SU766942A1 - Рулевое устройство транспортного средства со всеми управл емыми колесами - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к безрельсовому транспорту, а именно к рулевым устройствам колесного шасси. Оно может примен тьс  в самоходных шасси различного назначени . Наибольшее применение оно может найти в большегрузных шасси, работающих в ограниченных дп  маневра услови х.

Известно рулевое устройство транспортного средства со всеми управл емыми колесами, обеспечивающее шлсокие маневренные возможности колесному шасси-изменение радиуса поворота от бесконечности до нул  и изменение направлени  движени  относительно шасси в диапазоне 360 (1.°

Однако это рулевое устройство целесообразно примен ть, в основном, на шасси сравнительно малой грузоподъемности . На шасси крупных размеров и повышенной грузоподъемности это рулевое устройство целесообразно использовать как устройство, задающее углы дл  исполнительных след щих п{эиводов поворота колес.

Недостатком такого защак цего устройства  вл етс  его сложность.

Известно также рулевое устройство транспортного средства со всеми управл емыми колесами, содер садее

след щий привод поворота колес с датчиком обратной св зи в виде сдвоенного синусно-косинусного элемента с двум  входами, выход которого

5 соединен со входом усилител  мощности , св занный с рулевым колесом задатчик сигналов пр мой и обратной прбпорционсшьности, у которого выход сигнала пр мой пропсч циональности со10 единен со входом преобразовател  сигнала пропорционально величинам пр моугольных координат осей поворота колес, и сумматоры 2.

Однако это рулевое устройство

15 обеспечивает сравнительно малые маневренные возможности - изменение радиуса поворота от бесконечности до нул .

Целью изобретени   вл етс  увеЛ -.

20 чение маневренности транспортного средства путем обеспечени  изменени  направлени  движени  относительно шасси.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

25 4SO рулевое устройство снабжено дополнительными сумматорги и по числу колес, вторым рулевым колесом и преобразователем координат, один из входов которого соединен со вторым

30 рулевым колесом, а второй вход подключей к выходу сигналов обратной пропорциональности эадатчика, при этом выходы преобразователей через сумматоры соединены соответственно с первым и вторым входами датчика обратной св зи.

На фиг,1 показана структурна  схма предлагаемого рулевого устройства; на фиг,2 - схема рулевого устройства при повороте колес на угол &1 ; на фиг.З - то же, при повороте колес на угол ,

На фиг,2 и 3 ос ми OXY обозначены неподвижные координаты, O-,X,Y, - координаты, жестко св занные с шасси , при этом точка Oi совпадает с началом отсчета радиуса поворота, Or, Х 2 координаты, обозначающие новое направление движени  относительно шасси.

Известно, что управл емое колесо поворачиваетс  вокруг оси поворота

Аг на угол

L

9.-c «rctg 3

)

В

J координаты оси поворота

где L и колеса в пр моугольных координатах O,X,Y,, R - радиус поворота. При изменении величины R в ди апазоне +00- о дробь L/1г-Ь/2измен етс  в диапазоне О - 2Lfb. Такого

же изменени  дроби можно достичь,одновременно измен   величины L иВ/2 от нул  до положительной или отрицательной конечной величины, а радиус R - от конечной величины до нул . 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, измен ющуюс  от R,qj,c. До нул .

При изменении направлени  движени  относительно шасси на угол все колеса должны повернутьс  на этот угол. Если же в этом случае потребуетс  осуществить поворот с радиусом R , то угол поворота колеса определ етс  из треугольника AtO,,e;

9,--arcttf , - V Т1со51 -Ъ/2

Рулевое колесо 1 валом св зано с Дс тчиком 2 двух сигналов, которые пци повороте рулевого колеса измен ютс  в пр мой и обратной пропорции: первый - от нул  до плюс-минус максимума , а второй - от максимума до нул .

Первый сигнал подаетс  на вход преобразовател  3, которлй преобразует сигнал пр мой пропорциональности в,сигналы, пропорциональные координатам осей поворота колес А относительно осей пр моугольных координат О,Х,У,, т.е. пропорционально величинам L иЬ/2. Второй сигнал датчика 2, моделирующий радиус R, подключаетс  на вход модул  (вектора) преобразовател  4 пол рных координат в пр моугольные, у которого вход аргумента (угла) соединен валиком со вторым рулевым колесом 5, угол поворота которого соответствует углуь ..

Выходы преобразовател  4 и преобразовател  3, соответствующие продольным координатам, т.е. L и R sin 5 , подключаютс  к сумматору б, выход которого подключен к первому входу датчика 7 обратной св зи след щего привода 8 поворота колеса 9. Выходы преобразовател  3 и преобразовател  4, соответствующие поперечным координатам, т.е.В/2 и R cos , подключаютс  к сумматору 10, выход которого подключен ко второму входу датчика 7 обратной св зи. Ротор датчика 7 св зан с осью 11 поворота колеса 9. Выход датчика обратной св зи соединён с входом усилител  мощности 12, котогжлй управл ет исполнительным приводом 13, включающим электромотор и редуктор, выходной вал которого соединен с осью поворота колеса.

Датчик 2, преобразовател  3, 4 и сумматоры 6, 10 образуют блок 14 формировани  сигналов, пропорциональных углу поворота колеса.

Представленна  схема может быть выполнена на переменном и посто нном токе. В случае использовани  переменного тока в качестве датчика 2 двух сигналов, датчика 7 обратной св зи и преобразовател  4 используютс  синусно-косинусные вращающиес  трансформаторы (СКВТ). Дл  датчика обратной св зи входами  вл ютс  обмотки возбуждени  и квадратурна , а выходом - косинусна  обмэтка. В качестве преобразовател  3 возможно использовать как один трансформатор напр жени , у которого числа витков вторичных обмоток пропорциональны величинам координат L и всех колес, так и стандартные вращающиес  трансформаторы типа СКВТ, МВТ и др., каждый из которых моделирует координаты оси РЧ поворота одного колеса (см. фиг.З). В качестве сумматоров используетс  последовательное соединение источников тока,

В случае использовани  посто нного тока в качестве преобразовател  используетс  делитель напр жени  на несколько выходов, при этом на .пр жени  должны быть пропорциональны величинам координат L и всех колес.

Claims (2)

1. В качестве датчика 7 обратной св зи и преобразовател  4 используетс  сдвоенный синусно-косинусный потенциометр, при этом выходом датчика 7  вл ютс  последовательно соединенные обмотки - синусна  одного и косинусна  другого потенциометра В качестве датчика 2 используетс  сдвоенный потенциометр. При повороте рулевого колеса 1 от нул  до максимума на выходах дат чика 2 сигналы плавно измен ютс  в диапазоне: . макс I О При этом если рулевое колесо 5 повернуто на угол g , то на выходе преобразовател  сигналы измен ютс  в диапазоне: . -OSins, ма. на выходе преобразовател  3 сигналы будут измен тьс  в пределах O-L . - макс О- - --. и Ъ11 2 макс На выходах сумматоров 6 и 10 и н входах датчика 7 сигналы будут измен тьс  в диапазоне: . U...,.,,-co5j(rO|V 0.0052-и макс 02 макса На выходе датчика 7 при отработ след щим приводом нулевого сигнала будем иметь: (MaKc °n-o|)(U g 5ma-o ,1пе-(о-со5 -и д |)-со5в.Со-5-.пх-и При этом углы поворота колеса б дут поворачиватьс  в диапазоне от U Sin-j -O-b 9..0irct / - -i . ДО 9.-arctg- агс °п til° 0-COS2 + U. махе 2.2 т.е. при нулевом положении рулевог колеса 1 колеса параллельны оси O. повернутой на угол х к оси О,Х,, а при повороте рулевого колеса до уп ра колеса плавно поворачиваютс  так, что точка Oj пересечени  осей вращени  всех колес плавно двигаетс  по оси О от бесконечности до точки 0-1, Представленное рулевое устройство , собранное из стандартных деталей , простое и малогабаритное, позвол ет при поворюте рулевого колеса 1 измен ть радиус поворота от бесконечности до нул , а при повороте рулевого колеса 5 на угол -jj (что можно контролировать при помощи стрелки и лимба) все колеса поворачиваютс  на угол относительно шасси, и при этом сохран етс  возможность изменени  радиуса поворота в тех же пределах . Формула изобретени  Рулевое устройство транспортного средства со всеми управл емыми колесами , содержащее след щий привод поворота колес с датчиком обратной св зи в виде сдвоенного синусно-косинусного элемента с двум  входат и, выход которого соединен со входом усилител  модности, св занный с рулевым колесом задатчик сигналов пр мой и обратной пропорциональности, у которого выход сигнала пр мой пропорциональности соединен со входом преобразовател  сигнала пропорционально величинам пр моугольных координат осей поворота колес, и сумматоры, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  маневренности путем обеспечени  изменени  направлени  движени  относительно шасси, рулевое устройство снабжено дополнительными сумматорами по числу колес, втором 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 с.в зи . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 561687, кл. В 62 D 3/02, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2573286/11, кл. В 62 D 7/14, 1978 (прототип).

   ;г 7 ff

   Vui.l

   Ipui.Z

   (Puf.3