RU166776U1

RU166776U1 - MECHANISM OF AUTOMATIC CONTROL OF FRICTION CLUTCH

Info

Publication number: RU166776U1
Application number: RU2015156919/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Блохин; Аркадий Петрович Недялков; Василий Владимирович Маньковский; Владислав Юрьевич Тумреев; Павел Владимирович Любичев; Дмитрий Валерьевич Трофимов; Евгений Андреевич Фадеев; Лев Васильевич Барахтанов
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-12-10

Abstract

Механизм автоматического управления фрикционным сцеплением, состоящий из ускорительного механизма с электромагнитным клапаном, обеспечивающим кратковременное управляющее пневматическое воздействие на пневмопоршень со штоком, открывающим нагнетательный клапан для подачи давления воздуха из ресивера в силовую камеру, имеющую две полости: связанную с ускорительным механизмом и атмосферную, в которой расположены шток вилки выключения сцепления и пружина, отличающийся тем, что на корпусе ускорительного механизма расположены не менее двух электромагнитных клапанов, обеспечивающих сброс давления из полости силовой камеры, связанной с ускорительным механизмом в атмосферу; в силовой камере установлен пневмопоршень со штоком, соединенным с одной стороны со штоком вилки выключения сцепления, а с другой стороны - с датчиком перемещения, расположенным соосно штоку и обеспечивающим контроль его положения, закрепленным на корпусе силовой камеры, где также установлен датчик давления воздуха в полости, связанной с ускорительным механизмом.Automatic friction clutch control mechanism, consisting of an accelerator mechanism with an electromagnetic valve that provides a short-term pneumatic control action on the pneumatic piston with a rod opening the discharge valve to supply air pressure from the receiver to the power chamber, which has two cavities: connected with the accelerator mechanism and atmospheric, in which the clutch release fork stem and a spring are located, characterized in that at least Vuh solenoid valve providing pressure relief of the force chamber cavity associated with the accelerator mechanism in the atmosphere; a pneumatic piston is installed in the power chamber with a rod connected on one side to the clutch release fork rod, and on the other hand, with a displacement sensor coaxial to the rod and providing control of its position, mounted on the power chamber housing, where an air pressure sensor is also installed in the cavity associated with the accelerator mechanism.

Description

Настоящее решение относится к изделиям машиностроения, точнее, к механизмам для управления трансмиссиями транспортных средств, в том числе с автоматическим или командным управлением.This solution relates to engineering products, more specifically, to mechanisms for controlling transmissions of vehicles, including those with automatic or command control.

Среди известных механизмов управления фрикционным сцеплением следует отметить электропневматический усилитель сцепления для автоматизированной механической трансмиссии фирмы «Knorr - Bremse» (http:/C:\\www.etsp.ru\\documents\\eca_anyag.pdf, http://http://www.knorr-_1/transmission_management_transmission_management_1.jsp). Данный механизм имеет в своей конструкции пневматическую часть, состоящую из пневмоцилиндра и пневмопоршня, и электрическую часть, состоящую из электромагнитных клапанов, отвечающих за подачу и сброс воздуха, и интегрированного в корпус датчика перемещения штока, позволяющего отслеживать его положение. Шток, связанный с пневмопоршнем, взаимодействует с вилкой выключения фрикционного сцепления и через нее с другими деталями механизма выключения фрикционного сцепления.Among the known mechanisms for controlling friction clutch, it should be noted the electro-pneumatic clutch amplifier for automated mechanical transmission of Knorr-Bremse company (http: / C: \\ www.etsp.ru \\ documents \\ eca_anyag.pdf, http: // http: / /www.knorr-_1/transmission_management_transmission_management_1.jsp). This mechanism has in its design a pneumatic part, consisting of a pneumatic cylinder and a pneumatic piston, and an electric part, consisting of solenoid valves responsible for supplying and discharging air, and a rod displacement sensor integrated in the housing, which makes it possible to track its position. The rod associated with the pneumatic piston interacts with the clutch release fork and, through it, with other parts of the clutch release mechanism.

Работа механизма управления фрикционным сцеплением осуществляется системой управления трансмиссией фирмы «Knorr Bremse» в автоматическом или командном режимах. На основании сигнала от датчика перемещения штока, поступающего в систему управления трансмиссией, в соответствии с определенными алгоритмами осуществляется подача напряжения на электромагнитные клапаны, обеспечивающими поступление воздуха и тем самым увеличение давления в пневмоцилиндре или сбрасывание давление воздуха из пневмоцилиндра в атмосферу. В результате, пневмопоршень перемешается пропорционально изменению давления в пневмоцилиндре. Вместе с ним перемешается шток и другие детали механизма выключения фрикционного сцепления, осуществляя тем самым включение или выключение фрикционного сцепления.The operation of the friction clutch control mechanism is carried out by the Knorr Bremse transmission control system in automatic or command modes. Based on the signal from the rod displacement sensor entering the transmission control system, in accordance with certain algorithms, voltage is applied to the solenoid valves, which ensure air flow and thereby increase the pressure in the pneumatic cylinder or relieve air pressure from the pneumatic cylinder to the atmosphere. As a result, the pneumatic piston mixes in proportion to the change in pressure in the pneumatic cylinder. The rod and other details of the friction clutch disengagement mechanism are mixed with it, thereby turning the friction clutch on or off.

К недостаткам данного механизма следует отнести сложность конструкции и неремонтопригодность. В случае выхода из строя какого-либо компонента электрической части, например, одного из электромагнитных клапанов или датчика перемещения штока, замене подлежит весь механизм. Кроме этого, в механизме используются электромагнитные клапаны с большими пропускными отверстиями для воздуха, что приводит к увеличения габаритных размеров клапанов и удорожанию конструкции.The disadvantages of this mechanism include the complexity of the design and unrepairability. In the event of failure of any component of the electrical part, for example, one of the electromagnetic valves or the rod displacement sensor, the entire mechanism is subject to replacement. In addition, the mechanism uses solenoid valves with large air inlets, which leads to an increase in the overall dimensions of the valves and an increase in the cost of the structure.

Известен пневмогидравлический механизм управления фрикционным сцеплением, (ПГУ) (http://http://www.wabco-auto.com/products/category-type/driveline- control /clutch-control).Known pneumohydraulic friction clutch control mechanism, (CCGT) (http: // http: //www.wabco-auto.com/products/category-type/driveline- control / clutch-control).

Этот механизм управления фрикционным сцеплением с одной стороны имеет привод, состоящий из педали сцепления, на которую воздействует водитель, главного цилиндра, в который передается усилие от водителя и в котором формируется гидравлическое давление, пропорциональное усилию на педали сцепления, и тем самым управляющие воздействие, передающиеся по трубкам и шлангам в гидравлическую полость следящего устройства данного механизма управления фрикционным сцеплением. С другой стороны механизм имеет пневматическую полость, в которую под давлением подводится воздух из пневмосистемы транспортного средства, и в которой находиться пневмопоршень со штоком, взаимодействующим с вилкой выключения фрикционного сцепления и через нее с другими деталями механизма выключения фрикционного сцепления.This friction clutch control mechanism, on the one hand, has a drive consisting of a clutch pedal, which is acted upon by the driver, a master cylinder, into which the force is transmitted from the driver and in which hydraulic pressure is generated, which is proportional to the force on the clutch pedal, and thereby the control action transmitted through tubes and hoses into the hydraulic cavity of the tracking device of this friction clutch control mechanism. On the other hand, the mechanism has a pneumatic cavity into which air is supplied from the vehicle’s pneumatic system under pressure, and in which there is a pneumatic piston with a rod interacting with the friction clutch release fork and through it with other parts of the friction clutch release mechanism.

При нажатии водителем на педаль сцепления давление жидкости из главного цилиндра передается по трубкам и шлангам в гидравлическую полость следящего устройства механизма управления фрикционным сцеплением. Следящее устройство механизма управления фрикционным сцеплением обеспечивает пропорциональность между давлением в гидравлической полости и давлением в пневматической полости, которое воздействует на пневмопоршень. На штоке пневмопоршня образуется усилие, пропорциональное усилию водителя на педали сцепления, передающиеся на вилку выключения фрикционного сцепления и через нее на другие детали механизма выключения фрикционного сцепления, тем самым происходит выключение или включение фрикционного сцепления.When the driver presses the clutch pedal, the fluid pressure from the main cylinder is transmitted through tubes and hoses to the hydraulic cavity of the tracking device of the friction clutch control mechanism. The tracking device of the friction clutch control mechanism provides proportionality between the pressure in the hydraulic cavity and the pressure in the pneumatic cavity that acts on the pneumatic piston. A force is generated on the pneumatic piston rod, which is proportional to the driver's effort on the clutch pedal, transmitted to the clutch release fork and through it to other parts of the clutch clutch release mechanism, thereby disengaging or engaging the clutch.

Недостатком данного механизма управления фрикционным сцеплением является одновременное использование механического, гидравлического и пневматического приводов, существенно усложняющих конструкцию механизма. Наличие педали сцепления и главного цилиндра в приводе не позволяет использовать данный механизм в механических трансмиссиях с автоматическим или командным управлением. Кроме этого, надежность гидропривода снижается при низких температурах из-за повышения вязкости рабочей жидкости или ее замерзания.The disadvantage of this friction clutch control mechanism is the simultaneous use of mechanical, hydraulic and pneumatic drives, which significantly complicate the design of the mechanism. The presence of the clutch pedal and the master cylinder in the drive does not allow the use of this mechanism in mechanical transmissions with automatic or command control. In addition, the reliability of the hydraulic drive decreases at low temperatures due to an increase in the viscosity of the working fluid or its freezing.

За прототип выбран механизм автоматического управления фрикционным сцеплением [1, рисунок 3; 2, рисунок 2]. Механизм автоматического управления фрикционным сцеплением состоит из ускорительного механизма (поз. 2) с электромагнитным клапаном (поз. 3), обеспечивающим кратковременное управляющее пневматическое воздействие на пневмопоршень со штоком, открывающим нагнетальный клапан для подачи давления воздуха из ресивера в силовую камеру (поз. 1), разделенную диафрагмой на две полости: связанную с ускорительным механизмом (поз. 2) и атмосферную, где расположены шток силовой камеры и возвратная пружина.For the prototype, a mechanism for automatic control of friction clutch [1, figure 3; 2, figure 2]. The automatic friction clutch control mechanism consists of an accelerator mechanism (pos. 2) with an electromagnetic valve (pos. 3) that provides a short-term pneumatic control action on the pneumatic piston with a stem opening the discharge valve to supply air pressure from the receiver to the power chamber (pos. 1) divided by the diaphragm into two cavities: connected with the accelerator mechanism (pos. 2) and atmospheric, where the power chamber rod and return spring are located.

Работа механизма осуществляется следующим образом. При подаче напряжения на электромагнитный клапан (поз. 3), воздух из ресивера под давлением поступает через пневматическую магистраль в полость за пневмопоршень ускорительного механизма (поз. 2), что является управляющим воздействием на систему. Под действием давления пневмопоршень с полым штоком перемещается и полым штоком открывается нагнетальный клапан, через который поток воздуха под давление из ресивера переходит в полость силовой камеры (поз. 1), связанную с ускорительным механизмом (поз. 2), и воздействует на диафрагму, вызывая смещение штока силовой камеры и далее вилки фрикционного сцепления и других деталей механизма выключения фрикционного сцепления. В итоге, шток силовой камеры, вилка фрикционного сцепления и другие детали механизма выключения фрикционного сцепления займут свое крайнее положение, соответствующие полному выключению фрикционного сцепления. Для того, чтобы фрикционное сцепление включить, необходимо снять напряжение с электромагнитного клапана (поз. 3). Давление в полости за пневмопоршнем ускорительного механизма (поз. 2) снизится до атмосферного. Пневмопоршень с полым штоком под действием возвратной пружины возвращаются в свое первоначальное положение. При этом закрывается нагнетательный клапан. Между ним и полым штоком пневмопоршня образуется зазор, через который сжатый воздух из силовой камеры (поз. 1), поступает в полый шток пневмопоршня, и затем попадает в полость ускорительного механизма связанную атмосферой. Давление в силовой полости уменьшается до значения атмосферного и под действием возвратной пружины шток силовой камеры, вилка фрикционного сцепления и другие детали механизма выключения фрикционного сцепления вернутся в свое первоначальное крайнее положение, соответствующее полностью включенному фрикционному сцеплению.The mechanism is as follows. When voltage is applied to the electromagnetic valve (pos. 3), air from the receiver under pressure enters through the pneumatic line into the cavity for the pneumatic piston of the accelerator mechanism (pos. 2), which is the control action on the system. Under the action of pressure, the pneumatic piston with a hollow stem moves and the discharge valve opens through the hollow stem, through which the air flow under pressure from the receiver passes into the cavity of the power chamber (pos. 1) associated with the accelerator mechanism (pos. 2), and acts on the diaphragm, causing displacement of the stem of the power chamber and then the forks of the friction clutch and other parts of the friction clutch release mechanism. As a result, the stem of the power chamber, the friction clutch fork and other details of the friction clutch disengagement mechanism will take their extreme position corresponding to the complete disengagement of the friction clutch. In order to engage the friction clutch, it is necessary to remove the voltage from the solenoid valve (pos. 3). The pressure in the cavity behind the pneumatic piston of the accelerator mechanism (pos. 2) will decrease to atmospheric. Piston piston with a hollow rod under the action of the return spring is returned to its original position. This closes the discharge valve. A gap is formed between it and the hollow rod of the pneumatic piston, through which compressed air from the power chamber (item 1) enters the hollow rod of the pneumatic piston, and then enters the cavity of the accelerator mechanism connected by the atmosphere. The pressure in the power cavity decreases to atmospheric and, under the action of the return spring, the rod of the power chamber, the friction clutch fork and other details of the friction clutch disengagement mechanism will return to their original extreme position corresponding to the fully engaged friction clutch.

Недостатком указанного технического решения является то, в конструкции используется один электромагнитный клапан (поз. 3), формирующий кратковременное управляющее пневматическое воздействие на пневмопоршень с полым штоком в ускоряющем механизме (поз. 2). В результате, пневмопоршень с полым штоком открывают или закрывают нагнетательный клапан, обеспечивая увеличенное давление в полости силовой камеры (поз. 1), воздействующее на диафрагму, или атмосферное. При этом шток силовой камеры, вилка фрикционного сцепления и другие детали механизма выключения фрикционного сцепления могут занимать исключительно крайние положения, соответствующие либо полностью выключенному, либо полностью включенному фрикционному сцеплению. Остановиться в каком-либо промежуточном положении эти детали с данным механизмом не смогут. Это обстоятельство не позволяет добиться плавного включения сцепления, необходимого для трогания транспортного средства с места, поэтому затрудняет использование этого механизма в качестве механизма управления фрикционным сцеплением в автоматическом или командном режимах управления трансмиссией транспортных средств.The disadvantage of this technical solution is that the design uses one electromagnetic valve (pos. 3), which forms a short-term pneumatic control action on the pneumatic piston with a hollow rod in the accelerating mechanism (pos. 2). As a result, a pneumatic piston with a hollow stem opens or closes the discharge valve, providing increased pressure in the cavity of the power chamber (item 1), affecting the diaphragm, or atmospheric. In this case, the stem of the power chamber, the friction clutch fork and other details of the friction clutch disengagement mechanism can occupy exclusively extreme positions corresponding to either the clutch fully disengaged or the clutch fully engaged. These parts with this mechanism will not be able to stop in any intermediate position. This circumstance does not allow to achieve a smooth engagement of the clutch necessary to move the vehicle from its place, therefore, it makes it difficult to use this mechanism as a friction clutch control mechanism in automatic or command modes of vehicle transmission control.

Решается задача создания механизма автоматического управления фрикционным сцеплением, позволяющего осуществить процесс плавного включения сцепления в автоматическом и командном режимах и повышении надежности работы фрикционного сцепления и увеличении ресурса его деталей в процессе эксплуатации.The problem of creating a mechanism for automatic control of friction clutch, which allows for the smooth engagement of the clutch in automatic and command modes and increasing the reliability of the friction clutch and increasing the resource of its parts during operation, is being solved.

Технический результат заключается в снижении динамических нагрузок на детали трансмиссии при трогании транспортного средства с места или при переключении передач, возникающих во время включения фрикционного сцепления, а также в обеспечении компенсации снижения момента трения фрикционного сцепления при износе рабочих поверхностей фрикционных дисков сцепления.The technical result is to reduce the dynamic loads on the transmission parts when starting the vehicle from a place or when shifting gears that occur during the engagement of the friction clutch, and also to provide compensation for the reduction of the friction clutch friction moment during wear of the working surfaces of the friction clutch discs.

Технический результат достигается тем, что в механизме автоматического управления фрикционным сцеплением состоящем из ускорительного механизма с электромагнитным клапаном, обеспечивающим кратковременное управляющее пневматическое воздействие на пневмопоршень со штоком, открывающим нагнетательный клапан для подачи давления воздуха из ресивера в силовую камеру, имеющую две полости: связанную с ускорительным механизмом и атмосферную, в которой расположены шток вилки выключения сцепления и пружина, на корпусе ускорительного механизма расположены не менее двух электромагнитных клапанов, обеспечивающих сброс давления из полости силовой камеры, связанной с ускорительным механизмом в атмосферу; в силовой камере установлен пневмопоршень со штоком, соединенным с одной стороны со штоком вилки выключения сцепления, а с другой стороны с датчиком перемещения, расположенным соосно штоку и обеспечивающим контроль его положения, закрепленным на корпусе силовой камеры, где также установлен датчик давления воздуха в полости, связанной с ускорительным механизмом.The technical result is achieved by the fact that in the automatic friction clutch control mechanism consisting of an accelerator mechanism with an electromagnetic valve that provides a short-term pneumatic control action on the pneumatic piston with a rod opening the discharge valve to supply air pressure from the receiver to the power chamber, which has two cavities: connected with the accelerator mechanism and atmospheric, in which the clutch release fork stem and spring are located, on the case of the accelerator mechanism and are arranged at least two solenoid valves providing depressurization of the force chamber cavity associated with the accelerator mechanism in the atmosphere; a pneumatic piston is installed in the power chamber with a rod connected on one side to the clutch release fork rod and, on the other hand, with a displacement sensor coaxial to the rod and providing control of its position, mounted on the power chamber case, where the air pressure sensor in the cavity is also installed, associated with the accelerator mechanism.

Результат достигается за счет использования механизма автоматического управления фрикционным сцеплением, состоящего из ускорительного механизма с электромагнитным клапаном, обеспечивающим кратковременное управляющее пневматическое воздействие на пневмопоршень со штоком, открывающим нагнетательный клапан для подачи давления воздуха из ресивера в силовую камеру, имеющую две полости: связанную с ускорительным механизмом и атмосферную, в которой расположены шток вилки выключения сцепления и пружина, отличающийся тем, что на корпусе ускорительного механизма расположены не менее двух электромагнитных клапанов, обеспечивающих сброс давления из полости силовой камеры, связанной с ускорительным механизмом в атмосферу; в силовой камере установлен пневмопоршень со штоком, соединенным с одной стороны со штоком вилки выключения сцепления, а с другой стороны с датчиком перемещения, расположенным соосно штоку и обеспечивающим контроль его положения, закрепленным на корпусе силовой камеры, где также установлен датчик давления воздуха в полости, связанной с ускорительным механизмом.The result is achieved through the use of an automatic friction clutch control mechanism, consisting of an accelerator mechanism with an electromagnetic valve that provides a short-term pneumatic control action on the pneumatic piston with a rod opening the discharge valve to supply air pressure from the receiver to the power chamber, which has two cavities: connected with the accelerator mechanism and atmospheric, in which the clutch release fork stem and spring are located, characterized in that on the housing skoritelnogo mechanism disposed at least two solenoid valves providing depressurization of the force chamber cavity associated with the accelerator mechanism in the atmosphere; a pneumatic piston is installed in the power chamber with a rod connected on one side to the clutch release fork rod and, on the other hand, with a displacement sensor coaxial to the rod and providing control of its position, mounted on the power chamber case, where the air pressure sensor in the cavity is also installed, associated with the accelerator mechanism.

На фиг. 1 представлена схема механизма автоматического управления фрикционным сцеплением.In FIG. 1 is a diagram of an automatic friction clutch control mechanism.

На фиг. 2 представлена схема механизма автоматического управления фрикционным сцеплением совместно с фрикционным сцеплением транспортного средства и ресивером.In FIG. 2 is a diagram of the automatic friction clutch control mechanism in conjunction with the vehicle friction clutch and receiver.

Механизм автоматического управления фрикционным сцеплением имеет ускорительный механизм, состоящий из: корпуса 1; пневмопоршня 2 с полым штоком 3; нагнетательного клапана 4; возвратных пружин 5 и 6; электропневматического клапана 7, формирующего кратковременное управляющее пневматическое воздействие на пневмопоршень 2 с полым штоком 3 для открытия нагнетательного клапана 4 и обеспечения быстрой подачи сжатого воздуха из ресивера 8 через пневматическую магистраль 9 в полость 10 силовой камеры 11.The automatic friction clutch control mechanism has an accelerator mechanism, consisting of: housing 1; pneumatic piston 2 with a hollow stem 3; discharge valve 4; return springs 5 and 6; electro-pneumatic valve 7, forming a short-term pneumatic control action on the pneumatic piston 2 with a hollow stem 3 to open the discharge valve 4 and ensure quick supply of compressed air from the receiver 8 through the pneumatic line 9 into the cavity 10 of the power chamber 11.

При отсутствии давления в полости 12 (исходное положение) между полым штоком 3 пневмопоршня 2 и нагнетательным клапаном 4 имеет зазор 13. Благодаря этому зазору 13 осуществляется сообщение полости 10 силовой камеры 11 и канала 14 с полостью штока 3 пневмопоршня 2 и полостью 15 ускорительного механизма, с которой соединены не менее двух электромагнитных клапанов 16. При подаче напряжения на эти клапаны, они открываются и связывают полость 10 силовой камеры с атмосферой. Поэтому, в исходном положении на электромагнитные клапаны 16 подается напряжение, а полость 10 силовой камеры соединена с атмосферой.In the absence of pressure in the cavity 12 (initial position) between the hollow rod 3 of the pneumatic piston 2 and the discharge valve 4 has a gap 13. Due to this gap 13, the cavity 10 of the power chamber 11 and the channel 14 are communicated with the rod cavity 3 of the pneumatic piston 2 and the cavity 15 of the accelerator mechanism, with which at least two solenoid valves 16 are connected. When voltage is applied to these valves, they open and connect the cavity 10 of the power chamber with the atmosphere. Therefore, in the initial position, voltage is applied to the solenoid valves 16, and the cavity 10 of the power chamber is connected to the atmosphere.

На корпусе силовой камеры 11 размещены датчик давления 17 и датчик перемещения 18 штока фрикционного сцепления. При этом датчик перемещения 18 установлен соосно со штоком 19 силовой камеры 11. Силовая камера 11 состоит из: корпуса, закрепленного на картере фрикционного сцепления 20, который соединен с корпусом коробки передач (на рисунке не показан). Силовая камера 11 разделена пневмопоршнем 21 на две полости: силовую 10, куда поступает давление от ускорительного механизма, и атмосферную 22, где расположены шток 23 вилки выключения сцепления 26, соединенный через шарнир 2 4 со штоком 19 пневмопоршня 21, и пружина 25 и всегда связанную с атмосферой.A pressure sensor 17 and a displacement sensor 18 of the friction clutch rod are located on the housing of the power chamber 11. In this case, the displacement sensor 18 is mounted coaxially with the rod 19 of the power chamber 11. The power chamber 11 consists of: a housing mounted on a friction clutch housing 20, which is connected to the gearbox housing (not shown in the figure). The power chamber 11 is divided by a pneumatic piston 21 into two cavities: a power 10, where pressure is supplied from the accelerator mechanism, and an atmospheric 22, where the rod 23 of the clutch release fork 26 is located, connected through a hinge 2 4 to the rod 19 of the pneumatic piston 21, and a spring 25 and always connected with the atmosphere.

Механизм автоматического управления фрикционным сцеплением работает следующим образом. При подаче напряжения на электромагнитный клапан 7 воздух из ресивера 8 поступает через пневматическую магистраль 9 в полость 12 за пневмопоршень 2 ускорительного механизма. Это приводит перемещению пневмопоршня 2 с полым штоком 3, уменьшению зазора 13 до нуля, открытию нагнетательный клапана 4 на величину Δ2 (на рисунке не показано). В зазор Δ₂ из рессивера 8 и пневматической магистрали 9 поступает сжатый воздух, который попадает в полость 10 силовой камеры 11 и воздействует на пневмопоршень 21, что приводит к смещению штока 19, штока 23 вилки выключения сцепления 26, датчика перемещения 18, вилки фрикционного сцепления 26 и других деталей механизма выключения фрикционного сцепления. В результате, появляется зазор между фрикционными дисками 27 и 28, происходит выключение фрикционного сцепления. Контроль давления в полости 10 силовой камеры 11 может осуществляться при помощи датчика давления 17.The automatic friction clutch control mechanism operates as follows. When applying voltage to the solenoid valve 7, air from the receiver 8 enters through the pneumatic line 9 into the cavity 12 for the pneumatic piston 2 of the accelerator mechanism. This leads to the movement of the pneumatic piston 2 with the hollow stem 3, the reduction of the gap 13 to zero, the opening of the discharge valve 4 by the value Δ2 (not shown in the figure). Compressed air enters the gap Δ ₂ from the receiver 8 and the pneumatic line 9, which enters the cavity 10 of the power chamber 11 and acts on the pneumatic piston 21, which leads to the displacement of the rod 19, the rod 23 of the clutch release fork 26, the displacement sensor 18, the friction clutch fork 26 and other details of the friction clutch disengagement mechanism. As a result, a gap appears between the friction discs 27 and 28, and the friction clutch disengages. Pressure control in the cavity 10 of the power chamber 11 can be carried out using a pressure sensor 17.

Для того, чтобы фрикционное сцепление включить, необходимо одновременно снять напряжение с электромагнитного клапана 7 и подать напряжение на электромагнитные клапаны 16. При этом с атмосферой соединяться полости ускорительного механизма 12 и 15. За счет действия возвратной пружины 6 пневмопоршень 2 с полым штоком 3 возвращаются в свое исходное положение, за счет пружины 5 назад перемещается нагнетательный клапан 4, уменьшая зазор Δ₂. до нуля при посадке на корпус 1. Далее образуется зазор 13 между нагнетательным клапаном 4 и полым штоком 3 пневмопоршня 2. Сжатый воздух из полости 10 силовой камеры 11 через канал 14 и образовавшийся зазор 13 поступает в полость штока 3 пневмопоршня 2, полость 15 ускорительного механизма и к открытым электромагнитным клапанам 16, после чего попадает в атмосферу. При этом давление в полости 10 силовой камеры 11 снижается до значения атмосферного. Далее, под действием пружины 25 шток 23 вилки выключения сцепления 26 с пневмопоршнем 21 и штоком 19 возвращается в первоначальное положение, а под действием пружины фрикционного сцепления 29 вернутся в свое первоначальное положение вилка 26 фрикционного сцепления и другие детали механизма выключения фрикционного сцепления. Зазор между фрикционными дисками 27 и 28 уменьшиться до нуля, после чего диски 2 7 и 28 будут прижаты друг к другу с определенным усилием. При этом фрикционное сцепление полностью включиться.In order to engage the friction clutch, it is necessary to simultaneously remove the voltage from the solenoid valve 7 and apply voltage to the solenoid valves 16. In this case, the cavities of the accelerator mechanism 12 and 15 are connected to the atmosphere. Due to the action of the return spring 6, the pneumatic piston 2 with the hollow rod 3 returns to its initial position, due to the spring 5, the discharge valve 4 moves backward, reducing the gap Δ ₂ . to zero when landing on the housing 1. Next, a gap 13 is formed between the discharge valve 4 and the hollow rod 3 of the pneumatic piston 2. Compressed air from the cavity 10 of the power chamber 11 through the channel 14 and the resulting gap 13 enters the cavity of the rod 3 of the pneumatic piston 2, the cavity 15 of the accelerator mechanism and to the open solenoid valves 16, after which it enters the atmosphere. In this case, the pressure in the cavity 10 of the power chamber 11 is reduced to atmospheric. Further, under the action of the spring 25, the rod 23 of the clutch release fork 26 with the pneumatic piston 21 and the rod 19 returns to its original position, and under the influence of the friction clutch spring 29, the clutch fork 26 and other details of the friction clutch release mechanism will return to their original position. The gap between the friction discs 27 and 28 will decrease to zero, after which the discs 2 7 and 28 will be pressed against each other with a certain force. In this case, the friction clutch is fully engaged.

Для реализации плавного трогания транспортного средства с места теоретическое положение штока 23 вилки выключения сцепления 26 (фиг. 1), определяемое системой автоматического или командного управления трансмиссией на основе заложенных в нее алгоритмов управления, сравнивается с его действительным положением, которое фиксируется датчиком перемещения 18. В случаи несовпадения их значений регулируется давление в силовой полости 10 за счет кратковременной подачи напряжения на электромагнитные клапаны 7 и 16. При этом происходит соединение силовой полости 10 либо с ресивером 8, либо с атмосферой. В случае, если напряжение на электромагнитные клапаны 7 и 16 не подается, то в полости 10 сохраняется достигнутая величина давления. При этом шток 19, шток 23, вилка 26 фрикционного сцепления и связанные с ними детали механизма выключения фрикционного сцепления займут вполне определенные промежуточные положения, пропорциональные давлению воздуха в полости 10 силовой камеры 11. При этом зазор между фрикционными дисками 27 и 28 будет тоже пропорционален давлению воздуха в полости 10 силовой камеры 11.To realize the vehicle starting off smoothly, the theoretical position of the rod 23 of the clutch fork 26 (Fig. 1), determined by the automatic or command transmission control system based on the control algorithms embedded in it, is compared with its actual position, which is detected by the displacement sensor 18. B inconsistencies in their values, the pressure in the power cavity 10 is regulated due to the short-term supply of voltage to the electromagnetic valves 7 and 16. In this case, the forces novy cavity 10 or with the receiver 8, or with the atmosphere. If voltage is not supplied to the electromagnetic valves 7 and 16, then the achieved pressure value is maintained in the cavity 10. In this case, the rod 19, the rod 23, the friction clutch fork 26 and related details of the friction clutch release mechanism will occupy well-defined intermediate positions proportional to the air pressure in the cavity 10 of the power chamber 11. The gap between the friction discs 27 and 28 will also be proportional to the pressure air in the cavity 10 of the power chamber 11.

При длительной эксплуатации фрикционного сцепления транспортного средства происходит износ рабочих поверхностей (фрикционных накладок диска, на рисунке на показано) фрикционного диска 27. Вследствие этого, прижимное усилие между фрикционными дисками 2 7 и 28 от пружины фрикционного сцепления 29 будет уменьшаться. Поэтому, уменьшаться будет момент трения в фрикционном сцеплении, и со временем, при определенном износе рабочих поверхностей фрикционного диска 2 7, возможна пробуксовка фрикционных дисков 2 7 и 28, дополнительно увеличивающая их износ и способствующая преждевременному выходу этих деталей из строя. Для компенсации уменьшения усилия, а, значит, и момента трения фрикционного сцепления, между фрикционными дисками 27 и 28 в следствии износа рабочих поверхностей фрикционного диска 2 7 в атмосферной полости 22 силовой камеры 11 установлена пружина 25. Пружина 25 воздействует на пневмопоршень 21 и создает усилие на штоке 23, на вилке фрикционного сцепления 26 и других деталях механизма выключения фрикционного сцепления, в том числе на пружине фрикционного сцепления 29, вследствие чего на фрикционных дисках 27 и 28 появится дополнительное прижимное усилие, повышающие момент трения фрикционного сцепления.During prolonged use of the friction clutch of the vehicle, the working surfaces (friction linings of the disc, shown in the figure) wear the friction disc 27. As a result, the clamping force between the friction disks 2 7 and 28 from the friction clutch spring 29 will decrease. Therefore, the friction moment in the friction clutch will decrease, and over time, with a certain wear of the working surfaces of the friction disc 2 7, slipping of the friction discs 2 7 and 28 is possible, further increasing their wear and contributing to the premature failure of these parts. To compensate for the decrease in the force, and, hence, the friction clutch friction moment, between the friction disks 27 and 28 due to wear of the working surfaces of the friction disk 2 7, a spring 25 is installed in the atmospheric cavity 22 of the power chamber 11. The spring 25 acts on the pneumatic piston 21 and creates a force on the rod 23, on the fork of the friction clutch 26 and other details of the mechanism for disengaging the friction clutch, including the spring of the friction clutch 29, as a result of which an additional clamping force will appear on the friction discs 27 and 28 s, increasing the friction torque of the friction clutch.

Экспериментальные образцы заявленного механизма автоматического управления фрикционным сцеплением изготовлены, прошли стендовые испытания в НГТУ и показали высокую эффективность работы и снижение динамических нагрузок на детали трансмиссии при трогании транспортного средства с места или при переключении передач, возникающих во время включения фрикционного сцепления.Experimental samples of the claimed automatic friction clutch control mechanism were fabricated, passed bench tests at NSTU and showed high work efficiency and reduced dynamic loads on transmission parts when moving the vehicle from its place or when shifting gears that occur when the friction clutch is engaged.

1. Блохин А.Н. Моделирование процесса управления сцеплением многоступенчатой трансмиссии с пневмоприводом. // Актуальные вопросы машиноведения. Сборник научных трудов. Выпуск 3. Минск: ОИМ НАН Беларуси, 2014, с. 139-143, ISSN 2306-3084.1. Blokhin A.N. Modeling the process of controlling the clutch of a multi-stage transmission with a pneumatic drive. // Actual issues of engineering. Collection of scientific papers. Issue 3. Minsk: AMI NAS of Belarus, 2014, p. 139-143, ISSN 2306-3084.

2. Блохин А.Н., Недялков А.П. Разработка и оценка работоспособности электропневматического механизма управления сцеплением транспортного средства // Механика и процессы управления. Том 2. - Материалы XXXXIV Всероссийского симпозиума, посвященного 90-летию со дня рождения академика В.П. Макеева. М.: РАН, 2014., с. 51-61.2. Blokhin A.N., Nedyalkov A.P. Development and evaluation of the operability of the electro-pneumatic vehicle clutch control mechanism // Mechanics and Control Processes. Volume 2. - Materials of the XXXXIV All-Russian Symposium on the 90th anniversary of the birth of Academician V.P. Makeeva. M .: RAS, 2014., p. 51-61.

Claims

Механизм автоматического управления фрикционным сцеплением, состоящий из ускорительного механизма с электромагнитным клапаном, обеспечивающим кратковременное управляющее пневматическое воздействие на пневмопоршень со штоком, открывающим нагнетательный клапан для подачи давления воздуха из ресивера в силовую камеру, имеющую две полости: связанную с ускорительным механизмом и атмосферную, в которой расположены шток вилки выключения сцепления и пружина, отличающийся тем, что на корпусе ускорительного механизма расположены не менее двух электромагнитных клапанов, обеспечивающих сброс давления из полости силовой камеры, связанной с ускорительным механизмом в атмосферу; в силовой камере установлен пневмопоршень со штоком, соединенным с одной стороны со штоком вилки выключения сцепления, а с другой стороны - с датчиком перемещения, расположенным соосно штоку и обеспечивающим контроль его положения, закрепленным на корпусе силовой камеры, где также установлен датчик давления воздуха в полости, связанной с ускорительным механизмом.

Automatic friction clutch control mechanism, consisting of an accelerator mechanism with an electromagnetic valve that provides a short-term pneumatic control action on a pneumatic piston with a rod that opens a pressure valve for supplying air pressure from the receiver to a power chamber having two cavities: connected with the accelerator mechanism and atmospheric, in which the clutch release fork stem and a spring are located, characterized in that at least Vuh solenoid valve providing pressure relief of the force chamber cavity associated with the accelerator mechanism in the atmosphere; a pneumatic piston is installed in the power chamber with a rod connected on one side to the clutch release fork rod, and on the other hand, with a displacement sensor coaxial to the rod and providing control of its position, mounted on the power chamber case, where an air pressure sensor is also installed in the cavity associated with the accelerator mechanism.