RU167461U1

RU167461U1 - DEVICE FOR SPRING AND PUMPING OF ATVS

Info

Publication number: RU167461U1
Application number: RU2016134222U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Бондарев
Original assignee: Андрей Сергеевич Бондарев
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2017-01-10

Abstract

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к пневматическим подвескам и системам регулирования давления воздуха в колесах вездеходных транспортных средств. Технической задачей полезной модели является увеличение степени управляемости устройства подрессоривания и подкачки колес вездехода. Решение технической задачи в устройстве подрессоривания и подкачки колес вездехода, содержащем источник сжатого газа, магистраль сжатого газа, связывающую источник сжатого газа с каждым баллоном колеса с помощью трубопроводов с запорными клапанами, достигается тем, что источник сжатого газа выполнен в виде компрессора, связанного трубопроводом со входами линий подачи газа к каждому баллону колеса, на входе в каждую линию подачи газа к баллонам колес установлен первый запорный клапан, а через второй запорный клапан каждая линия подачи газа к баллонам колес соединена с замыкающим трубопроводом, объединяющим линии подачи газа к баллонам колес между собой. В разрыв трубопровода, связывающего компрессор со входами линий подачи газа к каждому баллону колеса, может быть установлен ресивер сжатого газа. 2 ил.The utility model relates to transport engineering, in particular to pneumatic suspensions and air pressure control systems in the wheels of all-terrain vehicles. The technical task of the utility model is to increase the degree of controllability of the device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle. The solution of the technical problem in the device for the suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle containing a source of compressed gas, a compressed gas line connecting the source of compressed gas to each wheel cylinder using pipelines with shut-off valves, is achieved by the fact that the source of compressed gas is made in the form of a compressor connected by a pipeline with the inlet of gas supply lines to each wheel cylinder; at the entrance to each gas supply line to wheel cylinders, a first shut-off valve is installed, and through a second shut-off valve, each supply line g Aza to the wheel cylinders is connected to the closing pipeline, which combines the gas supply lines to the wheel cylinders with each other. A compressed gas receiver can be installed in the rupture of the pipeline connecting the compressor with the inputs of the gas supply lines to each wheel cylinder. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к пневматическим подвескам и системам регулирования давления воздуха в колесах вездеходных транспортных средств.The utility model relates to transport engineering, in particular to pneumatic suspensions and air pressure control systems in the wheels of all-terrain vehicles.

Известен аналог - пневматическая система вездехода - патент РФ №2549226, 20.04.2015, содержащая воздушный компрессор, соединенный с рамой вездехода и по текучей среде сообщающийся с, по меньшей мере, одной пневматической пружиной для избирательной подачи воздуха в, по меньшей мере, одну пневматическую пружину, причем при работе воздушного компрессора для подачи воздуха к, по меньшей мере, одной пневматической пружине воздушный компрессор втягивает воздух из атмосферы и одновременно подает воздух к, по меньшей мере, одной пневматической пружине, модуль управления, электрически соединенный с воздушным компрессором для управления работой воздушного компрессора, и вспомогательный выход воздуха, по текучей среде сообщающийся с воздушным компрессором для избирательной подачи воздуха из воздушного компрессора в устройство, другое, чем, по меньшей мере одна, пневматическая пружина.A known analogue is the pneumatic system of an all-terrain vehicle - RF patent No. 2549226, 04/20/2015, containing an air compressor connected to the frame of the all-terrain vehicle and in fluid communication with at least one pneumatic spring for selectively supplying air to at least one pneumatic a spring, and when the air compressor is used to supply air to at least one pneumatic spring, the air compressor draws air from the atmosphere and simultaneously supplies air to at least one pneumatic spring, m a control module electrically connected to the air compressor to control the operation of the air compressor, and an auxiliary air outlet fluidly connected to the air compressor to selectively supply air from the air compressor to the device, other than at least one air spring.

Основным недостатком аналога является ограничение, заключающееся в возможности использования системы только в составе сложных подвесок колес, имеющих множество промежуточных подвижных узлов между кузовом и колесами, и, из-за своей сложности, являющихся недостаточно надежными для использования в составе вездеходных транспортных средств.The main disadvantage of the analogue is the limitation that it is possible to use the system only as part of complex wheel suspensions having many intermediate moving units between the body and wheels, and, because of their complexity, which are not reliable enough for use in all-terrain vehicles.

Существуют вездеходные транспортные средства, конструкция подвесок колес которых не содержит промежуточных подвижных узлов между кузовом и колесами, колеса в них крепятся жестко к кузову, а подрессоривание осуществляется за счет относительно низкого давления газа в баллонах колес.There are all-terrain vehicles, the design of the suspension of wheels of which does not contain intermediate moving units between the body and the wheels, the wheels in them are fixed rigidly to the body, and the suspension is carried out due to the relatively low gas pressure in the wheel cylinders.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является устройство подрессоривания и подкачки колес вездехода, патент РФ №2564778, 22.07.2003, выбранное в качестве прототипа, выполненное в виде воздушной магистрали, выполненной в раме вездехода, образованной лонжеронами и поперечинами, или вне рамы с образованием замкнутого контура, связанного с каждой шиной посредством трубопроводов с запорными клапанами, в качестве пневмопривода и системы подкачки шин которой использована выхлопная система двигателя, которая снабжена заслонкой и связана с воздушной магистралью посредством трубопровода с запорным клапаном.The closest analogue to the proposed technical solution is the device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle, RF patent No. 2564778, July 22, 2003, selected as a prototype, made in the form of an air line, made in an all-terrain vehicle frame formed by side members and cross members, or outside the frame to form closed loop connected to each tire through pipelines with shut-off valves, as a pneumatic drive and tire inflation system which exhaust system of the engine is used, which is equipped with nkoya people and is connected to air line via a conduit with a shutoff valve.

Недостатком прототипа является низкая функциональность, которая негативно влияет на эксплуатационные характеристики вездехода. Низкая функциональность выражается в невозможности оперативного управления подкачкой и жесткостью подрессоривания каждого колеса по отдельности, парой колес или всеми колесами вместе, невозможность быстрой подкачки или смены жесткости подрессоривания при любых режимах работы двигателя вездехода, в том числе при неработающем двигателе.The disadvantage of the prototype is low functionality, which negatively affects the performance of the all-terrain vehicle. Low functionality is expressed in the impossibility of operational control of the pumping and stiffness of the suspension of each wheel separately, by a pair of wheels or all wheels together, the inability to quickly swap or change the stiffness of the suspension in all operating modes of the all-terrain engine, including when the engine is idle.

Технической задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства подрессоривания и подкачки колес вездехода.The technical task of the utility model is to expand the functionality of the device suspension and pumping wheels of an all-terrain vehicle.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении эксплуатационных характеристик вездеходного транспортного средства.The technical result of the proposed utility model is to increase the operational characteristics of an all-terrain vehicle.

Решение технической задачи в устройстве подрессоривания и подкачки колес вездехода, содержащем источник сжатого газа, магистраль сжатого газа, связывающую источник сжатого газа с каждой шиной колес с помощью трубопроводов с пневмораспределителями, достигается тем, что источник сжатого газа выполнен в виде компрессора, связанного трубопроводом со входами линий подачи газа к каждой шине колес, входы линий подачи газа к каждой шине колес связаны между собой, на входе в каждую линию подачи газа к шинам колес установлен первый пневмораспределитель, а через второй пневмораспределитель каждая линия подачи газа к шинам колес соединена с атмосферой.The solution to the technical problem in the device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle containing a source of compressed gas, a compressed gas line connecting the source of compressed gas to each tire of the wheels using pipelines with pneumatic distributors, is achieved by the fact that the source of compressed gas is made in the form of a compressor connected by a pipeline with inputs gas supply lines to each tire of the wheels, inputs of gas supply lines to each tire of the wheels are interconnected, at the entrance to each gas supply line to the tire of the wheels the first pneumatic distribution is installed a separator, and through a second pneumatic distributor, each gas supply line to the tire wheels is connected to the atmosphere.

В разрыв трубопровода, связывающего компрессор со входами линий подачи газа к шинам колес, может быть установлен ресивер сжатого газа с возможностью заполнения от второго компрессора.In the gap of the pipeline connecting the compressor with the inputs of the gas supply lines to the tires of the wheels, a receiver of compressed gas can be installed with the possibility of filling from the second compressor.

На фиг. 1 изображена схема устройства подрессоривания и подкачки колес вездехода.In FIG. 1 shows a diagram of a device for cushioning and pumping wheels of an all-terrain vehicle.

На фиг. 2 изображена схема устройства подрессоривания и подкачки колес вездехода с ресивером.In FIG. 2 shows a diagram of a device for suspending and pumping wheels of an all-terrain vehicle with a receiver.

Устройство подрессоривания и подкачки колес вездехода содержит компрессор 1, связанный трубопроводом 2 со входами линий подачи газа 3 к каждой шине колес 4, на входе в каждую линию подачи газа 3 к шинам колес 4 установлен первый пневмораспределитель 5, а через второй пневмораспределитель 6 каждая линия подачи газа 3 к шинам колес 4 соединена с атмосферой. Позицией 7 показана связь линий подачи газа 3 с атмосферой. Входы линий подачи газа 3 к шинам колес 4 связаны между собой. В разрыв трубопровода 2, связывающего компрессор 1 со входами линий подачи газа 3 к каждой шине колеса 4 может быть установлен ресивер сжатого газа 8, как показано на рисунке 2.The device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle contains a compressor 1 connected by a pipe 2 to the inputs of gas supply lines 3 to each tire of the wheels 4, at the entrance to each gas supply line 3 to the tire wheels 4, a first air distributor 5 is installed, and through a second air distributor 6 each supply line gas 3 to the tire wheels 4 is connected to the atmosphere. Position 7 shows the connection of the gas supply lines 3 with the atmosphere. The inputs of the gas supply lines 3 to the tires of the wheels 4 are interconnected. A compressed gas receiver 8 can be installed in the gap of the pipeline 2 connecting the compressor 1 with the inputs of the gas supply lines 3 to each tire of the wheel 4, as shown in Figure 2.

Рассмотрим пример конкретной реализации устройства подрессоривания и подкачки колес вездехода. Устройство устанавливается на вездеходное транспортное средство, в конструкции которого нет промежуточных узлов подвески между кузовом и колесами. Колеса крепятся жестко к кузову, а подрессоривание осуществляется за счет низкого, относительно колес обычных транспортных средств, давления газа в шинах четырех колес. Суммарный объем четырех колес с шинами Pine 1540×540-24" составляет 2.8 м³. Компрессор выполнен ротационным с расходом 4 м³/мин. Большая производительность компрессора является решающим фактором в обеспечении работоспособности устройства. В качестве компрессора может быть использована установка Robuschi RBS 15/F. Трубопроводы выполнены гибкими армированными полиамидными трубами диаметром 36 мм, а соединение осуществляется быстроразъемными фитингами. В качестве трубопроводов могут использоваться трубы большего сечения, например 50 или 60 мм. В качестве пневомраспределителей 5 и 6 используются электропневматические распределители серии FESTO Tiger Classic. Для контроля давления в линии подачи газа 3 установлены манометры 9. На входе в линии подачи газа 3 установлен регулятор давления 10, представляющий из себя электропневматический распределитель серии FESTO Tiger Classic, выходное отверстие которого открыто на выпуск воздуха из системы в атмосферу. Для открытия запорных клапанов 5 и 6 используется электрический коммутатор их соленоидов 11.Consider an example of a specific implementation of a device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle. The device is installed on an all-terrain vehicle, in the design of which there are no intermediate suspension units between the body and wheels. The wheels are fixed rigidly to the body, and the suspension is carried out due to the low gas pressure in the tires of four wheels relative to the wheels of ordinary vehicles. The total volume of four wheels with Pine 1540 × 540-24 "tires is 2.8 m ^{3. The} compressor is rotational with a flow rate of 4 m ³ / min. High compressor performance is a decisive factor in ensuring the operability of the device. Robuschi RBS 15 can be used as a compressor. / F. The pipelines are made of flexible reinforced polyamide pipes with a diameter of 36 mm, and the connection is made by quick-disconnect fittings. Pipes can be used with pipes of a larger cross section, for example 50 or 60 mm. FESTO Tiger Classic series electro-pneumatic valves are used for pneumatic distributors 5 and 6. To control the pressure in the gas supply line 3, pressure gauges 9 are installed. At the inlet to the gas supply line 3, a pressure regulator 10 is installed, which is an electro-pneumatic distributor of the FESTO Tiger Classic series, the outlet of which is open to release air from the system into the atmosphere To open the shut-off valves 5 and 6, an electric switch of their solenoids 11 is used.

Устройство подрессоривания и подкачки колес вездехода может содержать ресивер сжатого газа 8, представляющий из себя металлический сосуд объемом 50 л, который установлен в разрыв трубопровода 2, связывающего компрессор 1 со входами линий подачи газа 3 к шинам колес 4. Для заполнения ресивера 8 используется дополнительный компрессор высокого давления Беркут (на рисунке не показан) с расходом 100 л/мин и максимальным рабочим давлением 8 атм. Ресивер используется в качестве альтернативного запасного источника газа в случае выхода из строя компрессора Robuschi RBS 15/F. При наличии ресивера 8 с компрессором высокого давления эксплуатация устройства подрессоривания и подкачки колес вездехода возможна без компрессора низкого давления Robuschi RBS 15/F.The device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle may contain a receiver of compressed gas 8, which is a metal vessel with a volume of 50 l, which is installed in the gap of the pipe 2 connecting the compressor 1 with the inputs of the gas supply lines 3 to the tires of the wheels 4. An additional compressor is used to fill the receiver 8 high pressure Berkut (not shown in the figure) with a flow rate of 100 l / min and a maximum working pressure of 8 atm. The receiver is used as an alternative reserve gas source in case of failure of the Robuschi RBS 15 / F compressor. If you have a receiver 8 with a high-pressure compressor, the operation of the suspension device and pumping wheels of an all-terrain vehicle is possible without a low-pressure compressor Robuschi RBS 15 / F.

Рассмотрим устройство подрессоривания и подкачки колес вездехода в работе. Перед первым запуском давление в системе равно атмосферному. Осуществляют запуск компрессора 1, открытие пневмораспределителей 5для пропускания воздуха в линии подачи газа к шинам колес и накачку шин колес 4 воздухом до избыточного давления 1 атм, при достижении которого закрывают пневмораспределители 5 и отключают компрессор 1. Вездеход готов к эксплуатации. С этого момента в устройстве постоянно имеется избыточное давление воздуха. Компрессором высокого давления заполняют ресивер 8 до давления 8 атм, после чего компрессор высокого давления отключают. Далее описываются различные режимы работы устройства.Consider a device for cushioning and pumping wheels of an all-terrain vehicle in operation. Before the first start-up, the pressure in the system is equal to atmospheric. The compressor 1 is started, the pneumatic distributors 5 are opened to pass air in the gas supply line to the tire tires and the tire tires 4 are inflated with air to an overpressure of 1 atm, upon reaching which the pneumatic distributors 5 are closed and the compressor 1 is turned off. The all-terrain vehicle is ready for operation. From this moment on, the device constantly has excess air pressure. The high-pressure compressor fills the receiver 8 to a pressure of 8 atm, after which the high-pressure compressor is turned off. The following describes the various modes of operation of the device.

При движении вездехода по бездорожью возникает необходимость увеличения мягкости подрессоривания. Для этого сначала часть воздуха из шин 4 стравливают в атмосферу путем открытия пневмораспределителей 6. После этого пневмораспределители 6 закрывают, а пневмораспределители 5 открывают для сообщения линий подачи газа 3 к шинам колес 4 между собой. В этом режиме, при наезде на препятствие одним колесом, воздух перетекает из шины 4 колеса наехавшего на препятствие в шины 4 других колес, обеспечивая мягкое демпфирование колесом, наехавшим на препятствие.When driving an all-terrain vehicle on off-road, there is a need to increase the softness of the suspension. To do this, first, part of the air from the tires 4 is vented to the atmosphere by opening the air distributors 6. After that, the air distributors 6 are closed and the air distributors 5 are opened for communication of the gas supply lines 3 to the tire wheels 4 with each other. In this mode, when hitting an obstacle with one wheel, air flows from the tire 4 of the wheel of an impediment tire into the tire of 4 other wheels, providing soft damping by the wheel of an obstacle.

В режиме движения вездехода вдоль уклона колеса с одного борта вездехода расположены ниже по уклону относительно колес с другого борта вездехода. В этом режиме клапаны-пневмораспределители 6 линий 3 подачи газа к шинам колес, расположенных ниже по уклону, закрывают для удержания давления газа в них, так как они более нагружены в этом режиме движения вездехода. Пневмораспределители 6 линий 3 подачи газа к шинам 6 колес, находящихся выше по уклону, открываются для стравливания газа из шин этих колес до меньшего давления. Таким образом удается стабилизировать положение кузова вездехода относительно горизонта благодаря разности клиренсов бортов. Это дает вездеходу преимущество перед прототипом - минимизацию угла уклона, которая обеспечивает:In the all-terrain vehicle movement mode along the slope, the wheels from one side of the all-terrain vehicle are located downhill relative to the wheels from the other side of the all-terrain vehicle. In this mode, the pneumatic valves 6 lines 3 of the gas supply to the tire wheels located below the slope, close to hold the gas pressure in them, since they are more loaded in this mode of movement of the all-terrain vehicle. Directional valves 6 lines 3 of the gas supply to the tires 6 of the wheels located higher on the slope, open to bleed gas from the tires of these wheels to a lower pressure. Thus, it is possible to stabilize the position of the body of the all-terrain vehicle relative to the horizon due to the difference in clearance of the sides. This gives the all-terrain vehicle an advantage over the prototype - minimizing the slope angle, which provides:

а) более комфортное движение по уклону,a) more comfortable movement on a slope,

б) дает возможность вездеходу преодолевать более резкие уклоны (косогоры), особенно, при длительном движении по косогору.b) makes it possible for an all-terrain vehicle to overcome sharper inclines (slopes), especially when driving along a slope for a long time.

Путем снижения давления в шинах колес задней оси относительно шин передней достигают увеличения клиренса передней оси относительно задней, что обеспечивает оптимальный режим движения вездехода при спуске с горы. Путем снижения давления в шинах колес передней оси относительно шин задней достигают увеличения клиренса задней оси относительно передней в целях обеспечения оптимального режима движения вездехода при подъеме в гору.By reducing the pressure in the tires of the wheels of the rear axle relative to the front tires, an increase in the clearance of the front axle relative to the rear is achieved, which ensures the optimal driving mode of the all-terrain vehicle when descending from the mountain. By reducing the pressure in the tires of the wheels of the front axle relative to the rear tires, an increase in the clearance of the rear axle relative to the front is achieved in order to ensure the optimal driving mode of the all-terrain vehicle when climbing uphill.

Существуют случаи, в которых необходимо поддерживать или изменять давление в шинах 4 колес при выключенном двигателе вездехода. Это может понадобиться в случаях буксировки вездехода другим вездеходом при неисправном двигателе или вынужденной остановке из-за неисправности двигателя при преодолении водной преграды, когда шины колес поддерживают вездеход над водой. В этих случаях использование компрессора 1, работающего независимо от двигателя вездехода, и возможность управлять давлением колес в таких ситуациях являются жизненно важными отличиями предлагаемого технического решения от прототипа.There are cases in which it is necessary to maintain or change the tire pressure of 4 wheels with the off-road vehicle engine turned off. This may be necessary in cases of towing the all-terrain vehicle by another all-terrain vehicle with a faulty engine or a forced stop due to engine malfunction when overcoming a water barrier, when the tire tires support the all-terrain vehicle above water. In these cases, the use of a compressor 1, operating independently of the all-terrain engine, and the ability to control wheel pressure in such situations are vital differences between the proposed technical solution and the prototype.

Управление коммутацией соленоидов пневмораспределителей 5, 6 и регулятора давления может управляться микроконтроллером и осуществляться в автоматическом режиме.The switching control of the solenoids of the pneumatic valves 5, 6 and the pressure regulator can be controlled by a microcontroller and carried out in automatic mode.

Технический результат полезной модели достигается благодаря применению компрессора с повышенным объемным расходом газа для накачки шин колес воздухом, обеспечению возможности управлять подкачкой и подрессориванием каждого колеса по отдельности, парой колес или всеми четырьмя колесами вместе, применению ресивера для увеличения скорости накачки шин колес, что увеличивает скорость реакции на управляющее воздействие.The technical result of the utility model is achieved through the use of a compressor with an increased volumetric flow rate of gas for pumping tire wheels with air, providing the ability to control the pumping and suspension of each wheel individually, a pair of wheels or all four wheels together, the use of a receiver to increase the inflation speed of tire wheels, which increases the speed response to control action.

Дополнительным преимуществам предложенного технического решения относительно прототипа является ее безопасность использования для водителя и пассажиров. Это обусловлено тем, что в прототипе для накачки шин колес используются выхлопные газы, а в качестве трубопровода рама вездехода. Выхлопные газы при утечке могут попадать в салон вездехода и причинять вред здоровью водителя и пассажиров. В предлагаемом техническом решении для накачки шин используется воздух из атмосферы.Additional advantages of the proposed technical solution regarding the prototype is its safety of use for the driver and passengers. This is due to the fact that in the prototype exhaust gases are used for pumping tire tires, and the all-terrain vehicle frame is used as a pipeline. Exhaust fumes in the event of a leak can enter the vehicle’s interior and harm the health of the driver and passengers. The proposed technical solution for pumping tires uses air from the atmosphere.

Claims

1. A device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle, comprising a source of compressed gas, a compressed gas line connecting a source of compressed gas to each tire of the wheel using pipelines with pneumatic distributors, characterized in that the source of compressed gas is made in the form of a compressor connected by a pipeline to the inputs of the supply lines gas to each tire of the wheel, the inputs of the gas supply lines to each tire of the wheel are interconnected, at the entrance to each gas supply line to the tire of the wheels the first air distributor is installed, and through the second air distributor, each gas supply line to the tire tires is connected to the atmosphere.

2. The device for suspension and pumping of wheels of an all-terrain vehicle according to claim 1, characterized in that a compressed gas receiver is installed with the possibility of filling from the second compressor in the gap of the pipeline connecting the compressor with the inputs of the gas supply lines to each tire of the wheel.