RU215945U1

RU215945U1 - Рулевая система поворота транспортного средства

Info

Publication number: RU215945U1
Application number: RU2022128062U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Беляев; Владимир Дмитриевич Бурдыкин; Татьяна Владимировна Тришина; Виктор Валентинович Шередекин; Ирина Алевтиновна Высоцкая
Filing date: 2022-10-29
Publication date: 2023-01-11

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в гидравлических системах рулевого управления транспортных средств, состоящих из двух полурам. Рулевая система поворота колес и полурам транспортного средства состоит из двух, соединенных шарнирным устройством, полурам с управляемыми колесами, содержит рулевое колесо, рулевые трапеции передней и задней полурам, гидробак, гидронасос, гидроцилиндры изменения положения колес передней и задней полурам, гидроцилиндры поворота полурам, имеющие электромеханический привод. Система дополнительно содержит датчики углов поворота рулевого колеса, полурам, колес передней и задней полурам, соединенные с контроллером, содержащим в памяти девять алгоритмов изменения положения управляемых колес относительно соответствующего остова полурамы и полурам относительно друг друга; контроллер связан с блоком управления для установления режимов положения колес и полурам согласно заданному алгоритму. Управление электромеханическим приводом гидрораспределителей осуществляется контролером, а углы поворота колес полурам и полурам являются функциями угла поворота рулевого колеса, эти функции могут иметь различный вид, в том числе нелинейный. Рулевая система позволяет получить различные взаимосвязанные способы поворота управляемых колес и полурам, что значительно повышает устойчивость и маневренность транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в гидравлических системах рулевого управления транспортных средств .

Известна система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами [патент на полезную модель РФ №207574 U1, B62D 7/14, 02.11.2021, Бюл. №31], содержащая рулевые трапеции переднего и заднего мостов, гидробак, гидронасос, гидроцилиндры изменения углов положения колес переднего и заднего мостов, датчики углов поворота рулевого колеса, колес переднего и заднего мостов, контроллер, содержащий в памяти восемь алгоритмов изменения положения управляемых колес, блок управления, два гидрораспределителя с электромеханическими приводами золотников, положения которых определяют выбранный алгоритм управления в зависимости от положения рулевого колеса.

Недостатком данной системы рулевого управления является невозможность получения малых радиусов поворота транспортного средства из-за ограниченного количества режимов поворота его колес, и то, что изменение положения колес переднего и заднего мостов происходит независимо друг от друга, а это может привести к кинематическому рассогласованию и, как следствие, потери управляемости и устойчивости транспортного средства.

Наиболее близкой к заявленной рулевой системе является рулевая система поворота колес и полурам колесного трактора [патент РФ №2590762 С2 B62D 12/00, B62D 3/14, B62D 5/06, 10.07.2016, Бюл. №19], содержащая гидроруль, гидроцилиндр поворота передних управляемых колес, гидроцилиндр поворота задних управляемых колес, гидроцилиндры поворота полурам, стабилизатор соосности полурам, сигнальный гидроцилиндр, центрирующую пружину, гидрораспределитель управления гидроцилиндрами поворота полурам, стабилизатор с сигнальным гидроцилиндром прямолинейности хода задних управляемых колес, шток которого связан со сжатой на пороговое усилие центрирующей пружиной, автопилот с гидроусилителем для корректирования траектории на рабочем гоне и гидрозамок, позволяющая осуществлять поочередный вход в поворот передних колес, задних колес и полурам вращением только рулевого колеса с возможностью удобного соединения и корректной работы с автопилотом.

Недостатки данной конструкции заключаются в сложности конструкции, в довольно большом радиусе поворота из-за лишь поочередного поворота колес, невозможности реализации более широкого спектра способов поворота и получения различных функциональных зависимостей между углами поворота колес передней и задней полурам и полурам.

Задачей полезной модели является улучшение устойчивости и маневренности транспортного средства за счет применения взаимосвязанных способов поворота колес передней и задней полурам и полурам с различными функциональными зависимостями между углами поворота колес передней и задней полурам и полурам.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшение устойчивости и маневренности транспортного средства за счет своевременного выбора необходимых режимов управления поворотом колес передней и задней полурам и полурам и функциональной зависимости между изменением углов поворота колес передней и задней полурам и полурам.

Технический результат достигается тем, что рулевая система поворота колес и полурам транспортного средства, содержащая рулевое колесо, рулевые трапеции передней и задней полурам, гидробак, гидронасос, гидроцилиндры изменения положения колес передней и задней полурам, гидроцилиндры поворота полурам, согласно полезной модели система снабжена датчиками углов поворота рулевого колеса, полурам, колес передней и задней полурам и четырьмя гидрораспределителями с электромеханическим приводом золотников.

На фиг.1 изображена схема рулевой системы поворота колес и полурам транспортного средства; на фиг.2 (варианты взаимного положения управляемых колес и полурам.

Заявляемая рулевая система поворота колес и полурам транспортного средства содержит рулевое колесо 1, гидробак 2, гидронасос 3, гидроцилиндр 4, гидрораспределитель 5 с электромеханическим приводом 6, рулевую трапецию 7 для изменения положения передних колес относительно передней полурамы 8.

Рулевая система содержит гидроцилиндр 9, гидрораспределитель 10 с электромеханическим приводом 11, рулевую трапецию 12 для изменения положения задних колес относительно задней полурамы 13.

Рулевая система содержит гидроцилиндры 14 для изменения положения полурам, гидрораспределитель 15 с электромеханическим приводом 16.

Рулевая система содержит контроллер 17, в котором запрограммировано девять алгоритмов взаимного положения колес передней и задней полурам, соответственно, относительно передней и задней полурамы и полурам относительно друг друга, и блок управления контроллером 18, при помощи которого водитель, в зависимости от требуемых условий маневрирования, выбирает тот или иной вариант управления колесами и полурамами из возможных запрограммированных алгоритмов в контроллере 17.

Рулевая система оборудована датчиком угла поворота рулевого колеса 19, датчиком угла поворота колес передней полурамы 20, датчиком угла поворота колес задней полурамы 21, датчиком угла поворота полурам 22.

Рулевая система поворота колес и полурам транспортного средства работает следующим образом.

В памяти контроллера 17 хранятся девять алгоритмов управления положениями управляемых колес передней 8 и задней 13 полурамы относительно, соответственно, остова передней 8 и задней 13 полурамы и полурам 8 и 13 относительно друг друга. В зависимости от вида выполняемых работ, технологических требований, от типа прицепного устройства или орудия оператор выбирает необходимый вариант управления положением колес передней 8 и задней 13 полурамы относительно остова соответствующей полурамы и полурам 8 и 13 относительно друг друга и, воздействует на сенсорную панель блока управления 18, тем самым отправляет сигнал в контроллер 17, и контроллер 17 выбирает необходимый алгоритм.

В процессе работы системы сигнал с датчика 19 угла поворота рулевого колеса 1 поступает в контроллер 17, где он обрабатывается и в соответствие с выбираемым алгоритмом передается на электромеханические приводы золотников 6, 11 и 16 гидрораспределителей 5, 10 и 15.

Электромагнитный привод позволяет выполнить плавное перемещение золотников гидрораспределителей (5, 10 и 15), что приводит также к плавному изменению проходного сечения масляной магистрали и соответственно постепенному увеличению количества и давления подаваемой жидкости в полость гидроцилиндра. Это обеспечивает устойчивое движение транспортного средства за счет более плавного изменения скорости поворота управляемых колес и полурам. Электромагнитный привод может также обеспечить любое постоянное положение золотника между его крайними положениями и обеспечить определенное проходное сечение масляной магистрали в зависимости от необходимой скорости изменения положения управляемых колес и полурам.

В зависимости от положения золотников гидрораспределителей 5, 10 и 15, в соответствие с выбираемым алгоритмом, масло поступает в соответствующие полости гидроцилиндров 4, 9 и 14 и через тяги воздействуют на рулевые трапеции 7, 12 и полурамы 8, 13 и изменяют положение колес и полурам. Углы β ₁, β ₂ поворота колес и (поворота полурам являются функциями угла α поворота рулевого колеса [β ₁=ƒ(α), β ₂=ƒ(α), (=ƒ(α)] и контролируются датчиками 20, 21 и 22.

Возможны следующие варианты взаимосвязанных положения колес относительно соответствующих полурам и полурам относительно друг друга:

I - передние управляемые колеса - β ₁≠0, β ₂=0, γ=0;

II - задние управляемые колеса - β ₂≠0, β ₁=0, γ=0;

III - передние и задние управляемые колеса, поворот их в разные стороны относительно полурам - β ₁≠0, β ₂≠0, γ=0;

IV - передние и задние управляемые колеса, поворот их в одну сторону относительно полурам («краб») - β ₁≠0, β ₂≠0, γ=0;

V - поворот полурам в ту или иную сторону относительно друг друга - γ≠0, β ₁=0, β ₂=0;

VI - поворот полурам в ту или иную сторону относительно друг друга совместно с поворотом передних управляемых колес относительно передней полурамы - γ≠0, β ₁≠0, β ₂=0;

VII - поворот полурам в ту или иную сторону относительно друг друга совместно с поворотом задних управляемых колес относительно задней полурамы - γ≠0, β ₂≠0, β ₁=0;

VIII - поворот полурам в ту или иную сторону относительно друг друга совместно с поворотом колес передней и задней полурам относительно соответствующей полурамы в разные стороны - β ₁≠0, β ₂≠0, γ≠0;

IX - поворот полурам в ту или иную сторону относительно друг друга совместно с поворотом колес передней и задней полурам относительно соответствующей полурамы в одну сторону - β ₁≠0, β ₂≠0, γ≠0.

Таким образом, предлагаемая система позволяет получить различные скорости поворота управляемых колес и полурам, и различные варианты изменения положения колес и полурам, что значительно повышает устойчивость и улучшает маневренность транспортного средства.

Claims

1. Рулевая система поворота транспортного средства, имеющая две соединенные шарнирным устройством полурамы и управляемые колеса, содержащая рулевое колесо, рулевые трапеции передней и задней полурам, гидробак, гидронасос, гидроцилиндры изменения положения управляемых колес передней и задней полурам, гидроцилиндры поворота полурам, отличающаяся тем, что она содержит датчики углов поворота рулевого колеса, полурам, управляемых колес передней и задней полурам, соединенные с контроллером, содержащим в памяти девять алгоритмов изменения положения управляемых колес относительно соответствующей полурамы и полурам относительно друг друга, связанным с блоком управления для установления режимов управления положением управляемых колес и полурам согласно заданному алгоритму.

2. Рулевая система по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена четырьмя гидрораспределителями с электромеханическим приводом золотников, управление которыми осуществляется контроллером, а углы поворота управляемых колес полурам и полурам являются функциями угла поворота рулевого колеса, которые могут иметь различный вид, в том числе и нелинейный.