Способ поворота, обеспечивающий безуводный режим качения шин двухосной мобильной машины

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ поворота колесных безрельсовых мобильных машин заключается в том, что при движении по криволинейной траектории каждое управляемое колесо поворачивают в горизонтальной плоскости и одновременно наклоняют к центру поворота. Неуправляемые колеса также совершают наклон своих плоскостей в сторону центра поворота. Достигается безуводное качение шин управляемых и неуправляемых колес. 3 ил.

 

Изобретение относится к наземным мобильным машинам, оборудованным колесами с пневмошинами и имеющим управляемые и неуправляемые колеса.

Сущность изобретения заключается в способе поворота мобильной машины, управляемые колеса которой при повороте на углы αв для внутреннего и αн для наружного одновременно отклоняются в сторону центра поворота на углы βс и βн соответственно, а неуправляемые колеса совершают при этом наклон в сторону центра поворота на углы γс для внутреннего и γн для наружного соответственно колес.

В этом случае достигается оптимальный безуводный режим качения всех колес мобильной машины при ее движении по криволинейной траектории. Данное мероприятие помимо снижения сопротивления качению и износа шин способствует повышению поперечной устойчивости мобильной машины и снимает вопрос отнесения ее к недостаточной, нейтральной или избыточной поворачиваемости, а известный критерий, определяеющий критическую скорость наступления неуправляемого режима движения машины, теряет свой смысл, т.к. при отсутствии увода шин режим их качения аналогичен качению жесткого колеса.

Изобретение относится к колесным безрельсовым мобильным машинам и может быть использовано на автомобилях, колесных тракторах, дорожных и сельскохозяйственных машинах, на которых установлены пневматические шины.

Известен способ (патент Великобритании №227047, кл. B62D 9/00, 1984 г.), в котором при повороте машины плоскости управляемых колес вместе с кузовом наклоняются в сторону центра поворота на одинаковые углы. Недостатком этого способа является то, что при повороте машины наклон плоскостей управляемых колес, движущихся по траектории различной кривизны, при одинаковом их наклоне не в состоянии обеспечить оптимальный режим их качения.

Существует способ (авторское свидетельство №1240675, кл. B63D 15/00, 1986 г.) изменения направления движения мобильной машины, в котором каждое управляемое колесо радиусом r при повороте в горизонтальной плоскости наклоняют его в вертикальной плоскости на угол β в зависимости от радиуса R поворота транспортного средства по формуле:

Недостатком указанного способа является устанавливаемая связь между конструктивным, в частности радиусом колеса r, и кинематическим радиусом поворота R мобильной машины параметрами, что затрудняет использование этой зависимости.

За прототип настоящего изобретения принят способ (патент Российской Федерации RU №219129, С2, кл. В22/D 9/04, 2002 г.) изменения направления движения колесного транспортного средства, в котором устанавливается связь между углом поворота и углом наклона плоскостей управляемых колес, чего недостаточно для обеспечения полного безуводного режима качения, т.к. при этом неуправляемые колеса катятся с уводом, тем более, что в этом случае создаются условия наступления опасности избыточной поворачиваемости мобильной машины ввиду отсутствия увода шин передних колес и любого даже самого незначительного увода неуправляемых колес.

Технический результат в заявленном изобретении заключается в том, что в нем обеспечивается безуводное качение помимо шин управляемых колес, но и неуправляемых колес за счет наклона их плоскостей: внутреннего колеса по отношению к центру поворота на угол γв и наружного γн в зависимости от углов поворота управляемых колес: внутреннего на угол αв и наружного колеса на угол αн.

При этом если углы наклона плоскостей управляемых колес βв и βн определяется по формуле

,

где r - радиус колеса;

L - база автомобиля,

то углы наклона неуправляемых колес γв, γн подчиняются зависимости:

.

На фиг. 1 дан вид в плане схемы двухосной машины с двумя передними управляемыми 1 и 2 и двумя задними неуправляемыми 3 и 4 колесами с полюсом управления А, расположенным на неуправляемой оси.

На фиг. 2 приведено схематическое изображение в поперечной плоскости управляемых внутреннего 1 и наружного 2 колес передней оси, которые совершают вокруг точки О радиусами Rв, Rн и имеют наклон к центру поворота соответственно на углы βв, βн.

На фиг. 3 дано схематическое изображение в поперечной плоскости неуправляемой оси с колесами 3 и 4.

Способ поворота машины реализуется следующим образом. При повороте машины, если каждое управляемое колесо 1 и 2 поворачивают на углы αв, αн, то каждое неуправляемое заднее колесо 3 и 4, расположенное на неуправляемой оси, проходящей через полюс рулевого управления А, остается в исходном положении до начала поворота и для того, чтобы обеспечить чистое без увода качение машины, колеса должны претерпеть наклон на углы γв и γн, как это показано на фиг. 3, определяемые по уравнению:

,

Подставив вместо Rв,н его значение, взятое из соотношения, которое определяется на основании анализа фиг. 1

L/Rв,н=tgαв,н,

получим

.

В итоге имеем зависимости углов наклона плоскостей передних управляемых колес βв и βн, а также плоскостей каждого из неуправляемых задних колес на углы γв и γн в зависимости от углов поворота управляемых колес на те же углы αв и αн, определяемые формулами:

для управляемых передних колес

для неуправляемых задних колес

Реализация приведенных выше зависимостей позволит поднять на более высокий качественный уровень эксплуатационные свойства современной автотракторной техники, как по энергозатратам, так и износу шин, а также повысить устойчивость автомобиля, не ограничивая ее критической скоростью при движении по криволинейной траектории, которая является постоянной составляющей, особенно городских маршрутов.

Как показывают испытания в НАМИ и на Автополигоне, качение шин при наличии увода увеличивает более чем в три раза износ шин и существенно влияет на расход топлива, что убедительно доказывает полезность реализации предлагаемого способа поворота колесных безрельсовых мобильных машин.

Способ поворота колесных безрельсовых мобильных машин, заключающийся в том, что при движении по криволинейной траектории каждое управляемое колесо поворачивают в горизонтальной плоскости на углы αв, αн и одновременно наклоняют к центру поворота на углы βв и βн в соответствии с существующей аналитической зависимостью:

,

отличающийся тем, что неуправляемые колеса также совершают наклон своих плоскостей в сторону центра поворота в соответствии с зависимостью:

,

где γв,н - углы поворота внутреннего и наружного управляемых колес;

r - радиус колеса;

βв,н - углы наклона к центру поворота управляемых колес;

αв,н - углы наклона к центру поворота неуправляемых колес;

L - база автомобиля.



 

Похожие патенты:

Предложены системы для компенсации эффекта закручивания шин транспортного средства с системами рулевого управления с усилением (варианты). Система содержит электродвигатель, вырабатывающий ток при создании усиления рулевого управления, датчик, способный предоставлять данные о перемещении компонента системы рулевого управления, контроллер.

Группа изобретений относится к быстроходному двухосному колесному вездеходу и способу управления вездеходом. Вездеход содержит бензиновый двигатель или турбодизель, трансмиссию, подвеску, систему управления поворотом.

Предложена силовая система для передних колес, которая может обеспечить независимое управление приводом каждого колеса, а также обеспечить прямое управление средними и дифференциальными скоростями вращения передних колес.

Изобретение относится к области военной техники, в частности к ходовой части колесных многоосных шасси. Способ повышения плавности хода колесного многоосного шасси включает подвеску неуправляемых колес, не имеющих эластичной подвески, а также управляемых колес шасси, имеющих независимую торсионную подвеску.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ поворота колесного транспортного средства посредством рулевого привода, включающего трапецию с поворотными рычагами и колеса, заключается в том, что поворот осуществляют за счет принудительного изменения величины скорости вращения задающего колеса.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к амфибиям с возможностью перемещения по снегу или воде, снабженным средствами управления съемными ходовыми элементами. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к колесным транспортным средствам, эксплуатируемым в условиях бездорожья. .

Изобретение относится к устройствам управления устойчивостью. Устройство управляет углом поворота левого и правого передних колес (5L, 5R) на основе задаваемого SBW-угла поворота, соответствующего углу поворота при рулении руля, который механически отсоединяется от левого и правого передних колес (5L, 5R).

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства для предотвращения переворачивания и вариантам выполнения транспортного средства. Устройство образует адаптивное устройство ограничения диапазона рулевого управления, содержащее блок управления и пару противоположных однонаправленных тормозных узлов, установленных на диск определения положения рулевой колонки.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ управления траекторией движения транспортного средства путем изменения угла поворота передних и задних осей колес заключается в том, что управление осуществляется путем одновременного и независимого, одной оси от другой, управления углом поворота передних и задних осей колес транспортного средства с помощью манипуляторов.

Группа изобретений относится к системам помощи водителю и технологиям активной безопасности для транспортных средств, в частности к системе помощи при движении задним ходом с прицепом.

Изобретение относится к системе управления для уменьшения эффектов люфта во время руления транспортным средством. Система управления для уменьшения эффектов люфта во время руления транспортным средством содержит датчик угла поворота руля и датчик скорости транспортного средства.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту, способ подачи питания на систему электроусилителя руля заключается в том, что регулируют нагрузку генератора на двигатель в ответ на запрос об остановке двигателя и увеличивают подачу питания в системе электроусилителя руля.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Трактор-универсал содержит подрессоренный передний ведущий мост и шарнирно соединенные полурамы с возможностью их взаимного поворота рулевым устройством.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ поворота колесного транспортного средства посредством рулевого привода, включающего трапецию с поворотными рычагами и колеса, заключается в том, что поворот осуществляют за счет принудительного изменения величины скорости вращения задающего колеса.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Рулевая система поворота балки моста и полурам трактора содержит гидроруль, который связан с гидроцилиндрами.
Изобретение относится к транспортному машиностроению. Способ заключается в том, что от блока управления рулем транспортного средства при его повороте по часовой стрелке подают импульсы на дозирующе-загрузочные устройства шаровых двигателей переднего и заднего левых колес транспортного средства, чем увеличивают подачу капсул с горючим веществом в указанные шаровые двигатели.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ поворота колесных безрельсовых мобильных машин заключается в том, что при движении по криволинейной траектории каждое управляемое колесо поворачивают в горизонтальной плоскости и одновременно наклоняют к центру поворота. Неуправляемые колеса также совершают наклон своих плоскостей в сторону центра поворота. Достигается безуводное качение шин управляемых и неуправляемых колес. 3 ил.

Наверх