Рулевое устройство колесного транспортного средства

Рулевое устройство колесного транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскид

Социалистически к

Республик

l (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280878 (21) 2656430/27-11 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 3009.80, Бюллетень Ио

Дата опубликовани я описания 30,09,80

В 62 D 5/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 629.113.

° 014.5 (088,8) (72) Автор изобретения

10. Ф. Демченко (71) Заявитель (54) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО КОЛЕСНОГО

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к безрельсовому транспорту, а именно к рулевым устройствам колесного шасси. Оно может применяться в самоходных колесных шасси различного назначения. Наи5 большее применение оно может найти в большегрузных шасси, работающих. в ограниченных для маневра условиях.

Известно рулевое устройство колес-1О ного транспортного средства, содержащее рулевое колесо и блок формирования сигналов управления поворотом шасси по радиусной кривой, вход которого связан с рулевым колессы, а вы- 15 ход — co входом испольнительных приводов поворота (1).

Недостатком рулевого устройства является. то, что криволинейная тра- 2т1 ектория движения управляемого шасси из-за изменения дорожных условий, параметров движения и др. причин может значительно отличаться от радиусной кривой траектории поворота дви-25 жения, задаваемой водителем, в результате водителю приходится чаще поворачивать рулевое колесо для ввода корректирующих поправок на заданный радиус поворота. 30

Цель изобретения — создание рулевого устройства позволяющего улучшйть маневренность путем повышения точности движения шасси по радиусной кривой, Поставленная цель достигается тем, что рулевое устройство снабжено задатчиками радиуса и кривизны траектории, датчиками угла поворота шасси и линейной скорости шасси, множителем, интегратором и сумматором, при этом входы задатчиков радиуса и кривизны траектории связаны с рулевым колесом, выходы эадатчика кривизны траектории и датчика линейной скорости шасси через множитель соединены со входом интегратора, а его выход и выходы датчика угла поворота шасси и задатчика радиуса траектории через сумматор соединены со входом блока формирования сигналов управления.

На фиг.1 показана структурная блок-схема предлагаемого рулевого устройства; на фиг.2 — схема движения шасси по радиусной кривой.

Рулевой вал 1 связан с датчиком 2 двух сигналов, которые при повороте вала 1 изменяются в прямой и обратной пропорции: первый — от нуля до

766941 максимума, а второй — от максимума до нуля ° Первый сигнал подается на вход преобразователя 3, который преобразует сигнал прямой пропорциональ ности в сигналы, пропорциональные координатам осей поворота колес А1, Az„ A „ A4 относительно осей прямоугольных координат О,, Х,, Y скрепленных с шасси, т. е, пропорциональные величинам L, L и ф, - ф . Выходы преобразователя, соответствующие сигналам, пропорциональным величинам L> и Ь, т.е, по оси О, Х,, подаются на йервый вход датчика 4 .обратной связи каждого принода поворота 5 управляемого колеса 6. Второй сигнал датчика 2 обратной пропорциональности подается на первый вход сумматоров 7, количество которых равно количеству уцравляемых колес.

Выходы преобразователя сигналов, пропорциональных величинам — и — ), Ь подсоединяются ко вторым входам сумматоров 7. Выходы сумматоров подсоединены ко второму входу датчика 4 обратной связи. Ротор датчика обратной связи соединен с осью поворота

8 управляемого колеса. Выход датчика обратной связи соединен со входом усилителя мощности 9, который управляет исполнительным приводом 10, состоящим из мотора и редуктора, выходной вал которого соединен с осью поворота колеса. Датчик 2, преобразователь 3 и сумматор 7 образуют блок

11 формирования сигналов управления поворотом колес.

В качестве задатчика двух сигналов и датчиков обратной связи используются синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы. У датчика обратной связи входами являются обмотки возбуждения и кнадратурная, а выходом — косинусная обмотка. В качестве преобраз он ател я и спол ьэ уетс я один трансформатор напряжения, у которого числ а ви т кон вторичных о бмото к пропорциональны BGJIHMHHBM L, Ь2,,Ь, р а При повороте рулевого вала 1 от нулевого положения до максимума каждое колесо поворачивается от

8. = агсч — —

О 1

Н„п,,-О Ь,/2 до

1 гпах 0-Ь /2 0 мах гДЪ коэффициенты при 1, иЪ;|2— напряжение первого выхода датчика 2, а первое слагаемое знаменателя — напряжение второго выхода датчика 2, т. е. при нулевом положении рулевого вала 1 управляемые колеса параллельны оси О, Х,, а при крайнем положении рулевого вала оси вращения управляемых колес пересекают точку О .

d0

65 входной вал которого соединен с рулевым колесом и снабжен рейкой, взаимодействующей с шестерней, скреплен— ной с ныход.ным валом.

Согласующий кулачконый редуктор предназначен для того, чтобы поворот

Таким образом, -понорот рулевого вала о

1 от О до 90 соответствует изменению радиуса поворота от бесконечности до нуля, т. е. поворачивая рулевой вал "н а определен ный угол, водитель задает определенный радиус поворота R>.

Однако иэ-за изменения дорожных условий, параметров движения или других причин шасси двигается по криволинейной траектории, и стинный радиус которой равен RU (см.фиг,2).

Через отрезок времени t точка О, шасси будет находиться в точке О, а

lu его углоное положение равно о(„. Если бы шасси следовало по кривой заданного радиуса R> то в этот момент

° времени оно находилось бы в точке О, с угловым положением cK> . Здесь разница углов ы„, о есть ошибка, т.е. отличие углового положения шасси от

20 заданного. Если поворачивать рулевой нал 1 дополнительно на угол (о „-Ы ), то шасси во время движения всегда будет занимать задаваемое углоное положение и таким образом следовать по траектории заданного радиуса Rg.

Для осуществления этого рулевое устройство снабжено датчиком 12 углового положения шасси, состоящим из гироскопического датчика угла, закрепленного на корпусе шасси, и следящего привода, включающего элемент сравнения, датчик обратной связи, усилитель и исполнительный привод, выходной валик которого поворачивается на угол с ци соединен с первым входом сумматора 13 (дифференциала).

Рулевое колесо 14 через эадатчик 15 радиуса траектории соединено со вторым входом сумматора, а также соединено со входом задатчика 16 кривиэйы

40 траектории поворота движения, выход которого соединен с первым входом множителя 17, второй вход которого соединен с выходом датчика 18 линейной скорости шасси, закрепленного на кор45 пус е °

Выход множителя соединен со входом интегратора 19, включающего элемент сравнения, усилитель, тахогенератор и исполнительный привод, выходной валик которого поворачивается на уголс(5 и соединен с третьим входом сумматора. Для повышения чувствительности целесообразно в некоторых случаях выходные валики датчика угла и интегратора соединять с сумматором через повышающие редукторы 20 .

Выход сумматора соединен с рулевым валом 1. Задатчик 15 радиуса траектории поворота выполнен н виде ку лачковего согласующего редуктора, 766941 рулевого вала 1 и поворот всех колес соответствовали движению по такой радиусной кривой, которая также задана задатчиком 16 кривизны, При движении шасси со скоростью по кривой, соответствующей заданной эадатчиком 16 кривиэнеЦР траектории, на выходе множителя появляется сигнал пропорциональный величине

Ч, /Р, а на выходах интегратора и датчика угла — соответственно углы

О(Ъ-$(Vø/ЯЪ)сК H о(а ° которые будут раэ— о ны по абсолютной величине. Разница углов Ы, о на выходе сумматора 13 будет равна нулю, а рулевой вап

1 будет повернут на угол, соответствующий заданному рулевым колесом радиуса R .

При движении шасси по кривой, отличной от заданной, на выходе датчи-. ка 12 угол о(ц будет отличаться от задаваемого угла o(на выходе интегра3 тора 19, В этом случае рулевой вал 1 дополнительно повернется на угол (au cx )ip (где i> — передаточное число повышающих редукторов 20) . до тех пор, пока шасси примет угловое положение, соответствующее заданному интегратором 19, т,е. будет двигаться по траектории с кривиэной1/3> заданной эадатчиком 16 кривизны.

Это устройство может быть выполнено на постоянном или переменном токе, с использованием стандартных элементов. В случае использования переменного тока для упрощения схемы целесообразно в качестве эадатчика 16 кривизны и множителя 17 испольэовать один вращающийс я тран сформатор, у которого валик cçåäèíèòü с рулевым колесом, обмотку возбуждения "оединить через дополнительный усилитель с выходом датчика линейной скорости, а выход соединить с интегратором.

Форлула изобретения

Рулевое устройство колесного транспортного средства, содержащее рулевое колесо и блок формирования сигналов управления поворотом шасси по радиусной кривой, вход которого связан с рулевым колесом, а выход — co входом исполнительных приводов поворота, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения маневренности транспортного средства путем повышения точности движения по радиусной

2О кривой, устройство сиабжено задатчиками радиуса и кривизны траектории, датчиками угла поворота шасси и линейной скорости шасси, множителем, интегратором и сумматором, при

2 этом входы эадатчиков радиуса и кривизны траектории связаны с рулевым колесом, выходы эадатчика кривизны траектории и датчика линейной скорости шасси через множитель соединеЗО ны со входом интегратора, а его выход и выходы датчика угла поворота шасси и эадатчика радиуса траектории через сумматор соединены со входом блока формирования сигналов управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

По э аявке Р 2573286/11, кл. В 62 D 7/14, 27.01. 78, 766941

Фиг. 2

Составитель В.Ионова

Редактор А.Купрякова Техред С.Беца

Корректор Н. Стец

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

Эаказ 7113/14 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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