Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувалього позаду одновісного причепа з неповоротними колесами

Реферат: Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами полягає у тому, що шляхом повороту кермового колеса тягача повертають його поворотні колеса, визначають напрямок та величину відносного кута повороту коліс, кута складання ланок автопоїзда, відносного кута повороту вектора швидкості у точці стеження та відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки. Стеження виконують у будь-якій точці причепа, розташованій попереду від коліс, і стежать у цій точці за напрямком стрілки відносно дороги, а також за відстанню точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда та пов'язують режими повороту кермового колеса з режимами необхідного корегування напрямку стрілки. Для зміни курсу або траєкторії руху автопоїзда корегують поворотом кермового колеса поворот стрілки щодо її направлення у бік необхідного напрямку руху на дорозі або у бік необхідної траєкторії руху з урахуванням відстані від неї. Причому поворот кермового колеса здійснюють завжди у тому ж напрямку, у якому необхідно повертати стрілку при корегуванні. UA 102036 U (12) UA 102036 U UA 102036 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Запропонована корисна модель належить до автомобільної техніки та може бути використана при розробці та експлуатації дволанкових автопоїздів, які потребують часте або тривале керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами в умовах нестандартних траєкторій руху (на складських та будівельних майданчиках, у лісі та ін.). Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, вибраним за найближчий аналог, є "спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами [1], який полягає у тому, що шляхом повороту кермового колеса тягача повертають його поворотні колеса, визначають напрямок та величину відносного кута повороту коліс, кута складання ланок автопоїзда, відносного кута повороту вектора швидкості у точці стеження та відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки для можливості стеження за ним". Недоліком способу-найближчого аналога є те, що у ньому відсутні режими та напрямки виконання дій, які, з урахуванням змін кута складання ланок автопоїзда у процесі руху, забезпечують можливість керування курсовим рухом змінювати у бажаному напрямку курс (або траєкторію) руху автопоїзда. Використовується тільки один режим виконання дій - синхронність повороту кермового колеса і відносного повороту вектора швидкості у точці стеження, яка можлива тільки при зупинці автопоїзда, а у процесі руху порушується. Відсутні стеження за напрямком вектора швидкості відносно дороги та за відстаням точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда, а також виконання стеження у будь-якій точці причепа, розташованій попереду від коліс причепа. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами, який забезпечить можливість змінювати у бажаному напрямку курс (або траєкторію) руху автопоїзда з урахуванням змін кута складання ланок автопоїзда у процесі руху. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що шляхом повороту кермового колеса тягача повертають його поворотні колеса, визначають напрямок та величину відносного кута повороту колес, кута складання ланок автопоїзда, відносного кута повороту вектора швидкості у точці стеження та відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки. Стежать у цій точці за напрямком стрілки відносно дороги, а також за відстанню точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда. Причому стеження виконують у будь-якій точці причепа, розташованій попереду від колес. Режими повороту кермового колеса пов'язують з режимами необхідного корегування напрямку стрілки: для зміни курсу або траєкторії руху автопоїзда. Корегують поворотом кермового колеса поворот стрілки щодо її направлення у бік необхідного напрямку руху на дорозі або у бік необхідної траєкторії руху з урахуванням відстані від неї. Поворот кермового колеса здійснюють завжди у тому ж напрямку, у якому необхідно повертати стрілку при корегуванні. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у вирішенні проблеми стійкості та керованості процесу керування курсовим рухом без зупинок (змінюванні у бажаному напрямку курсу або траєкторії руху дволанкового автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами), розширенні можливої сфери застосування схеми дволанкових автопоїздів для машин, які потребують часте або тривале керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами в умовах нестандартних траєкторій руху (на складських та будівельних майданчиках, у лісі та ін.), покращенні маневреності. На фіг. 1 наведена схема плоско-паралельного руху автопоїзда при використанні запропонованої технології керування курсовим рухом. Суть способу керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами полягає у наступному. Шляхом повороту кермового колеса тягача 1 повертають його поворотні колеса, розташовані у точці 2 (фіг. 1). Визначають напрямок та величину відносного кута  2 цих коліс  55 (вектора швидкості V2 у точці 2, наприклад за допомогою датчика у кермовому колесі). За позитивний напрямок усіх відносних кутів векторів швидкості приймають кут при відхиленні вектора ліворуч відносно поздовжньої лінії ланки автопоїзда (тобто коли вектор повертається проти годинникової стрілки). За позитивний напрямок повороту кермового колеса також приймають поворот проти годинникової стрілки. Тягач 1 рухається навколо свого центру повороту O1, який розташовано на перетині радіусів повороту поворотних коліс у точці 2 та 1 UA 102036 U 5 10 неповоротних коліс, розташованих у точці 3. Причеп 4, приєднаний до тягача 1 позаду у шарнірній точці 5, рухається як ланка автопоїзда навколо свого центру повороту O 2, який розташовано на перетині радіуса повороту неповоротних коліс у точці 6 та радіуса повороту у точці 5. Одночасно визначають також напрямок та величину кута складання  ланок автопоїзда у точці 5, який вимірюють за допомогою датчика кута. За позитивний напрямок цього кута приймають поворот причепа відносно тягача проти годинникової стрілки. За отриманими результатами та з урахуванням геометричних параметрів ланок автопоїзда (L 23 , L 35 , L 56 , L 67 , B7 ) та умов руху кожної ланки навколо свого миттєвого центру повороту (O1, O2), визначають відносний кут повороту вектора швидкості у будь-якій точці стеження, яка розташована від коліс причепа попереду (точка 7 - уздовж поздовжній лінії на відстані L 67 та упоперек на відстані B 7 ). Кут урахуванням знаків усіх кутів [1]:  7  arctg( де 15 20   7 вектора V7 визначають за алгебричною формулою з L B 7 L 67  tg(  arctg( 35 tg 2 ))) , (1) L 67 L 56 L 23  - кут складання ланок автопоїзда;   2 - відносний кут вектора V2 ; L 23 , L 35 , L 56 , L 67 , B7 - геометричні параметри автопоїзда. Відносно до B 7 прийнято наступне правило знаків: "+" - при розташуванні точки стеження ліворуч від поздовжньої лінії; "-" - праворуч. Для визначення цього кута використовують електронно-обчислювальні пристрої або їх механічні аналоги, наприклад важільний механізм систему важелів та тяг від кермової трапеції у точці 2 до точки 5, а потім - до точки 7. За допомогою визначеного кута  7 на причепі у точці 7 відображують отриманий напрямок  25 30 35 40 45 50 вектора V7 у вигляді стрілки для можливості стеження за ним (або за допомогою системи відеоспостереження). Причому стеження за напрямком вектора (стрілки) виконують відносно дороги (візуальним наглядом або за допомогою гіроскопічного датчика курсу). Виконують також стеження за відстанню С7.8 точки стеження 7 від необхідної траєкторії 8 руху автопоїзда. Режими повороту кермового колеса пов'язують з режимами необхідного корегування напрямку стрілки згідно з метою керування курсовим рухом автопоїзда. Для зміни курсу руху на дорозі з існуючого напрямку 9 на необхідний напрямок 10 корегують поворотом кермового колеса поворот стрілки щодо її направлення у бік необхідного напрямку 10 (тобто у бік годинникової стрілки) (-ω7). Для цього, якщо стрілка сама не повертається у цей напрямок 10 (за рахунок повороту рами причепа та за рахунок зміни кута складання  ланок автопоїзда), або повертається недостатньо швидко і треба прискорити цей процес, кермове колесо повертають теж у бік годинникової стрілки (-ω2) з такою швидкістю, щоб отримати необхідну швидкість повороту стрілки. Після досягнення напрямку 10 процес припиняють. Для зміни траєкторії руху автопоїзда (з існуючої траєкторії 10 або 9 на необхідну траєкторію 8) корегують поворотом кермового колеса поворот стрілки щодо її направлення у бік необхідної траєкторії 8 за напрямком 11 згідно з відстанню С7.8 (у бік годинникової стрілки) (-ω7). Для цього, якщо стрілка сама не повертається у цей напрямок 11 (за рахунок повороту рами причепа та за рахунок зміни кута складання  ланок автопоїзда), або повертається недостатньо швидко і треба прискорити цей процес, кермове колесо повертають теж у бік годинникової стрілки (-ω2) з такою швидкістю, щоб отримати необхідну швидкість повороту стрілки. Після досягнення напрямку 11 процес припиняють. Величина відстані С7.8 визначає необхідну крутість нахилу напрямку 11 до траєкторії 8 (кут φ8.11): чим більше величина - тим крутіше роблять нахил (більше φ8.11). Якщо траєкторія 8 криволінійна, тоді відстань С7.8 визначають на перпендикулярі від точки 7 до дотичної траєкторії 8. При розташуванні необхідних траєкторії 8 або напрямку 10 курсового руху ліворуч від існуючого напрямку або траєкторії 9 усі повороти стрілки та кермового колеса змінюють на протилежні: (+ω2) та (+ω7). Завжди виконують умову - поворот кермового колеса здійснюють у тому ж напрямку у якому необхідно повертати стрілку при корегуванні. Джерело інформації: 2 UA 102036 U 1. Васильєв Б.Г. Повышение маневренности и мобильности модульных машин аэродромно - технического обеспечения полетов авиации /Б.Г.Васильев, Ю.В.Баистов, С.А.Бодько, В.В.Кириченко //Зб.наук.пр. ХУПС. - Х.:ХУПС, 2011. - Вип. 1(27). - С.31-34. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для подачі заднім ходом буксирувального позаду одновісного причепа з неповоротними колесами, який полягає у тому, що шляхом повороту кермового колеса тягача повертають його поворотні колеса, визначають напрямок та величину відносного кута повороту коліс, кута складання ланок автопоїзда, відносного кута повороту вектора швидкості у точці стеження та відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки, який відрізняється тим, що стеження виконують у будь-якій точці причепа, розташованій попереду від коліс, і стежать у цій точці за напрямком стрілки відносно дороги, а також за відстанню точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда та пов'язують режими повороту кермового колеса з режимами необхідного корегування напрямку стрілки: для зміни курсу або траєкторії руху автопоїзда корегують поворотом кермового колеса поворот стрілки щодо її направлення у бік необхідного напрямку руху на дорозі або у бік необхідної траєкторії руху з урахуванням відстані від неї, причому поворот кермового колеса здійснюють завжди у тому ж напрямку, у якому необхідно повертати стрілку при корегуванні. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3