Mechanizmy sterowania stopniowych skrzynek biegów z przekładniami
Niezależnie od rozwiązania konstruk-
cyjnego skrzynki biegów do przełą-
czenia biegu niezbędne jest przesu-
nięcie kół zębatych lub elementów
sprzęgieł zębatych czy synchronizato-
rów. Służy do tego układ sterowania, przenoszący siłę przykładaną : przez kierowcę do dźwigni zmiany biegów na widełki przełączające, działające bezpośrednio na przesuwane elementy.
Układ sterowania można podzielić na dwie części: mechanizmy zewnętrzne — łączące dźwignię zmiany biegów umieszczoną w kabinie kierowcy ze skrzynką biegów — oraz mechanizmy wewnętrzne — znajdujące się wewnątrz skrzynki biegów.
Zależnie od usytuowania dźwigni zmiany biegów w kabinie kierowcy oraz od odległości skrzynki biegów od dźwigni są stosowane różnorodne systemy mechanizmów zewnętrznych. W rozwiązaniu najprostszym skrzynka biegów jest umieszczona pod podłogą kabiny kierowcy, a dźwignia zmiany biegów, umieszczona obok fotela kierowcy, jest wprowadzona przez otwór w podłodze bezpośrednio do wnętrza skrzynki (rys. 12.18). Bardziej złożone są układy zdalnego sterowania mechanicznego, w których dźwignia
zmiany biegów jest umieszczona pod kołem kierownicy (rys. 12.19), lub gdy skrzynka biegów jest oddalona od miejsca kierowcy (np. w autobusach). Najbardziej skomplikowane są układy hydrauliczne, pneumatyczne i inne.
Mimo znacznych różnic konstrukcyjnych wszystkie mechanizmy sterowania muszą zapewniać: łatwe przełączanie wszystkich przekładni, pełne włączanie zazębień (przekładni lub sprzęgieł zębatych) oraz takie przełożenia kinematyczne i dynamiczne, aby przesunięcie dźwigni niezbędne do przełączenia biegów nie było zbyt duże oraz aby siła, jaką kierowca musi wywierać na dźwignię była możliwie mała. W mechanizmach zdalnego sterowania musi być uwzględniona możliwość regulacji długości dźwigni i cięgien, w celu likwidowania skutków zużywania się elementów sterowania, kasowania luzów itp. W niektórych skrzynkach biegów zewnętrzne mecha-
niżmy sterowania mają sprężyny ustawiające w określonym położeniu dźwignię zmiany biegów, gdy nie jest włączony żaden bieg. Ułatwia to kierowcy przełączanie biegów.
Wewnętrzne mechanizmy zmiany biegów są znacznie mniej zróżnicowane niż mechanizmy zewnętrzne. Mimo że istnieją oczywiście różnorodne rozwiązania konstrukcyjne, w większości skrzynek biegów stosowane są mechanizmy wodzikowe, w których widełki przełączające zamocowane są na przesuwnych wodzikach, osadzonych w pokrywie skrzynki (rys.
12.20). Poprzeczny ruch dźwigni zmiany biegów (odpowiadający położeniu „luzu") powoduje wybranie odpowiedniej przesuwki, natomiast ruch dźwigni wzdłuż osi wodzika powoduje przesunięcie wybranej przesuwki i włączenie widełkami biegu.
Wewnętrzne mechanizmy zmiany biegów muszą mieć urządzenia zabezpieczające przed:
niezupełnym włączeniem biegu lub samoczynnym wyłączeniem go,
jednoczesnym włączeniem dwóch biegów,
pomyłkowym włączeniem wstecznego biegu podczas jazdy do przodu.
Na rys. 12.21 przedstawiono przykładowo najczęściej spotykany rodzaj urządzeń zabezpieczających przed niezupełnym włączeniem biegu oraz jednoczesnym włączeniem dwóch biegów.
Zabezpieczenie przed niezupełnym włączeniem biegu lub jego samoczynnym wyłączeniem polega na ustalaniu wodzików w położeniach luzu lub pełnego włączenia biegu przez specjalne zatrzaski osadzone w pokrywie
skrzynki biegów. W wodzikach nacięte są rowki. W taki rowek wchodzi kulka 4 zatrzasku, gdy wodzik znajduje się w położeniu odpowiadającym całkowitemu zazębieniu przekładni (lub sprzęgła zębatego) albo w położeniu odpowiadającym rozłączeniu przekładni. Aby przesunąć wodzik w inne położenie, trzeba pokonać opór, jaki stawia sprężyna zatrzasku.
Zabezpieczenie przed jednoczesnym włączeniem dwóch przekładni polega na zastosowaniu kołków blokujących 2, umieszczonych w pokrywie skrzynki biegów między wodzikami. Długość kołków jest nieco większa od odległości między wałkami i dlatego każdy z kołków musi przynajmniej z jednej strony wchodzić w specjalne wycięcia wodzików. W ten sposób wodziki są ryglowane i przesunięcie jednego z nich jest możliwe tylko wów
czas, gdy pozostałe są ustawione w położeniu luzu. Wycięcia wodzików są wtedy ustawione na wprost kołków blokujących. Przesunięcie skrajnego wodzika powoduje ryglowanie obydwu pozostałych, gdyż środkowy wałek jest przewiercony i wewnątrz o-tworu jest umieszczony dodatkowy kołek blokujący 3. Zasadę działania urządzenia blokującego wyjaśnia rys. 12.216.
Jako urządzenia zabezpieczające przed omyłkowym •włączeniem wstecznego biegu stosuje się zapadki, które przed włączeniem tego biegu trzeba odblokować, zderzaki z twardymi sprężynami stawiającymi wyraźnie odczuwalny opór przy włączaniu wstecznego biegu lub tak skonstruowane przesuwki, że dźwignia zmiany biegów nie może być wprowadzona do wycięcia w przesuwce wstecznego biegu, jeżeli nie zostanie uniesiona powyżej położenia normalnej pracy. Wszystkie te urządzenia mają na celu wyraźne odróżnienie sposobu włączania biegu wstecznego od sposobów włączania pozostałych biegów. Na rys. 12.22 przedstawiono przykładowo zapadkowe urządzenie zabezpieczające przed omyłkowym włączeniem wstecznego biegu. Włączenie tego biegu jest możliwe dopiero po uniesieniu dźwigienki 2.