Hidrosztatikus gépek kormányzása IV. – Az Orbitrol és a csúszó-kormányzás

Szakcikkek

Az Orbitrol rendszerű hidraulikus kormányzás

Az Egyesült Államokban 1957-ben bejelentett szabadalommal új fejezet nyílt a kormányzás történetében (a feltaláló: Lynn L. Charlson), mert olyan megoldást találtak a hidraulikus kormányművekre, amely jelentős mértékben eltér az eddigi rendszerektől. Alapvető előnyei:
- szükségkormány-képesség
- kis méret
- igen jó kormányzási tulajdonságok

Az Orbitrol rendszerű kormánymű az alábbi ábrán látható.



A K₀ kormányoszlop végéhez csatlakozó K_h kormánygépházban helyezkedik el az OR orbitrolegység forgó-bolygó dugattyúja, amit a K_t kormánytengelyhez a KT kardántengely kapcsol. A kormánytengely bordás részével illeszkedik a TO_b belső tolattyú bordázott hüvelyrészébe. A TO_b belső és a To_k külső tolattyú igen pontosan illeszkednek egymáshoz, valamint a K_h kormánygépházhoz. A szükséges tömítettséget a pontos illesztés adja.

A KT kardántengelyt a két forgótolattyúval a CS keresztirányú csapszeg, valamint egy keresztirányban elhelyezett, és a semleges helyzetet beállító RG rugó köti össze. A kardáncsap furata a külső tolattyúban nagyobb, mint a csapszeg átmérője, ezáltal a kormánykerék elfordításával a belső tolattyú és a külső tolattyú közötti relatív elfordulás +-8 fok lehet. Elforduláskor a szivattyú felől érkező nagynyomású olajat a tolattyúrendszer megfelelően kialakított elosztócsatorna rendszerén osztja el (2-es ábra).

A kormánykerék elfordításakor a belső tolattyú a külső tolattyúban valamely irányban elfordul, a külső tolattyú átömlőfuratai fedésbe kerülnek a belső tolattyú olajcsatornáival, ahol az olaj a jobb oldali vagy a bal oldali kiömlőcsatorna felé áramlik. A tolattyúkat rugó állítja vissza semleges helyzetbe.

A következő ábrán a különböző kormányhelyzetekhez tartozó áramlási irányok láthatók.



Semleges helyzetben (a-ábra) a szivattyú olajáramát a tolattyúrendszer visszavezeti az olajtartályba, a mérőszivattyú (orbitrol egység) szívó és nyomóoldala rövidre van zárva a kormány-munkahengeren át. Balra kormányzáskor (b-ábra) a belső tolattyú balra elfordul, a szivattyú a mérőszivattyún keresztül a kormány-munkahenger bal oldali csatlakozása felé nyomja az olajat, a kerék balra fordul, a külső tolattyú pedig követi a belső forgását mindaddig, amíg a járatok be nem záródnak. Ily módon kialakul az arányos kormányzás. Jobbra forduláskor a folyamat ellenkező irányba megy végbe (c-ábra).

Abban az esetben, ha a szivattyú meghibásodása következtében az olajnyomás megszűnik, a mérő-adagoló szivattyú a nyomószivattyú szerepét veszi át, azaz a kormánykerék forgatásakor az egyik oldalról kiszorított olaj a munkahengerbe áramlik, amíg a táguló részbe a munkahenger ellentétes oldaláról kiszorított olaj jut (d-ábra). Ily módon valósítja meg az orbitrol egység ennek a kormányszerkezetnek a szükségkormány-képességét annak ellenére, hogy a kormányrudazat és a kormánymű között csupán hidraulikus kapcsolat van.

Látható, hogy az Orbitrol kormányzás mind a csuklós, mind az első és hátsókerék-kormányzás megvalósítására alkalmas. A kormányszerkezet bárhova elhelyezhető, rugalmas csatlakozás esetén mozgatható, és a szerkezetnek nincs tengelyirányú elmozdulása (ellentétben az előzőkkel).

Csúszó-kormányzás

Ezt a kormányzási módszert mobil, kisméretű kotrógépeknél, rakodógépeknél használják. Ennek a kormányzásfajtának előnye, hogy kis helyet foglal el a gépben, sőt a kormányzás lényegében a hajtás.
De hogy is működik? A gép jobb és bal oldali haladómű oldalanként egy egységet képez. Oldalanként a kerekek hajtására egy-egy orbiter rendszerű hidromotor szolgál. A motor pedig lánchajtáson keresztül össze van kötve az oldalán lévő mind a két kerékkel.

A két orbitermotort egy-egy ferdetárcsás axiáldugattyús szivattyú hajtja (Ezek egy tengelyen vannak, ezért fordulatszámuk megegyezik.), melyek ferdetárcsáinak szöghelyzetét a vezető befolyásolja direkt módon a vezetőfülkében lévő két botkormányról. Az orbitermotorok folyadéknyelése állandó, a szivattyúk folyadékszállítása pedig a ferdetárcsák szöghelyzetétől függ. Ha előre akarjuk indítani a gépet, a botkormányt előre kell tolni, ennek hatására a tárcsák szöghelyzete az alap 0-ról megnő, a szivattyú elkezd szállítani, a motor ennek hatására elkezd forogni, és a gép elindul előre. Ha hátrafele akarunk közlekedni, akkor a botkormányokat hátra kell húzni. A tárcsák szögelfordulása (és így a szivattyú folyadékszállítása) arányos a botkormány elmozdításának mértékével, így a haladómű sebessége is. Ha balra szeretnénk kanyarodni, a bal oldali botkormányt kevésbé kell kitéríteni, mint a jobb oldalit, így a bal oldali szivattyú kevesebb olajat szállít, mint a jobb, ezért a bal oldali haladómű sebessége kisebb lesz, mint a jobbé, a bal oldal elmarad a jobbhoz képest, bekövetkezik a kanyarodás. Jobbra történő kanyarodáskor a jobb oldali botkormányt kell kevésbé előrenyomni. Megoldható ezzel a kormányzással a helyben történő megfordulás. Nem kell mást tenni, mint az egyik botkormányt előrenyomni, a másikat hátrahúzni, és a gép elkezd egy helyben forogni. Ha a hajtás kiesik, a haladómű leáll, így a kormányzás is lehetetlenné válik, ezért ezt a géptípust vontatni nem lehet.

Klinger János tanulmánya alapján
Konzulens: Dr. Balpataki Antal

A cikk az alábi címen érhető el az interneten:

http://gepnet.hu/index.php?hea=3&art=274