RU217686U1 - Рулевая система поворота транспортного средства - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в гидравлических системах рулевого управления транспортных средств, состоящих из двух полурам. Рулевая система поворота 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, гидрораспределитель с электромеханическим приводом, преобразователь угла поворота вала рулевого колеса в цифровой код, цифровой компаратор величин. На входе в цифровой компаратор установлен переключатель сигнала с возможностью переключения сигнала между исполнительными механизмами передних и задних колес и полурам. Система дополнительно снабжена преобразователем угла поворота вала механизма управления полурамами в цифровой код, выполненным на основе кода Грея. Направление потока рабочей жидкости к гидроцилиндрам рулевых трапеций колес передней и задней полурам осуществляется посредством гидрораспределителя. Поворот полурам может осуществляться по различным закономерностям в зависимости от поворота рулевого колеса. Система рулевого управления позволяет получить различные взаимосвязанные способы поворота управляемых колес и полурам, что значительно повышает устойчивость и маневренность транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 3 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 № 216863 U1, B62D 7/14, 04.10.2022, Бюл. № 28], содержащая рулевые трапеции переднего и заднего мостов, гидробак, гидронасос, два электродвигателя, два гидроцилиндра с электромеханическими приводами, преобразователи углового положения в цифровой код вала рулевого механизма и вала механизма управления задними управляемыми колесами, выполненные на основе кода Грея, цифровым компаратором величин, согласно полезной модели система снабжена преобразователем угла поворота механизма управления передними управляемыми колесами в цифровой код, выполненным на основе кода Грея и переключателем входов в цифровой компаратор с возможностью переключения сигнала между исполнительными механизмами передних и задних колес, при этом поворот передних и задних колес может осуществляться по различным закономерностям в зависимости от поворота рулевого колеса.

Недостатком данной системы рулевого управления является недостаточная маневренность транспортного средства, так как нет возможности получения малых радиусов поворота транспортного средства из-за ограниченного количества режимов поворота его колес.

Наиболее близкой к заявленной рулевой системе является рулевая система поворота транспортного средства [патент РФ № 215945 U1 B62D 7/14, B62D 12/00, 11.01.2023, Бюл. № 2], 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.

Недостатки данной конструкции заключаются в сложности и дороговизне конструкции, в необходимости постоянно поддержания стабильного уровня питающего сигнала, в низкой надежности работы системы управления, так как при выходе из строя контроллера или сбое программного обеспечения происходит отказ всей системы, что может привести к потере управляемости и устойчивости транспортного средства и, в конечном итоге, к аварийной ситуации.

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 выбора необходимых режимов управления поворотом колес передней и задней полурам и полурам в функциональной зависимости между поочередным изменением углов поворота колес передней и задней полурам и полурам вращением только рулевого колеса.

Технический результат достигается тем, что рулевая система поворота транспортного средства, содержащая рулевое колесо, рулевые трапеции передней и задней полурам, гидробак, гидронасос, гидроцилиндры изменения положения колес передней и задней полурам, гидроцилиндры поворота полурам, гидрораспределитель механизма управления поворотом полурам с электромеханическим приводом золотника, преобразователь углового положения в цифровой код вала рулевого колеса, выполненный на основе кода Грея, цифровой компаратором величин, переключатель входов в цифровой компаратор с возможностью переключения сигнала между исполнительными механизмами рулевого управления и полурам, согласно полезной модели система снабжена преобразователем угла поворота механизма управления полурам в цифровой код, выполненным на основе кода Грея, и гидрораспределителем механизмов управления поворотом колес передней и задней полурам.

На фиг. 1 изображена схема рулевой системы поворота транспортного средства;

на фиг. 2 - блок-схема узла кодирования угла поворота;

на фиг. 3 - варианты взаимного положения управляемых колес и полурам.

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

Рулевая система содержит гидроцилиндр 8, рулевую трапецию 9 для изменения положения задних колес относительно задней полурамы 10.

Рулевая система содержит гидроцилиндры 11, гидрораспределитель 12 с электромеханическим приводом 13 для изменения положения полурам.

Рулевая система оборудована преобразователем 14 угла поворота вала рулевого колеса 1 в цифровой код, преобразователем 15 угла поворота золотника гидрораспределителя 12 в цифровой код, цифровым компаратором величин 16 и переключателем входов 17 в цифровой компаратор величин 16.

Заявляемая рулевая система поворота транспортного средства предусматривает два варианта взаимного положения полурам и управляемых колес передней и задней полурам и работает следующим образом.

Вариант I.

Переключатель входов 17 находится в положении, обеспечивающем подачу сигнала на один из входов компаратора 16, при этом поворот передних колес относительно передней полурамы 7 осуществляется гидросистемой через открытый канал гидрораспределителя 5 и является функцией угла поворота рулевого колеса 1, а положение полурам 7 и 10 относительно друг друга находится в функциональной зависимости от положения передних колес относительно передней полурамы 7

; в этом случае канал гидрораспределителя 5, подающий рабочую жидкость к гидроцилиндру 8, закрыт, и задние колеса находятся в нейтральном положении относительно задней полурамы 10.

При вращении рулевого колеса 1 в ту или иную сторону на угол

передние колеса посредством гидронасоса 3, гидроцилиндра 4, гидрораспределителя 5 и рулевой трапеции 6 поворачиваются на некоторый угол β₁ относительно передней полурамы 7.

Рулевое колесо 1 при вращении дает сигнал на установленный на его валу преобразователь 14 угла поворота вала рулевого колеса в цифровой сигнал и на преобразователе 14 изменяется цифровой код. При этом цифровой код на преобразователе 15 угла поворота золотника гидрораспределителя 12 в цифровой код на полурамах остается неизменным. Цифровой компаратор величин 16 сравнивает два цифровых кода, и определяет направление воздействия на золотник гидрораспределителя 12 - в какую сторону вращать.

Выходной сигнал компаратора 16 включает электродвигатель 13 в необходимую сторону. Электродвигатель 13 поворачивает золотник гидрораспределителя 12 и одновременно установленный на нем вал преобразователя 15. Вращение вала электродвигателя будет происходить до тех пор, пока цифровой компаратор величин 16 не определит равенство кодов с преобразователей 14 и 15. При равенстве кодов электродвигатель 13 остановится и прекратится поворот полурам 7 и 10 относительно друг друга.

Вариант II.

Переключатель входов 17 находится в положении, обеспечивающем подачу сигнала на один из входов компаратора 16, при этом поворот передних колес относительно задней полурамы 10 осуществляется гидросистемой через открытый канал гидрораспределителя 5 и является функцией угла поворота рулевого колеса 1, а положение полурам 7 и 10 относительно друг друга находится в функциональной зависимости от положения задних колес относительно задней полурамы 10

; в этом случае канал гидрораспределителя 5, подающий масло к гидроцилиндру 4, закрыт, и передние колеса находятся в нейтральном положении относительно передней полурамы 7.

При вращении рулевого колеса 1 в ту или иную сторону на угол

задние колеса посредством гидронасоса 3, гидроцилиндра 8, гидрораспределителя 5 и рулевой трапеции 9 поворачиваются на некоторый угол β₂ относительно задней полурамы 10.

Рулевое колесо 1 при вращении дает сигнал на установленный на его валу преобразователь 14 угла поворота вала рулевого колеса в цифровой сигнал и на преобразователе 14 изменяется цифровой код. При этом цифровой код на преобразователе 15 угла поворота золотника гидрораспределителя 12 в цифровой код на полурамах остается неизменным. Цифровой компаратор величин 16 сравнивает два цифровых кода, и определяет направление воздействия на золотник гидрораспределителя 12 - в какую сторону вращать.

Выходной сигнал компаратора 16 включает электродвигатель 13 в необходимую сторону. Электродвигатель 13 поворачивает золотник гидрораспределителя 12 и одновременно установленный на нем вал преобразователя 15. Вращение вала электродвигателя будет происходить до тех пор, пока цифровой компаратор величин 16 не определит равенство кодов с преобразователей 14 и 15. При равенстве кодов электродвигатель 13 остановится и прекратится поворот полурам 7 и 10 относительно друг друга.

Таким образом, предлагаемая система рулевого управления позволяет получить различные варианты изменения положения колес и полурам, что значительно улучшает устойчивость и маневренность транспортного средства.

Claims (1)

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, гидрораспределитель с электромеханическим приводом, преобразователь угла поворота вала рулевого колеса в цифровой код, цифровой компаратор, переключатель входов в цифровой компаратор, отличающаяся тем, что система рулевого управления дополнительно снабжена преобразователем угла поворота механизма управления полурамами в цифровой код, выполненным на основе кода Грея, и гидрораспределителем потока рабочей жидкости между гидроцилиндрами рулевых трапеций колес передней и задней полурам.

Images