Рулевое управление транспортного сред-ctba co всеми управляемыми колесами

 

О П И С А Н И Е ()823206

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистичесиид

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.79 (21) 2794241/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

I (51) М. Кл.з

В 62 D 3/02

Гаеударетвелньа ивмитет сссе

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15 (53) УДК 629.113 (088.8) по делам изобретений и еткрмтий

Дата опубликования описания 28.04;81 (72) Авторы изобретения

Ю. Ф. Демченко

/ Г (71) Заявитель (54) РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

СО ВСЕМИ УПРАВЛЯЕМЫМИ КОЛЕСАМИ

Изобретение относится к безрельсовому транспорту, а именно к рулевым управлениям колесного шасси. Оно может применяться в самоходных шасси различного назначения. Наибольшее применение оно может найти в большегрузных шасси, работающих в ограниченных для маневра условиях.

Известно рулевое управление транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащее связанный с рулевым колесом задатчик сигналов прямой и обратной пропорциональности, у которого выход первого сигнала соединен со входом преобразователя сигнала пропорционально величинам прямоугольных координат осей поворота колес, выход второго сигнала соединен со входом второго преобразователя координат, а одноименные выводы упомянутых преобразователей связаны соответ-. ственно с первым и вторым входами датчика обратной связи привода поворота колеса (11.

Недостатком известного рулевого управления является недостаточная маневренность транспортного средства.

Цель изобретения — улучшение маневренности путем разделения управления поступательным движением и угловым положением шасси.

Указанная цель достигается тем, что рулевое устройство снабжено датчиком угла поворота транспортного средства, датчиком поступательной скорости, интегратором, сумматором, множителем и задатчиком кривизны поступательного движения, при этом выходы датчике поступательной скорости

1О и задатчика кривизны поступательного движения через множитель соединены со входом интегратора, выход которого и выход датчика угла поворота транспортного средства через сумматор соединены со входом

1$ второго преобразователя координат.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого рулевого устройства; на фиг. 2 и 3 — расчетные схемы рулевого устройства; на фиг. 4 — схема движения при управлении прямолинейным поступательным движением и вращением шасси; на фиг. 5— то же, при управлении криволинейным поступательным движением и вращением шасси.

823206

Рулевое колесо 1 валом связано с датчиком 2 двух сигналов, которые при повороте рулевого колеса изменяются в прямой и обратной пропорции, первый — от нуля до максимума, а второй — от максимума до нуля.

Первый сигнал подается на вход преобразователя 3, который преобразует сигнал прямой пропорциональности в сигналы, пропорциональные координатам осей поворота колес А относительно осей прямоугольных координат О,Х+, т.е. пропорционально величинам 1. и ††. Первый сигнал 1.) г моделирует пропорциональное изменение г; (расстояние от точки О,Ойдо А,), а второй сигнал Uq моделирует пропорциональное изменение R — радиуса поворота. При этом преобразователь 3 преобразует согласно выражению

Lq Р Со>3 ь. » T s j, . 3;, В

Ъ.

r„=5 где Qc<58 vsin3 постоянные коэффициенТы, ь 0 Ь(, пропорциональные 1. и — -, (фиг. 2).

Истинный радиус поворота определится из соотношении —,— =

Юа

В;/ъ Ц Ьсйд; ; Ц или . = — — — 8--, тогда R = r„— или

R Uz - Qz

Цсо58„- U, Uz R BL . Uz 3,со&д „. 2 U, ggg$

Второй сигнал датчика 2, моделирующий

R, подключается на вход модуля (вектора) преобразователя 4 полярных координат в прямоугольные, у которого вход соединен валиком с сумматором 5, угол поворота которого соответствует углу .

Выходы преобразователя 4 и преобразователя 3, соответствующие продольным координатам, т.е. L и К ь „ подключаются к сумматору 6, выход которого подключен к первому входу датчика 7 обратной связи следягцего привода 8 поворота колеса 9.

Выходы преобразователя 3 и преобразователя 4, соответствующие поперечным координатам, т.е. г и R >, подключаются к

В сумматору 10, выход которого подключен ко второму входу датчика 7 обратной связи.

Ротор датчика 7 связан с осью 11 поворота колеса 9. Выход датчика обратной связи соединен со входом усилителя мощности 12, который управляет исполнительным приводом 13, включающим электромотор и редуктор, выходной вал которого связан с осью поворота колеса. Один вход сумматора 5 соединен с выходом датчика 14 угла поворота транспортного средства (содержащего гироскопический датчик угла, элемент сравнения, усилитель, исполнительный привод, выход которого соединен с датчиком обратной связи и с входом сумматора).

Другой вход сумматора 5 соединен с выходом интегратора 15 (содержащим элемент сравнения, усилитель, исполнительный при10

50 вод, выход которого связан с тахогенератором и с входом сумматора 5).

На вход интегратора подключен выход множителя 16, один вход которого соединен с датчиком 17 скорости, а второй с датчиком 18 кривизны поступательного движения.

Ротор датчика 18 соединен со вторым рулевым колесом 19.

При управлении только радиуСом поворота и направлением движения относительно шасси датчик угла 14 и датчик скорости 17 отключаются муфтой 20 и тумблером

21. При этом на вход множителя 16 подается напряжение от источника питания.

Представленная схема может быть выполнена на переменном и постоянном токе.

В случае использования переменного тока в качестве задатчика 2 двух сигналов, датчика 7 обратной связи и преобразователя

4 используются синусно-коси нусные вращающиеся трансформаторы. Для датчика обратной связи входами являются обмотки возбуждения и квадратурная, а выходомкосинусная обмотка. В качестве преобразователя 3 возможно использовать как один трансформатор напряжения, у которого числа витков вторичных обмоток пропорциональны величинам координат L и — — всех коВ г. лес, так и стандартные вращающиеся трансформаторы, каждый из которых моделирует координаты оси А поворота одного колеса (фиг. 1). В качестве сумматоров используется последовательное соединение источников тока.

В случае использования постоянного тока, в качестве преобразователя 3 используется делитель напряжения на несколько выходов, при этом напряжения должны быть пропорциональны величинам координат L и — — всех колес. В качестве преобЬ г разователя 4 используется синусно-косинусный потенциометр.

В качестве датчика 7 обратной связи используется сдвоенный синусно-косинусный потенциометр, при этом выходом является последовательно соединенные обмотки:синусная одного и косинусная другого потенциометра. В качестве датчика 2 используется сдвоенный потенциометр.

При управлении только радиусом поворота и направлением движения относительно шасси датчик угла 14 и датчик скорости 17 отключаются. Поворачивая рулевое колесо 19 на некоторый угол, получим на выходе датчика сигнал К, пропорциональный углу поворота, а на выходе множителя

16 — сигнал, п ропорциональный произведению этого сигнала и источника питания.

На выходе интегратора 15 и сумматора 5 получим сигнал, равный = 5 KUaLt.

Таким образом, можно выбрать угол f íàправления движения относительно шасси, который контролируется стрелкой с лимбом, установленными на выходном валу преобразователя 4.

823206 до

Формула изобретения

,, <-i) +тт Ь/250

При повороте рулевого колеса 1 от нуля до максимума углы поворота колеса изменяются в диапазоне от у„, и у+ О.1. в =otct.

U СОЗ -0 ° В/2.

Ф т.е. при нулевом положении рулевого колеса 1 колеса параллельны оси OtXz повернутой на угол к оси 01Х1, а при повороте рулевого колеса до упора колеса плавно поворачиваются так, что точка 03 пересечения осей вращения всех колес движется по оси О У от бесконечности до точки С

Управление криволинейным поступательным движением осуществляется после выбора угла направления движения у, установки рулевого колеса 1 в нулевое положение и включения датчика скорости 17 тумблером 21.

Во время движения со скоростью V+ поворотом колеса 19 задают кривизну К=—

R траектории поступательного движения. Прй этом угол поворота колеса равен

t д, а .с д Qzm©к SiaY - " или 9i =Y = J KV (Й, Mama a Co т.е.каждое колесо согласно заданной кривизне поступательного движения поворачивается синфазно на угол у, Для раздельного управления поступательным движением и угловым положением шасси тумблером 21 и муфтой 20 включают датчик 17 поступательной скорости и датчик 14 угла шасси относительно неподвижных координат ОХУ.

При этом, если во время движения со скоростью Ч,„поворачивать только рулевое колесо 1 от нулевого до некоторого среднего положения, то углы поворота колес шасси равны т.е. в начальный момейт все колеса были параллельны друг другу, а шасси двигалось прямолинейно, поступательно, а затем к прямолинейному движению добавилось вращательное движение.

Если необходимо управлять и кривизной траектории поступательного движения, то поворачивают рулевое колесо 19 на некоторый угол, соответствующий желаемой 3

45 кривизне К. Тогда углы поворота колес будут равны

1 = 3 ьг (+JL)+0 L .В= ы

-М ; =агсй

Г,cow(p- )-V,Ь/г. т.е. в начальный момент шасси движется криволинейно-поступательно, при этом радиус кривизны поступательного движения равен К„=-, а затем добавляется вращательное двйжение вокруг точки О, и О с параметрами, аналогичными предыдущему.

Применение предлагаемого рулевого управления в складских автопогрузчиках и грузовых автомобилях позволяет с хода без дополнительных маневров по кратчайшей траектории подъезжать к разгрузочным платформам, стенке и т.д., при этом угловое положение и точность углового положения шасси относительно платформы устанавливаются на последних метрах движения.

Рулевое управление транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащее кинематически связанный с рулевым колесом задатчик сигналов прямой и обратной пропорциональности, у которого выход первого сигнала соединен со входом преобразователя сигнала, пропорционального величинам прямоугольных координат осей поворота колес, выход второго сигнала соединен со входом второго преобразователя координат, а одноименные выводы упомянутых преобразователей связаны соответственно с первым и вторым входами датчика обратной связи привода поворота колес, отличающееся тем, что, с целью улучшения маневренности путем разделения управления поступательным движением и угловым положением шасси, оно снабжено датчиком угла поворота транспортного средства, датчиком поступательной скорости, интегратором, сумматором, множителем и задатчикг и кривизны поступательного движе,ния, при этом выходы датчика поступательной скорости и задатчика кривизны поступательного движения через множитель соединены со входом интегратора, выход которого и выход датчика угла поворота транспортного средства через сумматор соединены со входом второго преобразователя координат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 561687, кл. В 62 D 3/02, 1974 (про-. тотип).

823206

14 фиг. 2

Фиг.5 фиг. г

Фиг. 5

Составитель В. Калмыков

Редактор А.Шандор Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 1974/22 Тираж 699 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

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

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4