атмосферой, согласно изобретению кожух соединен с кузовом шарнирными элементами, обеспечивающими поворот кожуха в горизонтальной и вертикальной плоскостях для получения поперечных корректирующих воздействий.

Коррекция внешних возмущений, действующих в поперечном и продольном направлении, обусловлена изменением направления потока воздуха, создаваемого в кожухе, путем поворота кожуха относительно кузова и шарнирных элементов.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором показано расположение взаимодействующих устройств на мобильной машине.

Кроме этого, на чертеже дополнительно обозначено следующее:

- параллельными горизонтальными линиями со стрелками, обращенными слева направо, показано направление движения встречного потока воздуха при равномерном движении мобильной машины;

- изогнутыми линиями со стрелками, обращенными слева направо, показано направление отвода потоков воздуха по каналам из кожуха реверсивного вентилятора в атмосферу.

Мобильная машина содержит кузов 1, в котором расположены двигатель 2 с трансмиссией, ведущие колеса 3 и управляемые колеса 4, взаимодействующие с опорной поверхностью, тормозное управление (на чертеже н показано), кожух 5 с установленным в нем реверсивным вентилятором 6, связанным с реверсивным двигателем-генератором 7, например, электрического типа, с возможностью взаимодействия и направления потоков воздуха от вращающегося вентилятора 6 как вперед, так и назад относительно кузова 1. При этом двигатель-генератор 7 соединен отключаемой муфтой 8 с двигателем 2 мобильной машины, а вдоль кузова 1 проложены боковые каналы 9, связывающие кожух 5 с атмосферой. Для регулировки расхода воздуха через каналы 9 в них установлены регулировочные заслонки 10.

Таким образом, установленный в кожухе 5 реверсивный вентилятор 6 с реверсивным двигателем-генератором 7, и муфта 8, связанная с реверсивным двигателем-генератором 7 и двигателем 2, помещены в передней части мобильной машины.

Кожух 5 выполнен подвижным за счет введения шарнирных элементов 11 и 12, соединяющих кожух 5 с кузовом 1 и обеспечивающих возможность поворота кожуха в вертикальной и горизонтальной плоскостях для получения поперечных корректирующих усилий, в соответствии с требованиями условий движения.

Работа мобильной машины происходит следующим образом.

При равномерном штатном движении машины встречный поток воздуха, показанный на чертеже параллельными горизонтальными линиями со стрелками, вращает колесо вентилятора 6, крутящий момент колеса вентилятора 6 вращает двигатель-генератор 7 в режиме генератора, отдающий энергию в трансмиссию, или передается непосредственно на двигатель 2 трансмиссии. Потоки воздуха, показанные на чертеже изогнутыми линиями со стрелками, из кожуха 5 отводятся по каналам 9 наружу, для достижения наилучшего результата по снижению сопротивления воздуха за счет регулировок направления и расхода при помощи заслонок 10.

Для получения более интенсивного разгона вентилятор 6 работает в тяговом режиме за счет двигателя - генератора 7. Потоки воздуха отводятся также, как и при равномерном штатном движении машины.

При экстренном торможении и при торможении на скользкой опорной поверхности вентилятор 6 при вращении от двигателя - генератора 7 или двигателя 2 мобильной машины направляет поток воздуха вперед, забирая его из атмосферы через боковые каналы 9, заслонки 10 при этом полностью открыты. Направление потока воздуха, показанного на чертеже параллельными горизонтальными линиями со стрелками, и потоков воздуха, показанных на чертеже изогнутыми линиями со стрелками, меняются на противоположные.

Однако при возникновении возмущений, действующих в поперечном направлении, например, резких порывах ветра, поперечном уклоне дороги, маневрировании при малых радиусах поворота, так как компенсирующие воздействия направлены только в продольном направлении. В этом случае производится поворот кожуха 5 относительно кузова в шарнирных элементах 11 и 12, компенсируя поперечные возмущения.

Таким образом, использование предложенного изобретения обладает расширенными функциональными возможностями по коррекции внешних возмущений, действующих на мобильную машину в поперечном направлении, и внешних возмущений, действующих на мобильную машину в продольном направлении.
Транспортное машиностроение
Александр
Павлюк
Сергеевич
профессор
Доктор технических наук
Профессор
-
-
-
РОССИЯ
Андрей
Марков
Михайлович
Ректор
РОССИЯ
47.01.87
Транспорт
02.03.PU
MECHANICS
Александр
Павлюк
Сергеевич
60%
РОССИЯ
Алексей
Баранов
Сергеевич
40%
РОССИЯ
АлтГТУ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова"
1022201517854
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения