Система рулевого управления колесами прицепного звена автопоезда

 

Изобретение относится к системе рулевого управления многозвенного автопоезда, состоящего из тягача и прицепного звена, связанных между собой шарнирно опирающейся на них промежуточной рамой. Целью изобретения является улучшение управляв

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> SU (и) (51) В 62 П 13/04 . с

Ч gLj

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

; 1

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4712660/11 (22) 03 07. 89 (46) 15.06.92. Бюл. !i 22 (72) М.И.Макаров, Ю.Б.Моторин, В.И.Сливинский, А.В.Титов и А.Ю.Шведов (53) 629. 113. 014 ° 5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1т 1664643, л, в 62 и 13/04, 1988.

2 (54) СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ КО ЛЕСАМИ ПРИЦЕПНОГО ЗВЕНА АВТОПОЕЗЛА (57) Изобретение относится к системе рулевого управления многозвенного автопоезда, состоящего из тягача. и прицепного звена, связанных между собой шарнирно опирающейся на них промежуточной рамой. Целью изобретения является улучшение управляеполостями непосредственно с полостями задающего 13 и исполнительного

14 гидроцилиндров прицепного звена

Дополнительный копир 23 соединен! с копиром прицепного звена жесткой связью, Дополнительный качающийся рычаг 26 соединен кинематически с упомянутым дополнительным копиром и со штоком дополнительного гидроцилиндра 25, при этом удельный объем дополнительного гидроцилиндра вдвое меньше удельного объема задающего гидроцилиндра. Возникающие при криволинейном движении автопоезда рассогласования устраняются за счет действия дополнительного копира, обеспечивающего требуемую корректировку. 1 э.п,ф-лы, 4 ил, 3 174022 мости путем уменьшения предельного отклонения траектории звеньев автопоезда на заданное значение. Система содержит на прицепном звене рулевые трапеции, связанные с поворотными колесами 4, качающийся рычаг, кинематически связанный с копиром

19 и со штоком задающего гидроцилиндра 13, гидравлически соединенного своими полостями посредством гидролиний с полостями исполнительного гидроцилиндра 14, шток которого кинематически связан через золотник

12 с силовым гидроцилиндром 11, механически связанным посредством тяг с одной из упомянутых рулевых трапеций, На тягаче закреплен дополнительный гидроцилиндр 25, связанный своими

1 Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевому управлению автопоезда, состоящего иэ тягача и прицепного звена, связанных между собой шарнирно опирающейся на.них промежуточной рамой, Целью изобретения является улучшение управляемости путем уменьшения предельного. отклонения траекторией звеньев автопоезда от заданного значения.

На фиг. 1 представлена принципи-. альная схема системы рулевоГо управ.ления, на фиг. 2 — гидравлическая схема устройства; на фиг.3 - схема кругового движения; на фиг.4 - схема движения автопоезда при входе в поворот.

Система рулевого управления автопоезда, состоящего из тягача 1 и прицепного звена 2, связанных между собой шарнирно опирающейся на них промежуточной рамой 3, устроена следующим образом: колеса 4 прицепного звена 2, поворачивающиеся на шкворнях 5, соединены трапециями, состоящими из рычагов 6 и 7, шарнирно связанных тягами 8 и 9. Силовая кинематическая связь между колесами разных осей прицепного звена 2 осуществляется. тягами 10. Иток силового гилроцилиндра 11, закрепленного на прицепном звене 2, ! соединен с рычагом 7. Управляющим элементом гидроцилиндра 11 служит рах:пределительный золотник 12, который

25 шарнирно закреплен на рычаге 7.

Управление золотником 12 обеспечивается при помощи дистанционного приЗО вода, состоящего из задающего 13 и исполнительного 14 гидроцилиндров, соединенных между собой трубопроводами 15. Источником энергии для работы силового гидроцилиндра 11 служит гид3g ронасос, связанный с ним известной гидросхемой (не показана) . Задающий гидроцилиндр 13 приводится в действие рычагом 16, качающимся на оси

17. Рычаг 16 приводится в действие

4р установленным на оси 18 опорно-седельного устройства прицепного звена

2 копиром 19 посредством ролика 20, перемещающегося в пазу 21 копира 19.

Копир 19 соединен жесткой связью 2/ с аналогичным дополнительным копиром

23, установленным на оси 24 опорносцепного устройства тягача 1. На тягаче 1 установлен дополнительный корректирующий гидроцилиндр 25, привощ димый в действие рычагом 26, качающимся на оси 27, который, в свою очередь, приводится в действие от дополнительного копира 23 через ролик

28, перемещающийся в пазу 29 дополнительного копира 23, Дополнительный корректирующий гидроцилиндр 25 своими полостями непосредственно соединен с полостями задающего 13 и исполнительного 14 гидроцилиндров.

В

f2

При Формировании угла поворота колес 06 прицепного звена 2 в функции углов рассогласования /, - тягача 1 и жесткой связи 77 2 — жесткой связи 22 и прицепного звена 2 угол ф выражается cooTHoNpvMpм

OC= (К,, + К,(2). (2) 5 17402

Система рулевого управления колесами прицепного звена работает следующим образом.

При криволинейном движении автопоезда возникают углы рассогласования / - между тягачом 1 и жесткой связью .22, 2 - между жесткой связью 22 и прицепным звеном 2. За счет жесткой связи 22 обеспечивается по- 1О ворот копиров 23 и 19 соответственно на углы /, и . Ролики 28 и 20, перемещаясь по пазам 29 и 21 копиров 23 и19 через рычаги 2Е и 16, перемещают штоки задающего 13 и дополнительного корректируюшего 25 гидроцилиндров,гидравлически соединенных своими полостями посредством трубопроводов

15 с полостями исполнительного гидроцилиндра 14.Шток исполнительного гидроцилиндра 14, перемещаясь, открывает золотник 12.0т гидронасоса рабочая жидкость поступает под ра влением к силовому гидроцилиндру 11, который через систему рычагов 6, 7 и тяг 8, 9 пово- у рачивает колеса 4 прицепного звена 2 на угол р, при котором золотник 1? устанавливается в исходное положение.

Дополнительый корректирующий гидроцилиндр 25 имеет удельный объем вдвое меньший удельного объема задающего гидроцилиндра 13. За счет этого на. переходных участках кривых (при входе и выходе автопоезда из поворота) изменение объема дополнительного гидроцилиндра 25 корректи- З5 рует изменение объема задающего гидроцилиндра 13 так, что уменьшаются предельные отклонения траекторий звеньев автопоеэда.

При формировании угла поворота колеса прицепного звена 2 в Функции одного угла рассогласования / жесткой связи 22 и прицепного звена 2, угол поворота колес g прицепного звена 2 из условия совпадения траекторий тягача 1 и прицепного звена 2 при круговом движении (см,фиг.2) можно определить *ормулой

Ь|2 Ь. (K(g + К2 ) (3) К2

На переходном участке кривой (с момента входа в поворот тягача до момента входа в поворот пррщепного

I звена) среднее значение угла поворота колес прицепного звена должно

I быть равно нулю

1 (В (К,f, К,, )й(р 0 о

Подставляя

2 получим

М М

J (к, — к,)к,оy+ j к,qоq = о {к -к,)- - -)к,щам= о о о (< — ) q К4 з

6Ь 0 и

После подстановки И = — получим

R (4) К +2К1= О

Аналогично доказывается справедливость зависимости (4) для случая выхода автопоезда из поворота.

Решая совместно уравнения (3) и (4), получаем

К,=-1

К =2

Таким образом, подставляя значения коэффициентов К и К в уравнение (2) получаем зависимость

29 6

Коэффициенть! К4 и К2 находят, иходя из следующих условий.: при круговом движении траектории звеньев авто поезда должны совпадать, на переход ных участках кривых (с момента входа в поворот тягача до момента входа в поворот прицепного звена) среднее значение угла поворота прицепного звена должно быть равно среднему значению угла поворота колес тягача на соответствующем участке пути.

При круговом движении (см.фиг.3) (= Fz

С учетом выражений (1) и (2) получаем

1740229 (2 II — II < )

В (5) которая выражает взаимное соотношение конструктивных параметров автопоезда и углов рассогласования тягача, жесткой связи и прицепного звена.

При соблюдении равенства. объема жидкости, вытесняемой исполнительным гидроцилиндром 11 разности объемов жидкости, вытесняемой задающим

10 и дополнительным корректирующим

25 гидроцилиндрами, справедлива за- висимость

1 S3 = г 1г Sz 1 li (6) где 1 - длина рычага 26;

1 — длина рычага 16

1

1 - длина рычага

S - рабочая площадь поршня ис3

3 полнитель ного гидроцилиндра 14

S — рабочая площадь поршня за.2. дающего гидроцилиндра 13;

S — рабочая площадь поршня до1 полнител ьного гидроцилиндра 25.

Решая совместно уравнения (5) и (6) получаем

1 S (7)

1ь 8з 1г г

Е 2 !9

;где 1 Sy

Х Х

1(S) ю удельные объемы исполнительного задающегo и дополнительного корректирующего гидроцилиндров.

Таким образом, удельный объем дополнительного гидроцилиндра должен быть вдвое меньше удельного объема задаю" щего гидроцилиндра.

Зависимость (7) позволяет достаточно просто подбирать конструктивные параметры системырулевпго управления, необходимые для обеспечения требуемого закона изменения угла поворота. колес прицепного звена, при наименьшем предельном отклонении траекторий. управление поворотом колес ппицепного звена автопоезда в функции раз-, ности углов рассогласоваь,ия тягача и жесткой связи, Х - жесткой связи и прицепного звена на основе зависимости (5) позволяет осуществлять, управление поворотом колес при переменном передаточном отношении V =, в !

-(2 — -) = Var, в отличие от упL равления при постоянном передаточК в ном отношении V = -- = вЂ, выбираеь мом из условия кругового движения, и тем самым уменьшить предельные отклонения траектории прицепного зве1ð на от траектории тягача дри криволинейном движении автопоезда.

Фррмула изобретения

1, Система рулевогA управления ко15 лесами прицепного звена аятопоезда, состоящего из тягача и прицепного звена, связанных между собой шарнирно опирающейся на них промежуточной рамой, содержащая рулевые трапеции прицепного звена, связанные с поворотными колесами, качающийся рычаг, кинематически связанный с копиром и со штоком задающего гидроцилиндра, гидравлически соединенного своими полостями посредством гидролиний. с полостями исполнительного гидроцилиндра, шток которого кинематически связан через золотниковый гидрораспределитель с силовым гидроцилиндром, механически связанным посредством тяг с одной из упомянутых трапеций, и дополнительный гидроцилиндр на тягаче, связанный своими полостями непосредственно с пплостя35 ми. непосредственно задающего и исполнительного гидроцилиндров прицепного звена, отличающаяся тем, что, с целью улучшения управляемости путем уменьшения предельного откло"© нения траекторий звеньев автопоезда от заданного значения, она снабжена закрепленным на тягаче дополнительным копиром, соединенным с копиром прицепного звена жесткой связью, и

iS дополнительным качающимся рычаrом, соединенным кинематически с дополнительным копиром и со штоком дополнительного гидроцилиндра, при этом удельный объем дополнительного гид5O,ðoöèëèHäðà выполнен вдвое меньшим удельного объема задающего гидроци линдра, 2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что расстояние: между копирами и база прицепного звена находятся между собой в следующем соотношении:

1740229

В 5L

21г 1 где В - база прицепного звена, Ь вЂ” расстояние между копирами;

0(, - угол поворота колес прицепного звена

10 (1- угол рассогласования тягача и жесткой связи

12 у o> Рассогласования жесткой связи и прицепногo звена.

1740229

Составитель В.Ионова

Техред М.Дидык КорректорЛ,Пилипенко

Редактор M.Бокарева

Заказ 204! Тираж Подписное

ВНШЛИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям Ври ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 1Î1