Автопоезд высокой проходимости с активным полуприцепом

Автопоезд высокой проходимости с активным полуприцепом может быть использован для перевозки грузов, в том числе для вывозки леса, по труднопроходимым дорогам, по дорогам с низким значением коэффициента сцепления и вне дорог. Автопоезд высокой проходимости с активным полуприцепом имеет активный полуприцеп с отключаемым механическим приводом, конструкция которого предусматривает возможность отключать или подключать привод колес активного полуприцепа в зависимости от дорожных условий движения автопоезда, причем при движении с отключенным приводом колес активного полуприцепа карданные валы, связывающие раздаточную коробку тягача и ведущие колеса активного полуприцепа вращаться не будут, что позволяет повысить не только срок службы, но и коэффициент полезного действия трансмиссии, снизить динамические нагрузки в приводе активного полуприцепа и в результате снизить расход топлива.

Автопоезд высокой проходимости с активным полуприцепом предназначен для транспортировки грузов, в том числе для вывозки леса по дорогам различных категорий, включая временные, труднопроходимые, характеризующиеся низким коэффициентом сцепления и вне дорог.

Известна, разработанная инновационной компанией НАМИ-Сервис и заводом Трансмаш конструкция активного полуприцепа с четырьмя ведущими мостами [1]. В данной конструкции колеса ведущих мостов полуприцепа активизируются собственной силовой установкой, которая включает автономный двигатель мощностью 360 л.с. вращающий два соосно расположенных насоса высокого давления соединенных с гидромоторами в сборе с редукторами, которые приводят в движение ведущие мосты полуприцепа. Задняя тележка полуприцепа сделана поворотной, что улучшает маневренность автопоезда.

Недостатком известной конструкции активного полуприцепа с четырьмя ведущими мостами является необходимость управления одновременно двумя двигателями: двигатель автомобильного тягача и двигатель полуприцепа. При этом для предотвращения складывания автопоезда оборудованного активным полуприцепом известной конструкции необходимо с высокой степенью точности обеспечить одинаковые скорости вращения ведущих колес автомобиля-тягача и активного полуприцепа, приводимые в движения от разных двигателей. Кроме того, не оправданы значительные затраты на приобретение и установку дополнительного двигателя, который будет использоваться ограниченное время при передвижении автопоезда со скоростью не более 30 км/ч в тяжелых дорожных условиях и в условиях бездорожья. При этом следует принять во внимание, что собственная силовая установка полуприцепа обладает достаточно большой массой, что снижает полезную грузоподъемность автопоезда.

Известна конструкция активного автопоезда с механическим приводом в составе тягача КрА3-260Д и полуприцепа-шасси КрА3-9382 [2]. В известной конструкции активного автопоезда привод ведущих колес полуприцепа осуществляется от вала отбора мощности раздаточной коробки тягача через конический редуктор, карданные валы с промежуточными опорами, угловые редукторы, установленные у ведущих колес полуприцепа.

Недостатком известной конструкции активного автопоезда являются недостаточно высокая скорость движения груженого автопоезда по шоссе, повышенный расход топлива.

Наиболее близкой по существенным признакам к предлагаемой конструкции устройства и взятой за прототип является известная конструкция привода колес полуприцепа активного автопоезда [3], в которой ведущие колеса полуприцепа приводятся в движение механической передачей. Привод колес полуприцепа активного автопоезда осуществляется от раздаточной коробки тягача через карданные валы, связанные соединительным устройством, ось которого совпадает с осью поворота полуприцепа относительно тягача, допускающим угловое смещение соединяемых карданных валов, и при этом обеспечивающим передачу вращающего момента от одного вала к другому. При этом карданный вал, находящийся со стороны полуприцепа включает в себя две части, связанные между собой управляемой пневматической муфтой, позволяющей регулировать величину передаваемой к ведущим колесам полуприцепа мощности.

Недостатком известной конструкции привода колес полуприцепа активного автопоезда является то, что при отключении пневматической муфты, крутящий момент на колеса полуприцепа перестает подаваться (полуприцеп перестает быть активным), но при этом карданный вал, приводимый в движение за счет вращения колес полуприцепа, неизбежно вращается, что приводит к снижению срока его службы, необоснованным потерям мощности и появлению дополнительных динамических нагрузок.

Технический результат предлагаемого автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом заключается в увеличении срока службы трансмиссии и коэффициента полезного действия, снижении динамических нагрузок в приводе активного полуприцепа, снижении расхода топлива при движении по дорогам с хорошим покрытием при отключенном приводе активного полуприцепа.

Достигается технический результат тем, что механический привод активного полуприцепа имеет дополнительную управляемую муфту, установленную на втором карданном валу, находящимся между первым карданным валом и ведущим мостом активного полуприцепа, позволяющую осуществлять и разрывать механическую связь второго карданного вала и входного вала ведущего моста активного полуприцепа.

На фиг. 1 показана схема трансмиссии автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом.

Предлагаемая конструкция автопоезда с активным полуприцепом содержит тягач 1, соединенный с помощью седельного устройства 8 с активным полуприцепом 9. Крутящий момент от двигателя 20 тягача 1 через коробку передач 2, раздаточную коробку 3 передается через карданные валы 18, 17 к ведущим колесам 19, 16, 15 тягача 1 и через карданный вал 6, связанный карданным шарниром 7 с карданным валом 14 передается к ведущим колесам 11,10 активного полуприцепа 9.

Карданный шарнир 7, обеспечивающий возможность углового смещение друг относительно друга соединяемых карданных валов 6, 14 с одновременной передачей мощности от первого карданного вала 6 ко второму карданному валу 14, расположен таким образом, что его ось совпадает с осью поворота активного полуприцепа 9 относительно тягача 1.

Карданные валы 6, 14 могут быть снабжены промежуточными опорами.

В качестве ведущего моста активного полуприцепа 9 используется стандартный ведущий мост тягача 1, что позволяет обойтись без дополнительного редуктора для обеспечения равенства скоростей вращения колес тягача 1 и активного полуприцепа 9. Между верхним выходным валом 4 раздаточной коробки 3 и карданным валом 6, а также между карданным валом 14 и входным валом 12 ведущего моста активного полуприцепа 9 установлены управляемые пневматические муфты 5 и 13, управление которыми осуществляется водителем из кабины тягача 1.

Пневматическая муфта 5 дает возможность включать привод ведущих колес активного полуприцепа 9, регулировать величину передаваемой к ведущим колесам активного полуприцепа 9 мощности и полностью отключать привод ведущих колес активного полуприцепа 9. Пневматическая муфта 13 позволяет отключать карданные валы 14, 6, соединенные между собой карданным шарниром 7, от входного вала 12 ведущего моста активного полуприцепа 9.

В предлагаемой конструкции автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом при движении со значительной скоростью на участках дорог с благоприятными дорожными условиями, имеется возможность передавать мощность и крутящий момент только на колеса тягача и при этом исключить вращение карданных валов 6 и 14, которые в случае отсутствия муфты 14, приводились бы во вращение за счет вращения колес активного полуприцепа 9. Таким образом, в предлагаемом устройстве исключаются потери мощности в трансмиссии, а также дополнительные динамические нагрузки.

При движении автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом в тяжелых дорожных условиях (по труднопроходимым дорогам, по дорогам с низким значением коэффициента сцепления, вне дорог и т.п.), когда тягового усилия ведущих колес 19, 16, 15 тягача 1 не хватает водитель с помощью аппаратуры управления, находящейся в кабине тягача 1, включает управляемые пневматические муфты 5, 13, в результате чего, крутящий момент с раздаточной коробки 3 тягача 1 через карданные валы 6, 14, соединенные карданным шарниром 7, передается на ведущие колеса 11, 10 активного полуприцепа 9, обеспечивая тяговое усилие по сцеплению на них. При этом колесная формула автопоезда изменится с 10×6 на 10×10, а коэффициент сцепного веса при этом увеличится с 0,55 до 1.

После преодоления труднопроходимого участка дороги водитель с помощью аппаратуры управления, находящейся в кабине тягача 1 отключает пневматические муфты 5, 13, отключая тем самым механический привод активного полуприцепа 9. При этом пневматическая муфта 5 разрывает механическую связь карданного вала 6 и верхнего выходного вала 4 раздаточной коробки 3 тягача 1 и крутящий момент перестает передаваться на карданный вал 6. Пневматическая муфта 13 разрывает механическую связь карданного вала 14 и входного вала 12 ведущего моста активного полуприцепа 9, в результате чего при движении автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом при отключенном механическом приводе активного полуприцепа 9 будет вращаться только входной вал 12 ведущего моста активного полуприцепа 9, приводимый в движение за счет вращения колес 11, 10, при этом карданные валы 14, 6 вращаться не будут.

В предлагаемом устройстве при движении с включенным механическим приводом активного полуприцепа повышается его проходимость, а при движении по хорошей дороге с отключенным приводом активного полуприцепа карданные валы, расположенные между тягачом и полуприцепом, соединяемые карданным шарниром, не будут вращаться, что позволит повысить не только срок службы, но и коэффициент полезного действия трансмиссии, снизить динамические нагрузки в приводе активного прицепа.

1. Новый взгляд на активный автопоезд. - Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.gruzovikpress.ru/artice/news/2013_05_A_2013_05_22-10_26_53.

2. Активные автопоезда / Секретные автомобили Советской Армии. - Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.telenir.net/tehnicheskie_nauki/sekretnye_avtomobili_sovetskoi_armii/p3.php.

3. Описание изобретения к патенту RU 2167779 C1, приоритет 22.12.1999.

Автопоезд высокой проходимости с активным полуприцепом, включающий тягач и активный полуприцеп с механическим приводом от раздаточной коробки тягача, включающий два установленных друг за другом карданных вала, связанных между собой соединительным устройством, ось которого совпадает с осью поворота полуприцепа относительно тягача допускающим угловое смещение соединяемых карданных валов и при этом обеспечивающим передачу вращающего момента от первого карданного вала ко второму, и установленную на первом карданном валу, расположенном между раздаточной коробкой и вторым карданным валом, управляемую муфту, позволяющую регулировать величину передаваемой к ведущим колесам активного полуприцепа мощности, отличающийся тем, что механический привод активного полуприцепа имеет дополнительную управляемую муфту, установленную на втором карданном валу, находящемся между первым карданным валом и ведущим мостом активного полуприцепа, позволяющую осуществлять и разрывать механическую связь второго карданного вала и входного вала ведущего моста активного полуприцепа.