Спосіб керування напрямком руху транспортного засобу сільськогосподарського призначення та пристрій для його здійснення

1. Способ управления направлением движения транспортного средства сельскохозяйственного назначения, состоящего из трактора с передними управляющими колесами и одноосного прицепа, поворотный кронштейн которого оборудован вертикальным шарниром с механизмом его блокировки в виде гидроцилиндра двухстороннего действия, заключающийся в дискретной подаче управляющего воздействия на вход механизма блокировки вертикального шарнира прицепа при изменении направления движения транспортного устройства, отличающийся тем, что дополнительно измеряют угловую скорость поворота управляемых колес и скорость поступательного перемещения трактора, а управляющее воздействие постоянно формируют пропорционально отношению измеренных величин по формуле: w L × sin2 g = , Vy 2 × emax × b 2 × (1 + cos g )2 28364 оптимальный радиус Rопт., при котором путь выполняемого маневра будет наименьшим: R опт. = L × Vy / 2 × w × e max , управляемых колес (w) и скоростью поступательного перемещения транспортного средства (Vy). Это обеспечит последнему поворот в агрегате с тем или иным орудием с оптимальным радиусом. На чертеже изображено устройство (вид сверху), предназначенное для реализации данного способа. Устройство состоит из трактора 1 с передними управляемыми колесами и одноосного прицепа 3, поворотный кронштейн которого (на фигуре не показан) оборудован вертикальным шарниром 2 с механизмом его блокировки в виде гидроцилиндра двухстороннего действия 4. Обе полости последнего через гидрораспределитель 6 соединены с источником давления 5. Золотник гидрораспределителя 6 перемещается с помощью электромагнита 7, электрически связанного с выходом блока сравнения сигналов 8. Один из входов этого блока соединен с датчиком 12, регистрирующим угол поворота прицепа 3 относительно продольной оси симметрии трактора 1 (угол g). На второй его вход через блок преобразования 9 поступает сигнал от датчиков 10 и 11, измеряющих линейную скорость перемещения трактора и угловую скорость поворота его передних управляемых колес соответственно. Данный способ предлагаемым устройством реализуется следующий образом. Сигналы с датчиков 10 и 11 поступают в преобразователь, где с учетом выражения (4) рассчитывается и формируется в виде электрического сигнала требуемое значение угла между продольными осями прицепной тележки прицепной и трактора (gтр.). В блоке 8 gтр. сравнивается с постоянно измеряемым действительным значением угла g. Если значения gтр. и g не равны, то их разница в виде электрического сигнала соответствующей полярности поступает на электромагнитный блок 7. Последний, в зависимости от полярности поступившего сигнала, перемещает в нужном направлении золотник гидрораспределителя 6 и, естественно, шток гидроцилиндра 4. Производимый при этом поворот прицепа относительно трактора в горизонтальной плоскости происходит до тех пор, пока не будет достигнуто равновесное условие gтр.=g, обеспечивающее как совпадение траекторий движения задних колес трактора 1 и колес прицепа 3, так и поворот транспортного средства в целом с оптимальным радиусом. (1) где L, Vy - продольная база и скорость поступательного движения трактора соответственно; w угловая скорость поворота управляемых колес; emax - максимальный угол поворота агрегата в момент завершения вхождения им в фазу движения с постоянным радиусом кривизны. Если в реальных условиях минимальный радиус поворота агрегата (Rmin), обусловленный его конструктивными и другими параметрами, будет больше Rопт., то это непременно приведет к увеличению длины и (как правило) времени маневра. Противоположный вариант тоже неприемлем, поскольку практически реализовать Rmin в этом случае не предоставляется возможным. Наиболее оптимальным решением является условие: Rmin=Rопт. (2) Если считать достигнутым условие движения по единой колее колес прицепа и задних колес трактора (ОА равно ОВ), то, как следует из фигуры, справедливо следующее равенство: (3) ОА=ОВ=Rmin=b·(1+cosgmax)/singmax, где: b - расстояние от оси вертикального шарнира прицепа до оси его колес и задних колес трактора; gmax - максимально допустимое значение угла поворота в горизонтальной плоскости рамы прицепа относительно рамы трактора. Совместное решение уравнений (1) и (3) показывает, что практическая реализация условия (2) возможна при движении на поворотной полосе в определенном режиме, показатель которого К для каждого конкретного агрегата определяется его конструктивными и кинематическими параметрами: L × sin2 g max w = . K= Vy 2 × e max × b 2 × (1 + cos g max )2 С учетом этого вполне справедливым является и следующее условие: w L × sin2 g = (4) Vy 2 × e max × b 2 × (1 + cos g )2 где: g - текущее значение угла между продольными осями прицепной тележки и трактора. В основу предлагаемого способа положена задача автоматического поддержания требуемого соотношения между угловой скоростью поворота 2 28364 Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3