PL166595B1

PL166595B1 - Przekladnia planetarna oraz naped pojazdu PL PL

Info

Publication number: PL166595B1
Application number: PL91291428A
Authority: PL
Inventors: Jean-Jacques Lasoen
Original assignee: Massey Ferguson Sa
Priority date: 1990-08-15
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1995-06-30
Also published as: BR9105872A; DE69120240D1; GB9116851D0; PL291428A1; US5249481A; JPH05502091A; MX9100661A; GB2247500B; EP0495956A1; EP0495956B1; GB2247500A; IN176296B; GB9017920D0; WO1992003672A1; DE69120240T2

Abstract

1. Przekladnia planetarna, zapewniajaca wiele roboczych przelozen i zawierajaca wiele hydraulicz- nych sprzegiel wlaczania przelozen, znamienna tym, ze ma wiele hydraulicznych silowników sprzeglo- wych (26,29; 33, 36), po jednym dla kazdego sprzegla hydraulicznego, wiele dwupolozeniowych zaworów (50, 51) zmiany kierunku przeplywu, po jednym za- worze dla kazdego hydraulicznego silownika sprze- glowego, przy czym zawory sa hydraulicznie polaczone szeregowo z co najmniej jednym silowni- kiem (33, 36) dolaczonym za ostatnim zaworem (51) w szeregowym polaczeniu oraz co najmniej jednym silownikiem (26,29) wlaczonym miedzy kazdy zawór szeregu, a ponadto ma sterujacy zespól zaworowy (50a do 54) dla sterowania roboczej kolejnosci zawo- rów, tak aby przez zmiane roboczego stanu jednego zaworu, kazdorazowo, mozna bylo zmienic robocze przelozenie zespolu przekladniowego na nastepne sa- siednie przelozenie, tworzone przez przekladnie spo- sobem stopniowym, postepujacym poprzez caly zakres przelozen przekladni. F lG . 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest przekładnia planetarna oraz napęd pojazdu, zwłaszcza do stosowania w przekładniowych skrzynkach ciągników.

W brytyjskim zgłoszeniu patentowym nr 9017921.9 przedstawiona jest przekładnia planetarna, zawierająca planetarne zespoły i sprzęgła, przy czym gdy są one uruchamiane w pewnych kombinacjach, to tworzą wiele przełożeń, zasadniczo równomiernie rozmieszczonych, lecz stosunkowo blisko zgrupowanych. Przekładnia planetarna jest przeznaczona do tworzenia zespołu przełączania napędu o wielu wartościach przełożenia. Jest to szczególnie korzystne do stosowania jako wejściowy stopień przekładni ciągnikowej, stosowany z dodatkową skrzynką przekładniową.

Przedmiotem wynalazku jest opracowanie przekładni planetarnej opisanego wyżej typu, mającej prosty, lecz skuteczny układ do regulacji roboczego przełożenia przekładni.

Zespół przekładniowy według wynalazku ma wiele roboczych przełożeń oraz wiele sprzęgieł do włączania przełożeń, uruchamianych hydraulicznie. Przekładnia wyróżnia się tym, że zawiera wiele siłowników do sprzęgieł uruchamianych hydraulicznie, po jednym siłowniku dla każdego sprzęgła uruchamianego hydraulicznie, ponadto ma wiele dwupołożeniowych zaworów zmiany kierunku przepływu, po jednym zaworze dla każdego siłownika, przy czym zawory mają hydrauliczne są połączone szeregowo co najmniej z jednym siłownikiem, połączonym za ostatnim zaworem w połączeniu szeregowym, oraz co najmniej do jednego siłownika, połączonego między każdym zaworem szeregu, jak również zespół sterowania zaworami, aby sterować roboczą sekwencję zaworów, tak aby za pomocą zmiany stanu roboczego jednego zaworu, robocze przełożenie przekładni mogło być zmienione na następne sąsiednie przełożenie, tworzone przez przekładnię sposobem progresywnym w całym zakresie przełożeń przekładni.

W przekładni planetarnej według wyżej wspomnianego brytyjskiego zgłoszenia patentowego, gdy następuje przechodzenie w górę i w dół dostępnych wartości przełożenia w kolejności przełożeń, przy zmianie między pewnymi sąsiednimi przełożeniami, trzeba zmienić stan działania pod ciśnieniem obydwu sprzęgieł, tak, że sekwencyjne zmiany w górę i w dół pełnego zakresu dostępnych przełożeń nie mogą być dokonane za pomocą uruchomienia sprzęgieł prawdziwym sposobem binarnym, to znaczy nie istnieje możliwość zmiany między wszystkimi sąsiednimi przełożeniami za pomocą zmiany wartości utrzymywanego ciśnienia tylko jednego sprzęgła.

Przekładnia według wynalazku przezwycięża wyżej wspomniane trudności przez to, że umożliwia zmianę utrzymywanej wartości ciśnienia obydwu sprzęgieł za pomocą pojedynczej czynności zmiany położenia tylko jednego z zaworów. W ten sposób układ sterujący zostaje skutecznie uruchomiony w binarnym działaniu, co upraszcza znacznie jego sterowanie;.

W przekładni, która ma pierwsze i drugie sprzęgło uruchamiane hydraulicznie i włączające przełożenia robocze, dwa zawory zmiany kierunku przepływu są połączone szeregowo, przy czyn ostatni zawór w szeregu jest zaworem trójdrogowym, a drugi zawór jest sterującym zaworem czterodrogowym.

Pierwsze sprzęgło uruchamiane hydraulicznie jest połączone w parę z pierwszym sprzęgłem włączanym sprężyną, natomiast drugie sprzęgło uruchamiane hydraulicznie jest połączone w parę z drugim sprzęgłem włączanym sprężyną. Wówczas gdy sprzęgło uruchamiane hydraulicznie każdej odpowiedniej pary zostaje włączone, sprzęgło uruchamiane sprężyną odpowiedniej pary automatycznie rozłącza się i odwrotnie, przy czym uzyskuje się cztery stany sprzęgieł, włączających przełożenie.

Taki układ można wykorzystać do przełączenia napędu pojazdu, przy czym umożliwia się zmiany przełożenia przy pełnej mocy napędowej między wszystkimi czterema przełożeniami przez to, że steruje się stan utrzymywanego ciśnienia pierwszego i drugiego sprzęgła.

W alternatywnym rozwiązaniu przekładnia zawiera dodatkową sekcję o dwóch przełożeniach, połączoną szeregowo do sekcji o czterech przełożeniach, przy czym dodatkowa sekcja o dwóch przełożeniach zawiera trzecie sprzęgło uruchamiane hydraulicznie i trzecie sprzęgło łączone sprężyną, aby włączyć dwa dodatkowe przełożenia, jak również trzeci zawór zmiany kierunku przepływu, aby sterować siłownikiem dla trzeciego sprzęgła uruchamianego hydraulicznie.

166 595

Odmienne rozwiązanie zezwala na to, że siłownik hydraulicznego sprzęgła dodatkowej sekcji o dwóch przełożeniach łączy się za ostatnim zaworem szeregowo, a inne dwa siłowniki sprzęgłowe łączy się w taki sposób, że jeden jest włączony między drugim a ostatnim zaworem, a drugi jest włączony odpowiednio między pierwszym a drugim zaworem.

W innym odmiennym rozwiązaniu jeden z siłowników sprzęgłowych sekcji o czterech przełożeniach jest włączony za ostatnim zaworem szeregowo, drugi siłownik sprzęgłowy sekcji o czterech przełożeniach jest włączony między drugim a ostatnim zaworem, a siłownik hydraulicznego sprzęgła sekcji o dwóch prędkościach jest włączony między pierwszym a drugim zaworem.

W jeszcze innym rozwiązaniu jeden z siłowników sekcji o czterech przełożeniach jest włączony za ostatnim zaworem szeregowo, a drugi siłownik sprzęgłowy sekcji o czterech przełożeniach włączony jest między pierwszym a drugim zaworem oraz siłownik hydraulicznego sprzęgła sekcji o dwóch przełożeniach włączony jest między drugim a ostatnim zaworem.

W przekładni planetarnej według wynalazku korzystnym jest aby zespół sterowania zaworami zapewniał, że gdy następuje zmiana między sąsiednimi przełożeniami, które potrzebują zmiany stanu połączenia dwóch hydraulicznych sprzęgieł, połączenie lub rozłączenia dwóch sprzęgieł zachodziło kolejno, aby zapewnić, że jeśli podczas zmiany przełożenia nastąpi połączenie jakiegokolwiek innego stanu przełożenia przejściowego, jest to stan przełożenia, który zmienia się w tym samym kierunku, to znaczy odpowiednio w górę lub w dół, tak jak wymagana zmiana przełożenia.

Na przykład, jeśli przekładnia planetarna ma zwiększające się przełożenia A, B, C oraz D, natomiast zmiana zachodzi między przełożeniami B oraz C, co wymaga zmiany połączeniowego stanu obydwu sprzęgieł, kolejność będzie sterowana tak, aby zapewnić że jeśli jakikolwiek stan przełożenia przejściowego jest chwiiłowo połączony, będzie to stan D, a nie stan A, dla minimalizowania szarpnięcia lub przyspieszenia.

Kolejność ta może być uzyskiwana za pomocą starannego dopasowania natężenia przepływu płynu pod ciśnieniem do siłowników sprzęgłowych, objętości siłowników oraz luzu w sprzęgłach. Ze względu na to, że luz sprzęgła trudno kontrolować z powodu jego zależności od szeregu tolerancji produkcyjnycn, może być, konieczne odpowiednie zakładanie podkładek refulacyjnych w każdym sprzęgle, tak aby luz był powtarzalny i utrzymywany w zakresie konstrukcji dla wszystkich zespołów przekładniowych.

W innym rozwiązaniu według wynalazku, wspomniana wyżej koncepcja ustalania kolejności ma zastosowanie do przekładni wykorzystującej sprzęgła, aby włączać robocze przełożenia przekładni, przy czym sprzęgła grupuje się parami, a każda para zawiera hydrauliczne sprzęgło i sprężynowe sprzęgło, które jest samoczynnie uwalniane wówczas, gdy zostaje połączone jego sparowane hydrauliczne sprzęgło w takim zespole przekładniowym, zawsze kiedy zmiana przełożenia między sąsiednimi wartościami przełożeń wymaga zmiany co do stanu połączenia dwóch hydraulicznych sprzęgieł, a połączenie lub rozłączenie wspomnianych dwóch sprzęgieł ma tak ustaloną kolejność, aby zapewnić, że jeśli jakiekolwiek inne przejściowe przełożenie jest włączone podczas zmiany przełożeń, będzie to stan przełożenia w tym samym kierunku, to znaczy w górę lub w dół, jaki ma wymagana zmiana przełożenia.

Korzystnie przekładnia pojazdu jest tak utworzona, że pierwszy zespół przekładniowy, na przykład planetarny zespół przekładniowy P na fig. 1 i fig. 5, zapewnia grupę przełożeń, a drugi zespół przekładniowy, na przykład główna skrzynka przekładniowa 6 na fig. 2, połączony szeregowo z pierwszym zespołem, tworzy wiele dalszych przełożeń, przy czym mnoży się ilość grup przełożeń, tworzonych pierwszym zespołem przekładniowym, natomiast przełożenia drugiego zespołu przekładniowego tak wybiera, się aby tworzyć znaczne nakładanie się między sąsiednimi grupami przełożeń, tworzonych przez pierwszy zespół przekładniowy, jak na fig. 8. Ponadto aby zapewnić, że niezależnie od prędkości przy jakiej jest obsługiwany towarzyszący pojazd, kierowca pojazdu może wybierać przełożenie w drugim zespole przekładniowym tak, że można osiągnąć prędkość roboczą za pomocą pośredniego przełożenia jednej z grup przełożeń tworzonych przez pierwszy zespół przekładniowy.

Przedmiotem wynalazku jest również układ uruchamiający dla wszystkich opisanych zespołów przekładniowych.

166 595

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie pionowy przekrój poprzez planetarny zespół przekładniowy o czterech przełożeniach, fig. 2 - przekładnię ciągnika, zawierającą przekładniowy zespół planetarny z fig. 1, fig. 3 - tabelę pokazującą stan połączeń każdego sprzęgła dla każdego przełożenia planetarnego zespołu przekładniowego z fig. 1, fig. 4 - układ uruchamiający dla sprzęgieł planetarnego zespołu przekładniowego z fig. 1, fig. 5 - pionowy częściowy przekrój poprzez roboczą wersję planetarnego zespołu przekładniowego z fig. 1, fig. 6a oraz fig. 6b przedstawiają czynności, które występują przy zmianie między przekładniami RA oraz RB zespołu przekładniowego, fig. 7a, b, c, d - czynności, które występują przy zmianie między przełożeniami RB oraz RC zespołu przekładniowego, fig. 8 przedstawia kartę biegów w przód dla przekładni ciągnika, wykorzystującej planetarny zespół przekładniowy z fig. 1, fig. 9 - pionowy przekrój poprzez planetarny zespół przekładniowy o ośmiu przełożeniach, fig. 10 - tabelę stanu sprzęgieł i zaworów, wykorzystanych do wybierania przełożeń zespołu przekładniowego z fig. 9, fig. 11 - schemat układu sterowania dla sekcji przełożeń zespołu przekładniowego z fig. 9 według tabeli z fig. 10, fig. 12 - tabelę stanu sprzęgieł i zaworów wykorzystywanych do wybierania przełożeń alternatywnej odmiany zespołu przekładniowego z fig. 9, fig. 13 - schemat układu sterowania dla wybierania przełożeń zespołu przekładniowego z fig. 9 zgodnie z tabelą z fig. 12, fig. 14 - tabelę stanu sprzęgieł i zaworów wykorzystanych do wybierania przełożeń zespołu przekładniowego z fig. 9, a fig. 15 przedstawia schemat układu sterowania do wybierania przełoZeń zespołu przekładniowego z fig. 9 zgodnie z tabelą z fig. 14.

Na fig. 1 i fig. 2 jest przedstawiona przekładnia ciągnika, w której silnik E napędza przednie i tylne koła W1 oraz W2 poprzez przekładnie różnicowe D1, 02, główne sprzęgło C, planetarny zespół przekładniowy P, główną skrzynkę przekładniową G oraz przekazującą skrzynię T. Główna skrzynka przekładniowa G ma zwykle cztery przełożenia oraz układ wybierania kierunku w przód/w tył i może także zawierać mechanizm zakresu duży/mały, co zaznaczono jako szczegół H/L na fig. 2.

Planetarny zespół przekładniowy P ma wejściowy wał 10 i współosiowy wyjściowy wał 11, a także pierwszą i drugą planetarną przekładnię zębatą 12, 13.

Pierwszy przekładniowy zespół planetarny 12 zawiera pierścień zębaty lub wewnętrzne koło zębate 14, centralne koło 15 i planetarne koła 16, które zazębiają się z wewnętrznym kołem zębatym 14 i centralnym kołem 15 oraz są przenoszone na planetarnym jarzmie 17. W podobny sposóo drugi planetarny zespół przekładniowy 13 zawiera wewnętrzne koło przekładniowe 18, centralne koło 19 oraz planetarne koła zębate 20, przenoszone na jarzmie 21 przekładni planetarnej .

Wewnętrzne koło zębate 14 jest połączone z wałem wejściowym 10, jarzmo planetarne 17 z wałem wyjściowym 11, a centralne koło 15 z jarzmem 21 przekładni planetarnej.

Planetarny zespół przekładniowy ma także cztery sprzęgła. Pierwsze sprzęgło C1, gdy jest włączone, to sprzęga wewnętrzne koło zębate 18 z obudową 22 zespołu przekładniowego. Drugie sprzęgło C2, gdy jest włąązone, to ssrzęga centnlee koło 19 z obudową 22 . Trzecie sprzęgło

C3, gdy jest włączone, to sprzęga centralne oooo 99 z yjśceówymo waeeo 11, o zwartee sprzęgło

C4, gdy jest włączone, to sprzęga wejściowy wał 10 z wewnętrznym kołem 18.

Pierwsze i czwarte sprzęgło działają, jako para sprzęgieł, przy czym czwarte sprzęgło C4 jest sprężynowo połączone za pomocą sprężyny talerzowej 23, która dociska cierli elementy 24 współpracujące z wewnętrznym kołem zębatym 18, tak aby zetknąć z ciernymi elementami 25, współpracującymi z wejściowym wałem 10. Pierwsze sprzęgło C1 jest hydraulicznie połączone za pomocą siłownika o postaci pierścieniowego tłoka 26, który dociska cierne elementy 27, współpracujące z wewnętrznym kołem 18, tak aby zetknąć z elementami 28, umocowanymi na obudowie 22. Pierwsze sprzęgło C1 łączy się za pomocą docisku PA łączącego sprzęgło do komory 29, znajdującej się za pierścieniowym tłokiem 26.

Można stwierdzić, że kiedy komora 29 jest poddana działaniu ciśnienia, aby łączyć pierwsze sprzęgło Cl, automatycznie przesuwa ono cierne elementy 24 przeciwnie do działania talerzowej sprężyny 23, aby rozłączyć czwarte sprzęgło C4.

166 595

Podobnie, drugie i trzecie sprzęgło C2, C3 pracują jako para z trzecim sprzęgłem C3, które jest sprężynowo połączone za pomocą talerzowej sprężyny 30, która powoduje zetknięcie sprzęgłowych elementów 31, 32, odpowiednio współpracujących z wyjściowym wałem 11 i centralnym kołem 19. Drugie sprzęgło jest hydraulicznie uruchamiane siłownikiem o postaci pierścieniowego tłoka 33, który powoduje zetknięcie sprzęgłowych elementów 34, 35, współpracujących z centralnym kołem 19 i obudową 22. Sprzęgło C2 łączy się za pomocą doprowadzenia ciśnienia PB, uruchamiającego sprzęgło, do komory 36, znajdującej się za tłokiem 33. Można stwierdzić że zetknięcie druuieeo sprręęła CC również: ssrawia, że w wyniku nassęppue trzeciego sprzęgła C3 pod działwakem talerzowej sprężyny 30.

Jedną z zalet opisanego planetarnego zespołu przekładniowego jest to, że ilość zębów na dwóch wewnętrznych kołach przekładniowych 14, 18 może być jednakowa, taka jak może być ilość zębów na dwóch centralnych kołach zębatych 15,19 i zazębiających planetarnych kołach 16, 20. To znacznie upraszcza konstrukcję planetarnego zespołu przekładniowego i bardzo istotnie zmniejsza koszt produkcji.

W szczególnym przykładzie, wewnętrzne koła zębate 14, 18 mają dziewięćdziesiąt cztery zęby /w niżej podanym wzorze symbol a/ a centralne koła zębate 15, 19 mają po pięćdziesiąt osiem zębów /w niżej podanym wzorze oznaczone jako s/.

Cztery robocze przełożenia planetarnego zespołu przekładniowego otrzymuje się twk, jak niżej objaśniono. Różne wzory obliczeniowe, podawane dla otrzymywanych przełożeń, są wzorami mającymi zastosowanie, kiedy dww wewnętrzne koła zębate, dwa centralne koła zębate oraz zazębiające planetarne koła zębate mają jednakową ilość zębów.

Pierwsze przełożenia A otrzymuje się, kiedy pierwsze i drugie sprzęgło C1, C2 łączą się za pomocą doprowadzenia ciśnienia hydraulicznego do komory 29, 35, tak aby sprzęgła C1, C2 połączyły się, w sprzęgła C3, C4 są utrzymane w stanie rozłączonym. W tym stanie, centralne koło zębate 19 i wewnętrzne koło zębate 18 są sprzęgnięte z obudową 22 zespołu przekładniowego, tak aby drugi plawnltaun zzssp^ pΓuękUaadiowy 13 był całkowicie zaklnαanany, w uzzcoożenie RA jest wtedy określone wzorem:

RA = a/ /s + w/ = 94/ /58 + 94/ = 0,6184

Gdy jest przełożenie A, całkowita moc napędowa jest przekazywana poprzez pierwszy planetarny zespół przekładniowy 12, natomiast moment napadowy w pierusęm Brzęglln CW naopei 38,16% momentu napędowego spknika. NaWt^i^^^ moment nnwędowy w przęglen CW naopew 23,44% momentu napędowego silnika.

Drugie przełożenie B otrzymuje się, kiedy pierwsze sprzęgło C1 i trzecie sprzęgło C3 są połączone. W tym stanie, centralne koło zębate 19 łączy się do wyjściowego wwłu 11, w centralne koło 18 łączy się d o obudow y 2W. W ty m Βίβη,η, centralo e kał o zębate 15 i w^z™ planetarne 21 obracają się razem, w przełożenie RB jest określone wzorem:

RB = -W--— = 1 1,3816

RB = 0,7238

W zakresie RB, moment napędowy sprzęgła C1 wynosi 38,164 mmmeatu napędowego silnika, w moolat napędowy sprzęgła C3 wynosi 23,544 momentu napędowego silnika. Przełożenie B zapewnia wyjściową prędkość o 17,04% większą niź wtzełoźenie W, przy czym óZlełelakln W ńsst mniejsze niż przełożenie B o 14,564.

Trzecie przełożenie RC otrzymuje się, kiedy sprzęgło C2 jest włączone oraz sprzęgło C4 jest włączone. W tym przełożeniu, wewnętrzne koło zębate łączy się z wejściowym wałem 10 oraz

166 595 centralne koło zębate 19 łączy się z obudową 2!.. Odpowiednio do teeo jjazmo planetarne 22 i centralne koił zębate 15 obracają się z prędkością wyrażoną wzorem:

/94 +^58/^- = 0,6155 x prędkość wejcciowego włłu 10.

Przełożenie RC jest określone wzorem:

/a ♦ 2s/a 1

RC = -x- = - = 0,8599 /s ♦ a/^z 1,1704

Gdy jest przełożenie RC, moment napędowy sprzęgła C9 wynosi 27,62% momentu napędowego silnika, w moment napędowy sprzęgła C2 wynosi 17,09% momentu napędowego silnika. Przełożenie RC zapewnia wyjściową prędkość 18,09% większą niż przełożenie B, przy czym przełożenie B jest mniejsze niż przełożenie C o 15,3%.

Czwarte przełożenie RD otrzymuje się, kiedy sprzęgła C3, C9 są włączone. W tym stanie, wewnętrzne koło 18 łączy się do wejściowego wału 10, a centralne koło 19 łączy się do wyjściowego wału 11, przy czym dwa planetarne zespoły przekładniowe 12, 13 muszą obracać się z jednakową prędkością, aby tworzyć przełożenie napędu bezpośredniego poprzez planetarny zespół, a w ten sposób przełożenie RD = 1. W przełożeniu RD moment napędowy sprzęgła C9 wynosi 27,62% momentu napędowego silnika, natomiast w sprzęgle C3 wynosi 17,09% momentu napędowego silnika.

Ponieważ przełożenie RD osiąga się całkowicie mechanicznie talerzowa sprężyna 23, 30 to planetarny zespół przekładniowy nadal będzie działał w przełożeniu RD, jeśli wystąpiłoby uszkodzenie hydrauliczne lub elektryczne. Jest to istotna cecha praktyczna, bo tworzy możliwość powrotu do bazy, gdyby pojazd doznał awarii w pewnej odległości od swojego miejsca stałego postoju.

Tym sposobem planetarny zespół przekładniowy tworzy cztery, zasadniczo równomiernie rozmieszczone i stosunkowo blisko zgrupowane przełożenia 0,6189, 0,7238, 0,8599 oraz 1, przy czym gdy współpracują z właściwie wybranymi przełożeniami w głównej skrzynce przekładniowej G, planetarny zespół przekładniowy zapewnia dobre rozmieszczenie roboczych przełożeń dla przekładni ciągnika.

Stan sprzęgieł dla każdego z czterech przełożeń A, B, C, D przedstawiono w postaci tabeli na fig. 3. Stan połączeń sprzęgieł nie zmienia się w prawdziwy sposób binarny, ponieważ nie jest możliwe dokonywanie zmiany między wszystkimi sąsiednimi przełożeniami za pomocą zmiany stanu utrzymywanego ciśnienia tylko jednego sprzęgła w danej chwili. To niebina™ działanie sprzęgieł znacznie komplikuje utworzenie układu uruchamiającego, aby sterować sprzęgłami od C1 do C9. Taki uruchamiający układ jest właśnie przedmiotem wynalazku.

Na fig. 9 przedstawiono uruchamiający układ, który jest odpowiedni do sterowania sprzęgłami C1, C2. Układ zawiera zawór 50 zmieniający kierunek przepływu, dwulo0ożeelowy, czterodrogowy, oraz zawór 51 zmieniający kierunek przepływu, dwupzłożeeίzwy, eoóedrzgzwy, połączone szeregowo. Obydwa zawory są wstępnie ustawione na pierwsze położenie odpowiednimi sprężynami 50a, 51a, a mogą być przesuwane za pomocą współpracujących elektromagnesów 50b, 51b do ich odpowiednich drugich położeń. Cewki 50b, 51b są z kolei sterowane łącznikami 52, 53, które uruchamia się za pomocą krzywki 59, która jest przesuwana nastawczą dźwignią 55, służącą do wybrania przełożenia.

Pierwszy zawór 50 o szeregowym połączeniu ma doprowadzane zasilanie płynu pod ciśnieniem od pompy P oraz ma połączenie do opływowego rurociągu 56, który powrotnie doprowadza płyn do zbiornika 57. Zawór 50 łączy się do zaworu 51 poprzez pierwszy rurociąg 58 i drugi rurociąg 59, który także łączy pierwszy zawór 50 do roboczej komory 29 siłownika sprzęgła C1. Robocza komora 36 siłownika sprzęgła C2 jest połączona za zaworem 51, który jest ostatnim zaworem w szeregowym połączeniu, za pomocą trzeciego rurociągu 60.

Na figurze 9 przedstawiono uruchamiający układ w położeniu, w którym wybiera się przełożenie RD we współpracującym planetarnym zespole przekładniowym. W tym stanie, robocze drążki 52a, 53a obydwu łączników 52, 53 znajdują się na przeciw dolnych położeń 1, 2 krzywki 59, przy czym łączniki 52, 53 mają stan otwarcia, a współpracujące cewki 50b, 51b nie są uruchomione. Tym sposobem zawory 50, 51 nie są wstępnie ustawione w położeniu, jakie przedstawiono na fig. 9 za pomocą swoich współpracujących sprężyn 503, 51a.

166 595

Jak to przedstawiono na fig. 3, aby włączyć przełożenie RD trzeba, aby sprzęgła C1, C2 były rozłączone. Jest to warunek, ktdry jest postawiony na fig. 4, gdzie obydwie robocze komory 29, 36 są połączone z odpływowym rurociągiem 56, tak aby sprzęgła C1, C2, nie były połączone, a stan przełożenia RD otrzymuje się, gdy są włączone sprzęgła C3, C4.

Aby zmienić przełożenie RC na przełożenie RD, trzeba przesunąć nastawczą dźwignię 55 do położenia C, które przesuwa wysokie położenie 3 na krzywce 54 przeciwnie do roboczego drążka 53a łącznika 53, aby zamknąć łącznik 53. Dolne położenie 2 na krzywce 54 znajduje się wdwczas na przeciw roboczego drążka 52a łącznika 52, przy czym łącznik 52 zachowuje stan otwarcia.

Tym sposobem cewka 51b zostaje uruchomiona, aby doprowadzać ciśnienie do roboczej komory 36 sprzęgła C2 rurociągami 58, 60, a cewka 50b zachowuje stan niewzbudzony, aby utrzymać połączenie uruchamiającej komory 29 sprzęgła C1 z odpływowym rurociągiem 56. Tym sposobem przełożenie RC zostaje włączone dzięki temu, że włącza się robocze położenie elektromagnetycznego zaworu 51.

Dokonanie zmiany między przełożeniem RC a przełożeniem RB wymaga, aby doprowadzić ciśnienie do komory 29 sprzęgła C1, natomiast robocza komora 36 sprzęgła C2 ma być odpowietrzona. Ta zmiana stanu utrzymywania ciśnienia obydwu roboczych komór sprzęgieł zostaje osiągnięta za pomocą przesunięcia nastawczej dźwigni 55 do położenia B /fig. 4/, kiedy górne położenia 3, 4 na krzywce 54 odpowiednio znajdują się wówczas na przeciw roboczych drążków 52a, 53a, tak aby obydwa łączniki 52, 53 były zamknięte.

W ten sposób obydwie cewki 50b, 51b wzbudzają się, a rurociąg 59 ma doprowadzone ciśnienie od zasilania P zaworem 50, aby uruchomić sprzęgło C1, a rurociągi 58, 60 łączą się obecnie z odpływowym rurociągiem 56 poprzez zawory 50, 51. W ten sposób stan pod ciśnieniem obydwu sprzęgieł C1, C2 został zmieniony oraz otrzymano przełożenie RB.

Aby otrzymać zmianę przełożenia RA od przełożenia RB, nastawcza dźwignia 55 zostaje przesunięta do położenia A /fig. 4/, przy czym górne położenie 4 krzywki 54 jest naprzeciw roboczego drążka 52a, a dolne położenie 5 krzywki jest naprzeciw roboczego drążka 53a. W tym stanie, łącznik 52 jest zamknięty, a łącznik 53 jest otwarty. Rurociąg 59 zachowuje tym sposobem ciśnienie doprowadzone od zasilania P zaworem 50, aby uruchomić sprzęgło C1, a rurociąg 59 jest wówczas połączony z rurociągiem 60 zaworem 51, aby również utrzymać ciśnienie sprzęgła C2. W ten sposób przełożenie RA zostaje włączone.

Zmiany w przeciwnym kierunku od przełożenia RA do przełożenia RD można podobnie dokonać za ponocą przesunięcia nastawczej dźwigni od położenia A do położenia 0 /fig. 4/.

Układ uruchamiania przedstawiony na fig. 4 zapewnia, że planetarny zespół przekładniowy można sterować sposobem binarnym za pomocą zmiany stanu sterującego łączników 52, 53 między każdą zmianą sąsiedniego położenia.

Na figurze 3 przedstawiono, że za każdym razem, gdy zmienia się stan ciśnienia sprzęgła C1, zmienia się także stan sprzęgła C2 i tym sposobem sprzęgło C1 jest sterowane czterodrogowym zaworem 50, który zmienia stan obydwu sprzęgieł. Na fig. 3 także przedstawiono wymaganie, dotyczące zmiany stanu sprzęgła C2 niezależnie od sprzęgła C1, przy czym sterowanie wykonuje się za pomocą trójdrogowego sterującego zaworu 51.

Na podstawie podanego wyżej opisu i zgodnie z fig. 3 wykonywanie zmian między przełożeniami RA i RB oraz przełożeniami RC i RD wymaga jedynie zmiany stanu jednego ze sprzęgieł C1, C2, przy czym zmiany te można stosunkowo łatwo wykonać i kontrolować. Zmiany w obydwu kierunkach między przełożeniami RB oraz RC obejmują jednak zmianę stanu obydwu sprzęgieł C1, C2, a to może prowadzić do istotnych problemów, jeśli operacja połączenia i rozłączenia sprzęgieł C1, C2 nie zachodzi we właściwej kolejności.

Na przykład , /fig. 3/ jeśli zmiana przełożeń jest wykonywana od RB do RC, a sprzęgło C2 jest połączone zanim sprzęgło C1 jest uwolnione, to wybranie chwilowe przełożenia RA spowoduje duże szarpnięcie przy uruchomieniu przekładni ciągnika.

Podobnie, gdy zmienia się przełożenie RC na przełożenie RB, a sprzęgło C2 rozłącza się zanim zostanie połączone sprzęgło C1, przełażenie RD może być chwilowo włączone, przy czym wtedy znów spowoduje to duże szarpnięcie.

166 595

Aby usunąć możliwość łączenia z szarpnięciem, powodowanym chwilowym łączeniem niepożądanych przełożeń, tworzy się kolejność połączenia i rozłączenia sprzęgieł C1, C2, tak aby w sytuacji zmieniania od przełożenia RB do przełożenia RC, sprzęgło C1 było rozłączone przed połączeniem sprzęgła C2, przy czym jeśli chwilowo włącza się jakiekolwiek inne przełożenie, będzie to przełożenie RB, które jest przełożeniem większym i działa w tym samym kierunku, to znaczy w górę, tak jak potrzebna zmiana przełożenia między przełożeniami RB, RC. Będzie to skutecznie usuwało wszelkie skłonności do szarpnięć przy zmianie przełożeń.

Podobnie, kiedy zmienia się w dół od przełożenia RC do przełożenia RB, tworzenie kolejności sprzęgieł C1, C2 jest takie, aby sprzęgło C1 było zawsze łączone przed sprzęgłem C2, a jeśli jest tendencja włączania jakiegokolwiek innego przełożenia, to będzie to przełożenie RA, które jest niższym przełożeniem i wobec tego w tym samym kierunku, to znaczy w dół, jak potrzebna zmiana przełożeń od RC na przełożenie RB. W tym przypadku również skutecznie usuwa się wszelkie szarpnięcia przy zmianie przełożenia.

Podane wyżej tworzenie kolejności zmiany w stanie sprzęgieł C1, C2, gdy zmienia się między przełożeniem RB a RC, osiąga się za pomocą starannego dopasowania natężenia przepływu do roboczych komór 29, 36, i z powrotem, sprzęgieł C1, C2, za pomocą dopasowania objętości tych roboczych komór oraz za pomocą starannego dopasowania luzu we wszystkich czterech sprzęgłach planetarnego zespołu przekładniowego.

Na figurze 5 przedstawiono półprzekrój - półwidok roboczej symetrycznej wersji planetarnego zespołu przekładniowego z fig. 1, przy czym każde sprzęgło jest typu sprzęgła wielopłytkowego, a elementy równoważne mają takie same odsyłacze numerowe, jak na fig. 1.

Przy zmianie od przełożenia RB do przełożenia RC kolejność zmiany stanu sprzęgieł C1, C2 odbywa się w taki sposób, że sprzęgło C1 jest rozłączone przed połączeniem sprzęgła C2. Inaczej mówiąc, czas potrzebny do przesunięcia tłoka 33 sprzęgła C2, aby objąć luz w sprzęgle C2, musi być większy niż czas, aby wystarczająco przesunąć tłok 26 sprzęgła Cl dla skutecznego rozłączenia sprzęgła C1. Aby skutecznie rozłączyć sprzęgło C1 przesunięcie jest równe luzowi sparowanego sprzęgła C4.

To wymaganie tworzenia kolejności można matematycznie wyrazić następująco:

/AC2X DC2/ /IC2>/AC1 X FC4/ /OCL gdzie: AC2 = powierzchnia tłoka 33 sprzęgła C2, wystawiona na działanie ciśnienia;

ACl = powierzchnia tłoka 26 sprzęgła C1, wystawiona na działanie ciśnienia;

DC2 = droga przebywana przez tłok 33 przy połączeniu sprzęgła C2;

FC4 = luz przed połączeniem sprzęgła C4;

IC2 = natężenie przepływu płynu do komory 36 podczas połączenia sprzęgła

OC1 = natężenie przepływu płynu z komory 29 przy rozłącaani u spzzggł a Cl.

Odległości DC2 i FC4 są zaznaczone na fig. 5.

Natężenia przepływu IC2, OC1 są określone konstrukcją układu hydraulicznego na fig. 4. Jak przedstawiono na fig. 4, przepływ OC1 od sprzęgła C1 odbywa się poprzez jeden zawór 50, natomiast przepływ IC2 do sprzęgła C2 dokonuje się poprzez dwa zawory 50, 51. Wobec tego przepływ do sprzęgła C1 i od sprzęgła Cl ma tendencję do wzrostu, tak że staje się większy niż przepływ do sprzęgła C2 i od tego sprzęgła. Pomaga to zapewnić że podana wyżej zależność matematyczna zostanie utrzymana. Jeśli trzeba, można założyć stałą lub regulowaną przepustnicę 100 w rurociągu zasilającym komorę 36, aby dodatkowo podkreślić różnicę natężeń przepływu.

Niekorzystnie ACl AC2, co prowadzi do niepożądanych zależności. Ponadto odległości DC2 oraz FC4 ulegają zmianom odpowiednio do produkcyjnych tolerancji, przy czym każdy zespół trzeba regulować podkładką regulacyjną, aby zapewnić, że osiągnie się zaprojektowaną postać dla tych odległości.

Gdy zmienia się przełożenie RC na przełożenie RB, to kolejność zmiany stanu sprzęgieł C1, C2 jest taka, że sprzęgło C1 musi być łączone zawsze zanim rozłączy się sprzęgło C2. Inaczej mówiąc, czas potrzebny do przesunięcia tłoka 26, aby przejąć luz w sprzęgle C1, musi być mniejszy, niż czas potrzebny do przesunięcia tłoka 33 tak wystarczająco, aby rozłączyć sprzęgło C2. Przesunięcie tłoka 33, aby rozłączyć sprzęgło C2 jest równe luzowi sparowanego sprzęgła C3.

166 595

To wymaganie uzyskania kolejności można wyrazić matematycznie w sposób następujący:

/AC2 X FC3/ /DC2 0/AC1 X DCI //ICI gdzie: FC3 = 1uz prred połąązzniem sprzęgła C3;

DC1 = droga zbllżama tłłoa 21 przo włączenii sprzęgłi C1;

OC2 = natężenie przepływu płynu wypływającego z komory 36 przy rozłączaniu sprzęgła C2;

IC1 = natężenie przepływu płynu dopływającego do komory 29 przy połączeniu sprzęgła C1.

Ponieważ natężenie przepływu OC2 jest mniejsze niż ICI, to nie występuje żadna niekonsekwencja w stosunku do wcześniej potrzebnego uzależnienia, aby zmienić przełożenie RB na przełożenie RC. Założenie podkładek regulacyjnych jest konieczne, aby zapewnić, że odstępy FC3, DC1 w każdym zespole zostaną utrzymane według ich wartości projektowych.

Na figurze 6a oraz fig· 6b przedstawiono aktualne czynności, które trzeba wykonać przy zmianie przełożeń RA i RB. Ta sama kolejność ma zastosowanie również do zmiany między przełożeniami RC i RD, ponieważ w obydwu wypadkach trzeba usunąć ciśnienie tylko dla tłoka 33.

Gdy jest przełożenie RA, tłok 33 pod działaniem ciśnienia o wartości oo 16 rarów. ObΓzęgło C2 może przenosić 1,8-krotny maksymalny moment napędowy od strony slinika pyzy niśnieniach zmniejszanych do 12 barów.

Gdy operator przesuwa nastawczą dźwignię 55 od położenia A do położenia B, zawór 51 łączy komorę 36 do zaworu 57 oraz w granicach pierwszej czynności, trwającej w przybliżeniu 0,1 sekundy, sprzęgłowa płytka 101 z fig. 5, przesuwa się pod działaniem sprężyny 30, aby objąć luz FC3 sprzęgła C3. W tym położeniu, ciśnienie w komorze 36 wynosi w przybliżeniu 10 barów, a sprzęgło C2 przenosi statyczny moment napędowy w przybliżeniu równy maksymalnemu momentowi napędowemu silnika.

W drugiej bardzo krótkiej czynności, trwającej 0,01 sekundy, ciśnienie zmniejsza się od 10 barów do 1 bara. Przy 10 barach, siła wywarta przez tłok 33, jest równa sile sprężyny 30, wobec czego moment napędowy działający na sprzęgło C3 jest 0. Przy 1 barze, sprzęgło C3 jest całkowicie połączone, przy czym 1 bar jest ciśnieniem koniecznym do równoważenia powrotnych sprężyn sprzęgła C2. Podczas tej czynności, statyczny moment napędowy sprzęgła C2 zmniejsza się, a dynamiczny moment napędowy sprzęgła C3 zwiększa się dopóty, dopóki sprzęgło C2 nie zaczyna mieć poślizgu, przy blisko 7 barach, a przełożenie zmienia się.

Ponieważ między tymi dwiema wartościami ciśnienia, 10 barów do 1 bara, tłok 33 teoretycznie nie przesuwa się, każde przesunięcie, które zachodzi, jest dyktowane mechanicznym odchyleniem płytek sprzęgłowych.? tego powodu, czas potrzebny do wykonania zmiany przełożenia jest krótki i sprawia, że osiąga się wyraźne i krótkie przekazanie obciążenia od jednego sprzęgła do drugiego bez potrzeby wykorzystywania zaworów przepływu proporcjonalnego.

W trzeciej i końcowej czynności zmiany, ciśnienie w komorze 36 spada od 1 do 0 barów, a tłok 33 przesuwa się z powrotem pod działaniem powrotnych sprężyn 102, aby ustanowić zbliżeniową drogę DC2 sprzęgła C2. Sprzęgło C3 nadal ma poślizg dopóty, dno^i energia potrzebna do przyspieszenia pojazdu nie zostanie zużyta, co jest zależne od obciążenia.

Ta sama kolejność zmiany trójcbynnośzlgweJ ma zastosowanie do złożonych zmian między przełożeniami RB i RC. Jest to przedstawione za pomocą wykresów na fig. 7a, b, c, d.

Maksymalny napędowy moment hydraulicznych sprzęgieł C1, C2, otrzymuje się przy ciśnieniu równym 16 barów. Ponadto, ponieważ czas użyty do objęcia luzu FC3 oraz luzu FC4 w sprzęgłach C3, C4 wynosi w przybliżeniu 0,1 sekundy, dobre stopni owe i gładkie przekazywanie obciążenia do hydraulicznych sprzęgieł zachodzi w tym czasie, jak łączące sprzęgło utrzymuje poślizg, ponieważ moment napędowy jest zbliżony do momentu napędowego silnika.

Istotną cechą przedstawionej przekładni planetarnej jest to, że obydwa hydrauliczne sprzęgła C1, C2 wykorzystują odpowiednio nieobrotowe tłoki 26, 33, działające tak, aby sprzęgać części przekładni planetarnej do obudowy. To zapewnia krótszy czas odpowiedzi, a dzięki zastosowaniu uszczelek tłoków nieobrotowych, poprawia się niezawodność oraz osiąga się niższy koszt.

Ponadto, sterowanie przekazywania obciążenia między sprzęgłami jest wbudowane do konstrukcji mechanicznej układu i dzięki temu nie istnieje potrzeba stosowania złożonych sterujących układów elektronicznych lub hydraulicznych.

166 595

Na figurze B przedstawiano kartę biegów w przód dla przekładni planetarnej przedstawionej na fig. 1 i fig. 5, gdzie jest połączona z czterobiegową skrzynką przekładniową G, obejmującą stopień zmiany H/L zakresu duży/mały, aby wytworzyć 32 biegi w przód aż do prędkości nieco ponad 30 km/godz. w podanym przykładzie. Ten układ kombinowany zespołu planetarnego i głównej skrzynki przekładniowej ze stopniem zmiany zakresu dwubiegowego zapewnia szczególnie odpowiednie ogólne grupowanie przełożeń dla przekładni ciągnika.

Gdy przełożenie jeden jest włączone w głównej skrzynce przekładniowej, można jechać z prędkościami, które są w zakresie od w przybliżeniu 0 do 3,25 km/godz. za pomocą zmiany między przełożeniami RA, RB, RC oraz RD zespołu planetarnego, odpowiednio do linii P na fig. B. Podobnie, gdy włączone jest przełożenie 2 w głównej skrzynce przekładniowej, a zespół planetarny ma zmianę od przełożenia RA na przełożenie RD, zostaje objęty zakres prędkości w przybliżeniu od 0,75 do 4,75 km/godz. odpowiednio do linii Q na fig. B. Linie R i S na fig. B przedstawiają zakresy prędkości objęte wtedy, jeśli przełożenia 3 i 4 są włączone w głównej skrzynce przekładniowej, a zespół planetarny ma zmianę między swoimi przełożeniami od RA do RD.

Górna połowa na fig. B przedstawia zakresy szesnastobiegowe, które otrzymuje się, kiedy stopień zmiany zakresu H/L przekładni znajduje się na swoim przełożeniu dolnozakresowym, a dolna połowa na fig. 8 przedstawia dalsze zakresy szesnastobiegowe, które otrzymuje się, kiedy stopień zmiany zakresdw jest przełączany na swoje przełożenie wysokozakresowe. Zakresy biegów w przełożeniu wysokozakresowym są podobnie grupowane, jak zakresy biegów w przełożeniu dolnozakresowym.

Na podstawie linii P, Q, R oraz S widać, że zakresy prędkości tworzone zespołem planetarnym, gdy każde z przełożeń od 1 do głównej skrzynki przekładniowej jest łączone, zachodzą znacznie na siebie, tak, że bez względu na to, jakie są potrzeby działania operatora ciągnika na przykład w zakresie od 0 do w przybliżeniu 8,25 km/godz. dla górnej części fig. B, operator może za pomocą wybierania odpowiedniego przełożenia głównej skrzynki przekładniowej pracować na jednym ze środkowych przełożeń, na przykład RB, RC, tworzonych zespołem planetarnym, gdy włącza się zakres dolny. Tym sposobem powinien on móc dokonywać zmiany w górę i w dół w obrębie zakresu prędkości tworzonego zespołem planetarnym, aby zaspokoić prawdopodobne zmiany obciążenia i podobne bez potrzeby uruchomienia głównego sprzęgła C, aby zmieniać przełożenie w głównej skrzynce przekładniowej G. Jest to szczególnie wygodne do stosowania dla ciągnika.

Sprzęgło jest w opisie zastosowane jako pojęcie dotyczące zespołu, takiego jak sprzęgło C3 lub C4, które łączy ze sobą dwa obrotowe człony przekładni planetarnej, aDy wspólnie obracały się, lub do zespołu, takiego jak sprzęgło C1 oraz C2, które łączy obrotowy człon przekładni planetarnej do korpusu, to znaczy przerywa obrót lub hamuje człon obrotowy.

Zasady sterowania opisane wyżej odnośnie do zespołu przekładni planetarnej o czterech przełożeniach z fig. 1 i fig. 5 można rozszerzać, na przykład, na planetarny zespół przekładniowy o ośmiu biegach z fig. 9, który zawiera zespół o czterech przełożeniach z fig. 1 i fig. 5 razem z dodatkową planetarną sekcją wejściową 100 o dwóch biegach, mającą centralne koło 101, koła obiegowe 102, wewnętrzne koło 103 oraz jarzmo 104. Wejście 10 do zespołu planetarnego o czterech przełożeniach łączy się do wewnętrznego koła 103, a wejście 105 napędza jarzmo 104.

Sprzęgło C5, łączone sprężyną, ma talerzową podkładkę 106, która wstępnie ustawia cierne elementy 107, współpracujące z centralnym kołem 101 i sprawia, że następuje zetknięcie z elementami 103, współpracującymi z jarzmem 104, aby blokować wejściową sekcję 100 i tworzyć przełożenie napędu bezpośredniego. Hydrauliczne sprzęgło C6 zostaje połączone za pomocą siłownika o postaci pierścieniowego tłoka 109, pracującego w komorze 110. Gdy jest pod ciśnieniem - tłok 109 łączy elementy 107, współpracujące z centralnym kołem 101, z elementami 111, współpracującymi z obudową zespołu, aby tworzyć przełożenie przyspieszania planetarnego. Tak, jak w zespole o czterech przełożeniach, sprzęgła C5 i C6 są parowane ze sobą razem, tak aby w sytuacji, kiedy sprzęgło C6 jest połączone, sprzęgło C5 zostało automatycznie rozłączone, i odwrotnie.

166 595

Można otrzymać przełożenie opóźniające, gdy odwraca się wejściową sekcję 100, tak aby wejściowy wał 105 napędzał wewnętrzne koło 103, a jarzmo 104 było połączone do wejścia 10 o czterech przełożeniach.

Sekcja o czterech przełożeniach może mieć układ, który tworzy cztery jednakowo rozmieszczone przełożenia, mające następujące zależności:

RA = 1/χ3

RB = 1/x²

RC = 1/χ1

R0 = 1/x° = 1.

Jeśli wejściowa sekcja o dwóch biegach ma układ taki, aby tworzyć przełożenie napędu bezpośredniego P1 równe 1 oraz przełożenie przyspieszające P2 wynoszące x, Oo wtedy osiem przełożeń, tworzonych tym układem kombinowanym sekcji o dwóch przełożeniach i czterech przełożeniach są następujące:

R1	S	RA	X	Pl	s	1/x³
R2	s	RA	X	P2	s	1/x²·⁵
R3	s	R8	X	P1	=	1/x²
R4	s	RB	X	P2	s	1/x^X-5
R5	=	RC	X	P1	β	1/χ¹
R6	s	RC	X	P1	s	1/x0-5
R7	s	R0	X	P1	s	1/x° s 1
R8	=	R0	X	P2	=	1/x-°-5 =V*x

Lewa połowa tabeli jest przedstawiona na fig. 10 i pokazuje ona stan trzech hydraulicznych sprzęgieł C1, C2, C6, aby otrzymywać wyżej podane przełożenia w układzie, jak na fig. 9. Można otrzymać kolejność binarną działania zaworów, przedstawioną na prawej połowie fig. 10, gdy wykorzystuje się hydrauliczny układ sterujący, przedstawiony schematycznie na fig. 11.

Układ ten zawiera szeregowe połączenie zaworów 150, 200, 250 odwracających przepływ i mających dwa położenia. Każdy zawór jest pod działaniem wstępnym współpracującej sprężyny odpowiednio 151, 201, 251, tak aby zajmował położenie przedstawione na fig. 11 i może przesuwać się do swojego alternatywnego położenia za pomocą współpracującej cewki 152, 202, 252. Zawory 150, 200 są zaworami czOerodrogowymi, a zawór 250 jest zaworem Ozójdrogowym.

Robocza komora 110 sprzęgła C6 łączy się za zaworem 250 rurociągiem 253. Robocza komora 36 sprzęgła C2 łączy się między drugim zaworem 200 a trzecie lub ostatnim zaworem 250, natomiast robocza komora 29 sprzęgła C1 łączy się między pierwszym zaworem 150 a drugim zaworem 200.

Zmiana stanu pierwszego zaworu 150 zmienia stan utrzymania ciśnienia wszystkich trzech sprzęgieł, natomiast zmiana stanu zaworu 200 zmienia tylko stan sprzęgieł C2, C6. Zawór 250 steruje tylko stanem sprzęgła C6.

Tym sposobem układ z fig. 11 wykonuje binarne sterowanie układu o ośmiu przełożeniach, co wida O w^anne e no odsotwiee kroyą otnówo zworką ą rawej9 oł^wee fi.· 10.

Cały szereg zależności różnych przełożeń staje się możliwy dla układu o ośmiu przełożeniach, jaki przedstawiono na fig. 9 za pomocą zma^e pozełżilwte pospieszającego. . Na przykład gdy używa się przełożenie napędu bezpośredniego P1 wynoszące 1 oraz przełożenie przyspieszające P2 wynoszące x4, albo opóalieliowi przełożenie wynoszące 1/x4, następujące sekwencyjne przełożenia o stałym stopniu wynoszącym x można otrzymywać:

R1	s RA	X	P1	s l/x
R2	s	RB	X	P1	s	l/x
R3	s	RC	X	P1	s	l/x
R4	s	R0	X	P1	s	1
R5	s	RA	X	P2	s	X
R6	s	RB	X	P2	s	x2
R7	s	RC	X	P2	s	x3
RB	s	R0	X	P2	8	x4.

166 595

Lewa połowa tabeli z fig. 12 przedstawia stan sprzęgieł C1, C2, C6 potrzebnych, aby otrzymać powyższe osiem przełożeń, a na fig. 13 przedstawiono sterujący układ, który umożliwia uzyskanie binarnego sterowania stanami zaworów, tak jak przedstawiono w prawej połowie tabeli z fig. 12.

W układzie z fig. 13 wykorzystuje się zawory 150, 200, 250 w układzie szeregowym, lecz o różnych połączeniach do roboczych komór 29, 36, 110 sprzęgieł C1, C2, C6.

W układzie z fig. 13, robocza komora 36 sprzęgła C2 jest włączona za trójdrogowym zaworem 250, robocza komora 36 sprzęgła C1 jest włączona między drugim zaworem 200 a ostatnim zaworem 250, a robocza komora 110 sprzęgła C6 jest włączona między pierwszym zaworem 150 a drugim zaworem 200.

Zmiana stanu pierwszego zaworu 150 zmienia stan wszystkich trzech sprzęgieł C1, C2, C6, zmiana stanu drugiego zaworu 200 zmienia tylko stan sprzęgieł C1, C2, natomiast zmiana stanu ostatniego zaworu 250 zmienia tylko stan zaworu C2. Ten układ zaworów umożliwia osiągnięcie binarnej sekwencji działania zaworów, tak jak przedstawiono w prawej połowie tabeli z fig. 12.

Jeśli przełożenia zapewnione przez sekcję o czterech przełożeniach zespołu przekładniowego z fig. 9 są zorganizowane, aby zapewnić duży odstęp między przełożeniem B a przełożeniem C, to przewidziane są cztery następujące przełożenia:

RA = 1/x⁵

RB = 1/χ4

RC = 1/x

RD = 1.

Następnie można to powiązać z dwubiegowym wejściem, tworzącym przyspieszeniowe przełoże2 nie P2 wynoszące x , aby otrzymać osiem przełożeń równomiernie rozmieszczonych:

R1	= RA	X	P1	= 1/x
R2	= RB	X	P1	= 1/x
R3	= RA	X	P2	= 1/x
R4	= RB	X	P2	= 1/x
R5	= RC	X	P1	= 1/x
R6	= RD	X	P1	= 1
R7	= RC	X	P2	= X
R8	= RD	X	P2	= X².

Lewa połowa tabeli z fig. 14 przedstawia stan sprzęgieł C1, C2, C6 potrzebny, aby otrzymać wyżej podaną kolejność przełożeń, a na fig. 15 przedstawiono hydrauliczny układ, aby osiągnąć te stany sprzęgieł przy zastosowaniu kolejności działania binarnego stanów zaworów, tak jak przedstawiono w prawej połowie tabeli z fig. 14.

Na figurze 15, zawory 150, 200, 250 są połączone szeregowo, lecz w tym wypadku robocza komora 36 sprzęgła C2 jest włączona za ostatnim zaworem 250, robocza komora 110 sprzęgła C6 jest włączona między ostatnim zaworem 250 a drugim zaworem 200, a robocza komora 29 sprzęgła C1 jest włączona między pierwszym zaworem 150 a drugim zaworem 200. W tym układzie, zmiana stanu pierwszego zaworu 150 zmienia stan wszystkich trzech sprzęgieł C1, C2, C6. Zmieniając stan zaworu 200 zmienia się tylko stan zaworów C6, C2, a zmiana stanu zaworu 250 zmienia tylko stan sprzęgła C2.

Na figurze 4 przedstawiono układ łącznikowy uruchamiany za pomocą nastawczej dźwigni 55, aby sterować działaniem cewek zaworów 50, 51. Mikroprocesor mógłby zastąpić układ łączników i krzywki oraz tworzyć potrzebną kolejność binarną uruchamiania zaworów w odpowiedzi na ruch współpracującej dźwigni nastawczej. W takim układzie, na przykład, czujnik wykrywa położenie dźwigni nastawczej i pokazuje to położenie mikroprocesorowi, który następnie wytwarza odpowiedni sygnał wyjściowy, przy czym osiąga się uruchomienie elektromagnesów zaworów.

Układ łączników i krzywki lub układ sterowania mikroprocesorowego można wykorzystać jako układ alternatywny do sterowania kolejnością pobudzania cewek zaworów we wszystkich układach uruchamiania, które przedstawiono na fig. 4, 11, 13 oraz 15.

166 595

FIG.2 σ--.

FIG. 4

166 595

FIG. 6b

Etap 2 Etap 2

166 595

Sprzągta C11 C4 Moment sprzągiet C2 i C3

-— dynamiczny

----statyczny

FIG.7a

166 595

FIG.8

P_B 22 C2 35

111 109 110 103

FIG.9

166 595

Przeto- żente	Stan sprzęg	ta	Stan zaworu
C1	C2	C6	150	200	250
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8	P P P P 0 0 0 0	P P 0 0 P P 0 0	0 P 0 P 0 P 0 P	0 0 0 0 + + + +	0 0 + + + -ί- ο 0	0 + + + 0 + Ί- Ο

Ρ ~ pod. ciśnieniem 0 - bez ciśnienia + ~ zawór włączony 0 - zawór wyłączony

FIG. 10

166 595

Pirzeto-	Stan sprzęgła	Stor	zaworu
żenie	C1	C2	C6	150	200	250
R1	P	P	0	0	0	0	p- pod. ciśnieniem
R2	P	0	0	0	0	+
R3	0	P	0	0	+	+	0' bez ciśnienia
R4	0	0	0	0	+	+	+ - zawór w Łączony
R5	P	P	P	+	+	0
R6	P	0	P	+	+	+	0 * zawór wyłączony
R7	0	P	P	+	0	+
R8	0	0	P	+	0	0	FIG. 1

166 59 5

Rzeto- -zenie	Ston sprzęgła	Stan zaworu
C1	C2	C6	150	200	250
R1	P	P	0	0	0	0
R2	P	0	0	0	0	+
R3	P	P	P	0	+	+
R4	P	0	P	0	+	+
R5	0	P	0	+	+	0
R6	0	0	0	+	+	+
R7	0	P	P	+	0	+
R8	0	0	P	+	0	0

Ρ - pod ciśnieniem 0 - bez ciśnienia +· - zawór wtoczony 0 - zawór wyłączony

FIG. 1

166 595

C1 z-22 27 P_A P_B 22 C2 35

28_x> 262^		24. Ί	_U 16 18 t/ 20- ir Y-	\ « )(	‘36 33	n³‘ ż\|
10 23 s	25	17 21		19	(
r/ 23	25				—31 ro
26^j 2β \ I*	)	X		= ³L·	fc
		Z²⁹				/T³⁴
			ji		Yra	^P33
					&	/?35

¹³ FIG.1

Wybrane przełożenie	X-w	Stan sprzęgła
łączone	0- rozłączone
C1	C2	C3	C4
A	X	X	0	0
B	X	0	X	0
C	0	X	0	X
D	0	0	X	X

FIG.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,100 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Przekładnia planetarna, zapewniająca wiele roboczych przełożeń i zawierająca wiele hydraulicznych sprzęgieł włączania przełożeń, znamienna tym, że ma wiele hydraulicznych siłowników sprzęgłowych /26, 29; 33, 36/, po jednym dla każdego sprzęgła hydraulicznego, wiele dwupołożeniowych zaworów /50, 51/ zmiany kierunku przepływu, po jednym zaworze dla każdego hydraulicznego siłownika sprzęgłowego, przy czym zawory są hydraulicznie połączone szeregowo z co najmniej jednym siłownikiem /33, 36/ dołączonym za ostatnim zaworem /51 / w szeregowym połączeniu oraz co najmniej jednym siłownikiem /26, 29/ włączonym między każdy zawór szeregu, a ponadto ma sterujący zespół zaworowy /50a do 54/ dla sterowania roboczej kolejności zaworów, tak aby przez zmianę roboczego stanu jednego zaworu, każdorazowo, można było zmienić robocze przełożenie zespołu przekładniowego na następne sąsiednie przełożenie, tworzone przez przekładnię sposobem stopniowym, postępującym poprzez cały zakres przełożeń przekładni.
2. Przekładnia według zastrz. i, znamienna tym, żerna pierwsze i drugie hydrauliczne sprzęgła /Ci, C2/ włączania przełożeń, przy czym obejmuje dwa zawory /50, 51/ zmiany kierunku przepływu w układzie szeregowym, a ostatni zawór /51/ w szeregu jest zaworem trójdrogowym i drugi zawór /50/ jest zaworem czterodrogowym.
3. Przekładnia według zastrz. 2, znamienna tym, że pierwsze hydrauliczne sprzęgło /Ci/ jest sparowane z pierwszym sprzęgłem /C4/ włączanym sprężyną, a drugie hydrauliczne sprzęgło /C2/ jest sparowane z drugim sprzęgłem /C3/ włączanym sprężyną, przy czym gdy hydrauliczne sprzęgło każdej odpowiedniej pary jest włączone, sprzęgło włączane sprężyną tej pary zostaje automatycznie rozłączone i odwrotnie, tworząc warunki sprzęgieł włączających cztery przełożenia.
4. Przekładnia według zastrz. 3, znamienna tym, że zawiera dodatkową sekcję o dwóch przełożeniach w szeregu /100/ z sekcją o czterech przełożeniach, przy czym wspomniana sekcja o dwóch przełożeniach zawiera trzecie hydrauliczne sprzęgło /C6/ oraz trzecie sprzęgło /C5/ włączane sprężyną, aby włączać dwa dodatkowe przełożenia, jak również trzeci zawór /250/ zmiany kierunku przepływu, dla sterowania siłownika /109, 110/ dla trzeciego hydraulicznego sprzęgła.
5. Przekładnia według zastrz. 4, znamienna tym, że siłownik /109, 110/ hydraulicznego sprzęgła /C6/ dodatkowej sekcji o dwóch przełożeniach /100/ jest włączony za osta% tnim zaworem /250/ w szeregowym połączeniu, a drugie dwa siłowniki sprzęgowe /26, 29;33, 36/ są połączone tak, że jeden siłownik /33, 36/ jest między drugim zaworem /200/ a ostatnim zaworem /250/, a drugi siłownik /26, 29/ znajduje się między pierwszym zaworem /150/ a drugim zaworem /200/.
6. Przekładnia według zastrz. 4, znamienna tym, że jeden /33, 36/ z siłowników sprzęgłowych sekcji o czterech przełożeniach jest włączony za ostatnim zaworem /250/ w szeregowym połączeniu, drugi siłownik sprzęgłowy /33, 36/ sekcji o czterech przełożeniach jest włączony między drugi /200/ a ostatni /250/ zawór, a siłownik /109, 110/ hydraulicznego sprzęgła /C6/ sekcji o dwóch przełożeniach /100/ jest włączony między pierwszy zawór /150/ a drugi zawór /200/.
7. Przekładnia według zastrz. 4, znamienna tym, że jeden /33, 36/ z siłowników sprzęgłowych sekcji o czterech przełożeniach jest włączony za ostatnim zaworem /250/ w szeregowym połączeniu, drugi siłownik sprzęgłowy, /26, 29/ sekcji o czterech przełożeniach jest włączony między pierwszym zaworem /150/ a drugim zaworem /200/, a siłownik /109, 110/ hydraulicznego sprzęgła /C6/ sekcji o dwóch biegach /100/ jest włączony między drugim zaworem /200/ a ostatnim zaworem /250/.

166 595
8. Przekładnia według zastrz. 7, znamienna tym, że gdy następuje zmiana między tymi sąsiednimi przełożeniami /B, C/, które wymagają zmiany w stanie włączenia dwóch hydraulicznych sprzęgieł /C1, C2/, włączanie lub rozłączanie tych sprzęgieł zachodzi w kolejności, aby zapewnić, że jeśli jakikolwiek inny przejściowy stan przełożenia /A, D/ zostaje włączony podczas zmiany przełożenia, jest to stan przełożenia, który działa w tym samym kierunku, to jest w górę lub w dół, jak wymagana zmiana przełożenia.
9. Przekładnia według zastrz. 8, znamienna tym, że włączanie lub rozłączanie hydraulicznych sprzęgieł /C1, C2/ ma kolejność wyznaczoną przez dopasowanie natężeń przepływu do i od współpracujących siłowników sprzęgłowych /26, 29;33, 36/ i przez dopasowanie luzu /DC1, DC2/ w tych sprzęgłach.
10. Przekładnia według zastrz. 9, znamienna tym, że zawory /50, 51/, które sterują hydraulicznymi sprzęgłami /C1, C2/, są zaworami elektromagnetycznymi, przy czym kaady ma wstępne nastawienie /50a, 51a/ na jedno położenie i przesuwa się pod działaniem swojej współpracującej cewki /50b, 51b/ do drugiego swojego położenia po zamknięciu się współpracującego łącznika /52, 53/ włączającego cewkę elektromagnetyczną.
11. Przekładnia według zastrz. 10, znamienna tym, że sterujący zespół zaworów /50a-54/ zawiera zespół krzywkowy /54/ przesuwany zespołem nastawczym przełożeń /55/, przy czym zespół krzywkowy uruchamia łączniki /52, 53/ w kolejności uprzednio ustalonej, aby sprzęgła działały w wymaganym uporządkowaniu.
12. Przekładnia według zastrz. 9, znamienna tym, że zawory /50, 51/, które sterują hydraulicznymi sprzęgłami /C1, C2/, są zaworami elektromagnetycznymi, przy czym kaady ma wstępne nastawienie /50a, 51a/ na jedno położenie i przesuwa się pod działaniem swojej współpracującej cewki /50b, 51b/ do drugiego swojego położenia przy sterowaniu mikroprocesorem, uruchamianym zespołem nastawiania przełożeń.
13. Przekładnia mająca wiele przełożeń roboczych, włączanych sprzęgłami, znamienna tym, że sprzęgła są zgrupowane w pary, przy czym każda para zawiera hydrauliczne sprzęgło /C1, C2/ i sprzęgło /C3, C4/ uruchamiane sprężyną, które uwalnia się automatycznie, gdy włącza się jego sparowane hydrauliczne sprzęgło, natomiast uruchamianie sprzęgieł jest tak sterowane, że gdy trzeba zmieniać wartość przełożeń między sąsiednimi przełożeniami w stanie włączenia dwóch hydraulicznych sprzęgieł, a włączanie lub rozłączanie wspomnianych dwóch sprzęgieł ma tworzoną kolejność, aby zapewnić, że jeśli jakiekolwiek inne przejściowe przełożenie włączy się podczas zmiany przełożeń, będzie to stan przełożenia działający w tym samym kierunku, to jest w górę lub w dół, jak wymagana zmiana przełożeń.
14. Napęd pojazdu, znamienny tym, że ma układ kombinowany pierwszego zespołu przekładniowego /?/, tworzącego grupę przełożeń, i drugiego zespołu przekładniowego /G/ w układzie szeregowym z pierwszym zespołem, przy czym wspomniany drugi zespół przekładniowy tworzy wiele dodatkowych przełożeń, które pomnażają ilość grup przełożeń, tworzonych przez pierwszy zespół przekładniowy, przy czym przełożenia drugiego zespołu przekładniowego jest tak dobrany, aby tworzyć znaczne nakładanie między sąsiednimi grupami przełożeń, tworzonych przez pierwszy zespół przekładniowy, i zapewnić że przy dowolnej prędkości, z jaką pracuje pojazd współpracujący, operator pojazdu może nastawić przełożenie w drugim zespole przekładniowym o takiej wartości, iż potrzebna prędkość robocza może być uzyskana pośrednim przełożeniem jednej z grup przełożeń, tworzonym przez pierwszy zespół przekładniowy.
15. Napęd pojazdu, znamienny tym, że ma układ kombinowany pierwszego zespołu przekładniowego /P/, tworzącego grupę przełożeń, i drugiego zespołu przekładniowego /G/ w układzie szeregowym z pierwszym zespołem, przy czym wspomniany drugi zespół przekładniowy tworzy wiele dodatkowych przełożeń, które pomnażają ilość grup przełożeń, tworzonych przez pierwszy zespół przekładniowy, przy czym przełożenia drugiego zespołu przekładniowego tak się wybiera, aby tworzyć znaczne nałożenie między sąsiednimi grupami przełożeń, tworzonych przez pierwszy zespół przekładniowy, i zapewnić, że przy dowolnej prędkości, z jaką pracuje pojazd współpracujący, operator pojazdu może nastawić przełożenie w drugim zespole przekładniowym o takiej wartości, iż potrzebna robocza prędkość może być uzyskana pośrednim przełożeniem jednej z grup przełożeń, tworzonym przez pierwszy zespół przekładniowy.

166 595