Устройство для автоматического вождения мобильных объектов на полигоне

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ МОБИЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ПОЛИГОНЕ, включающее гидропривод с гидроцилиндром поворота колес, электронную схему управле т 1 Ш т: §ткт ния гидрораспределителем, содержащую датчик положения объекта относительно заданной траектории, отличающееся тем, что, с целью повышения точности автовождения по полигону с препятствиями, устройство снабжено дополнительными гидрораспределителями , а гидроцилиндр выполнен ivworoступенчатым , при этом ступени гидроцилиндра соединены с соответствующими гидрораспределителями , которые соединены с гидронасосом через клапаны регулирования расхода. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик выполнен многоступенчатым в виде колодки с подпружиненными клавишами , контакты которых соединены с соленоидами управления гидрораспределителей непосредственно и через реле, управляющие клапанами регулирования расхода. .tffff

1014491 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(511 А О1 В 69/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3352508/30-15 (22) 21.07.81 (46) Ъ0.04.83. Бюл. № 16 (72) С. М. Киреев, С. С. Дмитриченко и

П. А. Баландин (71) Одесский филиал Государственного союзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовател1ьского тракторного института (53) 631.364 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 345890, кл. А 01 В 69/04, 19?1.

2. Авторское свидетельство СССР № 548223, кл. А 01 В 69/04, 1976. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЖДЕНИЯ МОБИ,ЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ПОЛИГОНЕ, включающее гидропривод с гидроцилиндром поворота колес, электронную схему управления гидрораспределителем, содержащую датчик положения объекта относительно заданной траектории, отличающееся тем, что, с целью повышения точности автовождения по полигону с препятствиями, устройство снабжено дополнительными гидрораспределителями, а гидроцилиндр выполнен многоступенчатым, при этом ступени гидроцилиндра соединены с соответствующими гидрораспределителями, которые соединены с гидронасосом через клапаны регулирования расхода.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик выполнен многоступенчатым в виде колодки с подпружиненными клавишами, контакты которых соединены с соленоидами управления гидрораспределителей непосредственно и через реле, управляющие клапанами регулирования расхода.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для автоматического вождения мобильных объектов при ускоренных испытаниях на полигоне с препятствиями, оборудованном токонесущим проводом и токонесущим рельсом.

Известны устройства для автоматического вождения мобильных объектов в эксплуатации и на полигоне по токонесущему проводу, например индукционного типа jl).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройст-. во для автоматического вождения мобильных объектов на полигоне, включающее гидропривод с гидроцилиндром поворота колес, электронную схему управления гидрораспределителем, содержащую датчик положения объекта относительно заданной траектории (2).

Однако в известном устройстве недостаточная то;ность копирования трассы из-за запаздывания электрогидравлического привода рулевого механизма, кроме того, использование его при движении по неровностям невозможно.

Цель изобретения — повышение точности автовождения по полигону с препятствиями.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными гидрораспределителями, а гидроцилиндр выполнен многоступенчатым, причем ступени гидроцнлиндра соединены с соответствующими гидрораспределителями, которые соединены с гндронасосом через клапаны регулирования расхода.

При этом датчик положения объекта ,выполнен многоступенчатым в виде колодки с подпружиненными клавишами, контакты которых соединены с соленоидами управления гидрораспределителей непосредственно и через реле, управляющие клапанами регулирования расхода.

На фиг. 1 представлен мобильный объект на полигоне, токонесущие и токоприемное устройства и контактный датчик положения объекта относительно токонесущего провода, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сзади; на фиг. 3 — электросхема системы автоматического вождения и аварийного останова;- на фиг. 4 — механико-гидравлическая схема управления мобильным объектом.

Устройство для автоматического вождения мобильного объекта на полигоне содержит трек с установленными на нем препятствиями 1 и токонесущим рельсом 2. Над токонесущим рельсом на опорах 3, кронштейнах 4 с помощью растяжек 5, 6 и захватов 7 подвешен токонесущий провод 8.

На трек помещается мобильный объект, например, колесный трактор 9 с имитатором 10 нагружения так, что токонесущий рельс 2 располагается между. колесами. На токонесущий рельс 2 устанавливается до14491

5

2 полнительное колесо 11, которое с помощью шарниров 12 и 13 (фиг. 3), тяги 14 и телескопической вилки 15 соединено через изоляторы с остовом трактора. Шарнир 13 обеспечивает перемещение только в горизонтальной плоскости. Тяга 14 вместе с колесом 11 поджимается к рельсу 2 с помощью пружины 16. На тяге 14 установлена токоприемная колодка 17. На кабине трактора на кронштейнах 18 и 19 на штоке 20 с ограничителем 21 установлена платформа 22 датчика положения мобильного объекта относительно токонесущего провода. Датчик выполнен в виде контактного устройства 23 с клавишной колодкой 24. Платформа 22 с помощью пружин 25 поджимается к контактному проводу 8, перемещению платформы 22 препятствует демпфер 26. На платформе

22 установлена опора 27 токоприемного кронштейна 28 с планкой-контактом 29, кронштейн 28 поджимается к токонесущему проводу 8 с помощью пружины 30. От контакта 29, установленного на изоляторе, ток по проводу 31 поступает на токоприемную колодку 32, на клавишной колодке 24 с помощью штоков с ограничителями ЗЗ и пружины 34 устанавливаются клавиши 35—

38 разных ступеней управления системы автоматического вождения трактора 9. С клавишами 35 — 38 контактирует токонесущий провод 8. Клавиши выполнены из диэлектрика, под ними располагаются верхние контакты 39, к которым подведены провода 40 от полюсового контакта источника тока через трансформирующий узел 41 и нижние контакты 42, соединенные с элементами схемы управления.

По краям клавишной колодки 24 на опорах 43 установлены поворотные кронштейны 44 с контактами 45, подпружиненные пружинами 46. На выступе клавишной колодки установлены контакты 47, на которые замыкаются контакты 45 в случае ухода трактора с трека при повороте проводом 8 кронштейна 44.

Клавиши 35 нулевой ступени управления контактов управления не имеют. Клавиши

36 первой ступени управления имеют по одному контакту, соединенному с соленоидами 48 гидрораспределителя 49. Клавиши 37 второй ступени управления имеют по два контакта, одни из которых соединены с соленоидами 50 гидрораспределителя 51, а вторые — с управляющими реле 52. Клавиши

38 третьей ступени управления имеют по два контакта, одни из которых соединены с соленоидами 53 гидрораспределителя 54, а вторые — с управляющими реле 55. Количество ступеней управления выбирают лю. бым.

Контакты 45 и 47 через реле 56 соединены с соленоидом 57 системы аварийного останова трактора. Шток соленоида 57 соединен тягой 58 с рычагом 59 рейки топ1014491

3 ливного насоса, подпружиненным пружиной 60.

Гидрораспределители 49, 51 и 54 со.единены трубопроводами. и шлангами 61 с составным гидроцилиндром, опирающимся с одной стороны на опору 62, а с другой — 5 соединенным с продольной тягой 63 рулевого механизма трактора. Штоки секций 64 и 65 составного гидроцилиндра жестко соединены между собой, а шток секции 66 соединен с тягой 63. Рулевое колесо трактора подпружинено противоположно направленными пружинами 67.

Рабочая жидкость к гидрораспределителям 49, 51 и 54 подается из бака 68 на-. сосом 69 через клапаны 70 и 71 регулирования расхода. 15

Устройство работает следующим образом.

При движении трактора 9 по треку контакт 29 постоянно поджат к проводу 8, а колесо 11 постоянно контактирует с рельсом 2 и, таким образом, трактор постоян20 но получает внешнее электропитание, подающееся с токоприемных колодок 32 и 17 на трансформирующий уЗел 41 и далее в электроцепь питания элементов схемы управления и внутренних потребителей. При разрывах цепи электропитания, вызванных аварийным уходом трактора с заданной тра-. ектории трека, либо при отсутствии тока во внешней цепи трактор останавливается системой аварийного останова, которая- обесточивает соленоид 57, тем самым позво- З0 ляя пружине 60 передвинуть рычаг 59 управления рейкой топливного насоса двигателя трактора в положение минимальной подачи топлива.

Колебание трактора на неровностях компенсируется работой пружин 25, 30 и демпфера, поджимающих платформу 22 и кронштейн 28 с контактом 29 к токонесущему проводу 8. Для этой же,цели служит пружина

16, поджимающая тягу 14 с дополнительным колесом 11 к рельсу 2.

При перемещении трактора 9 в поперечном направлении на ширину планки-контакта 29 последний продолжает соприкасаться с проводом 8. В это же время колесо 11 продолжает контактировать с рельсом 2 за счет поворотов шарниров 12, 13 и выдви- 45 жения телескопической вилки 15.

При движении трактора провод 8 нажимает на кдавиши 35 — 38 датчика положения трактора. При нажатии Ма клавишу

35 нулевой ступени управления срабатывания электрогидравлического привода управления не происходит, и трактор поддерживается в прямолинейном направлении движения с помощью пружин 67, взаимодействующих.на рулевой привод и обеспечивающих возвращение трактора на прямолинейную траекторию движения в случае малых отклонений.

При нажатии проводом 8 клавиши 36 первой ступени управления замыкаются кон4 такты управления соленоида 48 гидрораспределителя 49. Рабочая жидкость при малом расходе от масляного насоса 69 через клапан 71 регулирования расхода и через гидрораспределитель 49 поступает в секцию

64 составного гидроцилиндра и поворачивает направляющие колеса в сторону, обратнув направлению поперечного отклонения.

При нажатии проводом 8 клавиши 37 второй ступени управления замыкаются два контакта, один из которых управляет включением соленоида 50 гидрораспределителя

51, а второй — включением реле 52. В этом положении рабочая жидкость при большом расходе поступает из масляного насоса 69 через гидрораспределитель 51 в секцию 65 гидроцилиндра. Одновременно с этим срабатывает первая ступень управления, и дополнительное усилие и перемещение обеспечивает работающая секция 64. Таким образом, при включении второй ступени управления усилие и скорость поворота направляющих колес под действием секций

64 и 65 и пружин 67 в сторону, противоположную направлению отклонения, значительно больше и, следовательно, время запаздывания электрогидравлической системы уменьшается.

При замыкании проводом 8 контактов клавиши 38 третьей ступени управления срабатывают все три гидрораспределителя и все три секции. составного гидроцилиндра, обеспечивающие поворот направляющих колес в сторону, противоположную направлению отклонения, с еще большей-скоростью и с большим усилием,:чем при- работе второй ступени управления.

При аварийном уходе трактора с трека провод 8,взаимодействуя с кронштейном 44, замыкает контакты 45 и 47, включив систему аварийного останова трактора. Если контакты 45 и 47 по .какой-то причине не

Чрабатывают на замыкание, то при дальнейшем движении трактора в поперечном направлении провод 8 соскальзывает с планки-контакта 29, и включается система аварийного останова трактора, так как цепь

-питания соленоида 57 обесточивается.

Работа устройства в обратном направлении основана на принципе последовательного отключения секций гидроцилиндра.

Построение датчика отклонения объекта от заданной траектории электрогидравлической системы управления по многоступенчатой схеме обеспечивает возможность изменения скорости и усилия поворота направляющих колес в зависимости от величины отклонения от заданной траектории. При этом значительно снижается запаздывание электрогидравлического привода.. Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность автовождения мобильного агрегата по полигону с препятствиями в эксплуатационном диапазоне скоростей и защиту от аварийных ситуаций.

1014491

1014491

Составитель Б. Кузьмич

Редактор И. Ковальчук Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

За каз 3049/1 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4