Рулевое устройство транспортного средства со всеми управляемыми колесами

Рулевое устройство транспортного средства со всеми управляемыми колесами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

Я е (б1) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 310778 (21) 2651675/27-11 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 3009.80. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 300980 (5i)М KA A3

В 62 О 7/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД1(629. 113 ° .014.5 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю,Ф.Демченко (71) Заявитель (54) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

СО ВСЕМИ УПРАВЛЯЕМЫМИ КОЛЕСАИИ

Изобретение относится к безрельсовому транспорту, а именно к рулевым устройствам колесного шасси. Оно может применяться в самоходных шасси различного назначения. Наибольшее 5 применение оно может найти в большегрузных шасси, работающих в ограниченных для маневра условиях.

Известно рулевое устройство транспортного средства со всеми управляе- (О мами колесами, обеспечивающее высокие маневренные возможности колесному шасси-изменение радиуса поворота от бесконечности до нуля и изменение направления движения относительно i5 шасси в диапазоне 360о (1).

Однако это рулевое устройство целесообразно применять, в основном, на шасси сравнительно малой грузоподъемности. На шасси крупных разме- 20 ров и повышенной грузоподъемности это рулевое устройство целесообразно испольэовать как устройство, задающее углы для исполнительных следящих П1зиводов поворота колес. 25

Недостатком такого задающего устройства является его сложность.

Известно также рулевое устройство транспортного средства со всеми управляеьыми колесами, содержащее З() 2 следящий привод поворота колес с датчи ком обратной связи в виде сдвоенного синусно-косинусного элемента с двумя входами, выход которого соединен со входом усилителя мощности, связанный с рулевым колесом задатчик сигналов прямой и обратной пропорциональности, у которого выхоД сигнала прямой пропорциональности соединен со входом преобразователя сигнала пропорционально величинам прямоугольных координат осей поворота колес, и сумматоры (2) .

Однако это рулевое устройство обеспечивает сравнительно малые маневренные возможности — изменение радиуса поворота от бесконечности до нуля.

Целью изобретения является увеЛи. . чение маневренности транспортного средства путем обеспечения изменения направления движения относительно шасси.

Поставленная цель достигается тем, что рулевое устройство снабжено дои олнительными сумматорами по числу колес, вторым рулевым колесом и преобразователем координат, один из входов которого соединен со вторым рулевым колесом, а второй вход под766942 ключен к выходу сигналов обратной пропорциональности 3адатчика, при этом выходы преобразователей через сумматоры соединены соответственно с первым и вторым входами датчика обратной связи, На фиг,1 показана структурная схема предлагаемого рулевого устройства; на фиг.2 — схема рулевого устройства при повороте колес на угол

e„ на фиг.3 — то же, при повороте колес на угол

На фиг.2 и 3 осями OXY обозначены неподвижные координаты, 01Х,Y„ координаты, жестко связанные с шасси, при этом точка 01 совпадает с началом отсчета радиуса поворота, 02 Х2 Y> — координаты, обозначающие новое направление движения относительно шасси.

Известно, что управляемое колесо поворачивается вокруг оси поворота

А на угол

9„= с1ГсФЯ ., 1 где Ь и — координаты оси поворота

В г колес а в прямоугольных координатах О, Х, У„

R — радиус по ворот а.

При изменении величины R в диапазоне +oo — о дробь (/ 9-Ú/2 изменяется в диапазоне 0 - 2Lf5 . Такого же изменения дроби ."ложно достичь,одновременно изменяя величины L и Ь/2 от нуля до положительной или отрицательной конечной величины, а радиус

R — от конечной величины до нуля.

Этот принцип и заложен в рулевое устройство, поскольку моделировать бесконечно большой радиус невозможно.

Необходимо отметить, что величина

R в этом случае моделирует не радиус поворота, а абстрактную величину, изменяющуюся от И „ до нуля.

При изменении йайравления движения относительно шасси на угол ( все колеса должны повернуться на этот угол. Если же в этом случае потребуется осуществить поворот с радиусом 3, то угол поворота колеса определяется из треугольника А,O>E .

8- = Orch, Ъ

И ..о„"Ъ ), Рулевое колесо 1 валом связано с датчиком 2 двух сигналов, которые пци повороте рулевого колеса изменяютсй в прямой и обратной пропорции: первый — от нуля до плюс-минус максимума, а второй — от максимума до нуля.

Первый сигнал подается на вход преобразователя 3, который преобразует сигнал прямой пропорциональности в,сигналы, пропорцион альные координатам осей поворота колес A отнока 2, моделирующий радиус R подключается на вход модуля (вектора) преобразователя 4 полярных координат в прямоугольные, у которого вход аргумента (угла) соединен валиком со вторым рулевым колесом 5, угол поворота которого соответствует уг10 Выходы преобразователя 4 и преобразователя 3, соответствующие продольным координатам, т.е. L u

R sin g, подключаются к сумматору 6, выход которого подключен к первому

15 входу датчика 7 обратной связи сле60

3S

55 сительно осей прямоугольных координат 0> Х,У,, т.е. пропорционально величинам (и Ъ/2 . Второй сигнал датчидящего привода 8 поворота колеса 9.

Выходы преобразователя 3 и преобразователя 4, соответствующие поперечным координатам, т.е.В/2 и R cosy подключаются к 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 с входом усилителя мощности 12, который управляет исполнительным приводом 13, включающим электромотор и редуктор, выходной вал которого соединен с осью поворота колеса.

Датчик 2, преобразователя 3, 4

И сумматоры 6, 10 образуют блок 14 формирования сигналов, пропорциональных углу поворота колеса.

Представленная схема может быть выполнена на переменном и постоянном токе. В случае использования переменного тока в качестве датчика 2 двух сигналов, датчика 7 обратной связи и преобразователя 4 используются синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ). Для датчика обратной связи входами являются обмотки возбуждения и квадратурная, а выходом — косинусная обмотка. В качестве преобразователя 3 возможно использовать как один трансформатор напряжения, у которого числа витков вторичных обмоток пропорциональны величинам координат L и 5 всех колес, так и стандартные вращающиеся трансформаторы типа СКВТ, МВТ и др., каждый из которых моделирует координаты оси А„ поворота одного колеса (см. фиг.3). В качестве сумматоров используется последовательное соединение источников тока, В случае использования постоянного тока в качестве преобразователя используется делитель напряжения на несколько выходов, при этом напряжения должны быть пропорциональны величинам координат L и всех колес.

В качестве датчика 7 обратной связи и преобразователя 4 использу766942

O g макс >

О Î макс

Q Q>ng 0&in g;

cosy Ocosg. формула изобретения

0 . - U макс >

0 — — - U .Ь/2

2 макс

Sine. (U „Cosy-0 — )-СОЬО

Ь

Ь

= 0 5>п9. (О СОЬ -0 -)-с ОБО„(0 В>п 0

При этом углы поворота колеса будут поворачиваться в диапазоне,от

45 сои О г

0 соь ется сдвоенный синусно-косинусный потенциометр, при этом выходом датчика 7 являются последовательно соединенные обмотки — синусная одного и косинусная другого потенциометра.

В качестве датчика 2 используется сдвоенный потенциометр.

При повороте рулевого колеса 1 от нуля до максимума на выходах датчика 2 сигналы плавно изменяются в диапазоне:

При этом если рулевое колесо 5 повернуто на угол g, то на выходе 15 преобразователя сигналы изменяются в ди an аз он е:

A на выходе преобразователя 3 си гн алы будут и з мен ят ь ся в предел ах:

На выходах сумматоров 6 и 10 и на входах датчика 7 сигналы будут изменят ъся в диапазоне: 30

0 -Sing+0.L — 0 Sing.U макс макс

U .сoS -.O — 0 соь (- О

Ъ иакс 2 макс 2.

На выходе датчика / при отработке следящим приводом нулевого сигнала будем иметь: т.е, при нулевом положении рулевого. колеса 1 колеса параллельны оси О>Х, повернут ой на угол >>i к оси О, Х,, а при повороте рулевого колеса до упора колеса плавно поворачиваются так, что точка О пересечения осей вращения всех колес плавно двигается по оси OgY от бесконечности до точки О .

ПРедставленное рулевое устройство, собранное из стандартных деталей, простое и малогабаритное, позволяет при повороте рулевого колеса

1 изменять радиус поворота от бесконечности до нуля, а при повороте рулевого колеса 5 на угол к (что можно контролировать при помощи стрелки и лимба) все колеса поворачиваются на угол к относительно шасси, и при этом сохраняется возможность изменения радиуса поворота в тех же пределахх.

Рулевое устройство транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащее следящий привод поворота колес с датчиком образиной связи в виде сдвоенного синусно-косинусного элемента с двумя входами, выход которого соединен со входом усилителя мощности, связанный с рулевым колесом эадатчик сигналов прямой и обратной пропорциональности, у которого выход сигнала прямой пропорциональности соединен со входом преобразователя сигнала пропорционально величинам прямоугольных координат осей поворота колес, и сумматоры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения маневренности путем обеспечения изменения направления движения относительно шасси, рулевое устройство снабжено дополнительными сумматорами по числу колес, вторым рулевым колесом и преобразо.вателем координат, один из входов которого соединен со вторым рулевым колесом, а второй вход подключен к выходу сигналов обратной пропорциональности задатчика, при этом выходы преобразователей через сумматоры соединены соответственно с первым и вторым входами датчика обратной связи.

Источники информации> принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

it 561687, кл. В 62 D 3/02, 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 25/3286/11, кл . В 62 D 7/14, 1978 (прототип).

766942 фие. Я фие. Ю

Составитель В. Ионова

Редактор A,Êóïðÿêoâà Техред E.Ãàâðèëåíêo

Корректор Ю.Макаренко

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

Закаэ 7113/14 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д4/