Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для буксирування штовханням одновісного причепа, приєднаного до тягача попереду

Реферат: Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для буксирування штовханням одновісного причепа, приєднаного до тягача попереду, при якому 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, якою є точка переднього звису причепа (згідно напрямку руху). Відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки для можливості стеження за ним. Стеження виконують за напрямком вектора (стрілки) відносно дороги, а також за відстаням точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда. Режими повороту кермового колеса пов'язують з режимами необхідного корегування напрямку вектора (стрілки). та пов'язують режими повороту кермового колеса з режимами необхідного корегування напрямку вектора (стрілки). Для зміни курсу або траєкторії руху автопоїзда корегують поворотом кермового колеса поворот вектора (стрілки) щодо його 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 протилежному напрямку необхідного повороту вектора (стрілки) при корегуванні. UA 100449 U (12) UA 100449 U UA 100449 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до автомобільної техніки та може бути використана при розробці дволанкових автопоїздів, у яких одновісний причіп з неповоротними колесами приєднується до тягача попереду, зокрема аеродромно-технічних машин (теплових машин, шнекороторних снігоочисників та ін.). Відомим аналогом є «Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для буксирування штовханням одновісного причепа, приєднаного до тягача попереду» [1], суть якого полягає у тому, що шляхом повороту кермового колеса тягача повертають його поворотні колеса. Недоліком аналога є те, що він не дозволяє керувати курсовим рухом автопоїзда з урахуванням складання його ланок при шарнірному приєднанні до тягача одновісного причепа з неповоротними колесами, а режими повороту кермового колеса зв'язують з режимами необхідних змін радіусів повороту точок тягача, для чого поворотом кермового колеса корегують відносний кут повороту коліс тягача, що призводить до непередбачуваного некерованого зростання кута складання ланок автопоїзда, примушує блокувати шарнір складання ланок автопоїзда, а колеса причепа виконувати у вигляді самоповоротних рояльних коліс. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є «Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для буксирування штовханням одновісного причепа, приєднаного до тягача попереду» [2], 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, якою є точка переднього звису причепа (згідно з напрямком руху), та відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки для можливості стеження за ним. Недоліком 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 відстаням точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для буксирування штовханням одновісного причепа, приєднаного до тягача попереду, який забезпечить можливість змінювати у бажаному напрямку курс (або траєкторію) руху автопоїзда з урахуванням змін кута складання ланок автопоїзда у процесі руху, для здійснення керування курсовим рухом. Поставлена задача вирішується тим, 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, якою є точка переднього звису причепа (згідно з напрямком руху), та відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки для можливості стеження за ним. Стеження за напрямком вектора (стрілки) виконують відносно дороги, а також виконують стеження за відстаням точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда. Режими повороту кермового колеса пов'язують з режимами необхідного корегування напрямку вектора (стрілки). Для зміни курсу або траєкторії руху автопоїзда корегують поворотом кермового колеса поворот вектора (стрілки) щодо його 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 протилежному напрямку необхідного повороту вектора (стрілки) при корегуванні. Технічний результат полягає у вирішенні проблеми стійкості та керованості процесу керування курсовим рухом без зупинок (змінюванні у бажаному напрямку курсу або траєкторії руху дволанкового автопоїзда з шарнірним приєднанням попереду тягача одновісного причепа з неповоротними колесами), розширенні можливої сфери застосування схеми дволанкових автопоїздів для машин, які потребують переднього розташування технологічного модулю (теплові машини аеродромно-технічного забезпечення польотів, шнекороторні снігоочисники та інші аеродромні та дорожні машини), покращенні маневреності. Корисна модель пояснюється кресленням, де наведена схема плоско-паралельного руху автопоїзда при використанні запропонованої технології керування курсовим рухом. Корисну модель виконують наступним чином. Шляхом повороту кермового колеса тягача 1 повертають його поворотні колеса, розташовані у точці 2 (див. кресл.). Визначають напрямок та величину відносного кута  2 цих 1 UA 100449 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50  коліс (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 поздовжній 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 О1, який розташовано на перетині радіусів повороту поворотних коліс у точці 2 та неповоротних коліс, розташованих у точці 3. Причеп 4, приєднаний до тягача 1 попереду у шарнірній точці 5, рухається як ланка автопоїзда навколо свого центру повороту О 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 32 , L 25 , L 56 , L 67 ) та умов руху кожної ланки навколо свого миттєвого центру повороту (О1, О2), визначають відносний кут повороту вектора швидкості точки стеження 7 переднього звису  причепа (кут  7 вектора V7 ) за алгебричною формулою (з урахуванням знаків усіх кутів) [2]: L   L    7  arctg 67 tg   arctg  1  25  tg 2    , (1)  L    L 32     56   де  7 - відносний кут вектора V7   2 - відносний кут вектора V2 ;  - кут складання ланок автопоїзда; L 25 , L 32 , L 67 , L 56 - геометричні параметри автопоїзда. Для цього використовують електронно-обчислювальні пристрої або їх механічні аналоги, наприклад, важільний механізм-система 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  вектора V7 у вигляді стрілки для можливості стеження за ним. При цьому стеження за напрямком вектора (стрілки) виконують відносно дороги (візуальним наглядом або за допомогою гіроскопічного датчика курсу). Виконують також стеження за відстаням С7.8 точки стеження 7 від необхідної траєкторії 8 руху автопоїзда. Режими повороту кермового колеса пов'язують з режимами необхідного корегування  напрямку вектора (стрілки) V7 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 вектора (стрілки) V7 щодо його направлення у бік необхідного напрямку 10 (проти годинникової стрілки) (+ 7 ). Для цього, якщо вектор (стрілка) сам не повертається у цей напрямок10 (за рахунок повороту рами причепа та за рахунок зміни кута складання  ланок автопоїзда), або повертається недостатньо швидко і треба прискорити цей процес, повертають кермове колесо у бік годинникової стрілки (- 2 ) з такою швидкістю, щоб  отримати необхідну швидкість повороту вектора (стрілки) V7 . 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 вектора (стрілки) V7 щодо його направлення у бік необхідної траєкторії 8 за напрямком 11 згідно з відстаням С 7.8 (проти годинникової стрілки) (+ 7 ). Для цього, якщо вектор (стрілка) сам 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, повертають кермове колесо у бік годинникової стрілки (- 2 ) з такою швидкістю, щоб отримати необхідну швидкість повороту  вектора (стрілки) V7 . Після досягнення напрямку 11 процес припиняють. Величина відстані С7.8 визначає необхідну крутість нахилу напряму 11 до траєкторії 8 (кут 8.11 ): чим більше величина - тим крутіше роблять нахил (більше ( 8.11 ). 2 UA 100449 U 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 праворуч від  існуючого напрямку (траєкторії) 9 усі повороти (вектора V7 та кермового колеса) змінюють на 5 10 15 20 25 30 протилежні: (+ 2 ) та (- 7 ). Завжди виконують умову - поворот кермового колеса здійснюють у протилежному напрямку  від необхідного повороту вектора (стрілки) V7 при корегуванні. Джерело інформації: 1. Тепловая машина ТМ-59МГ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТМ59МГ.00.00.000 ТО. - МО СССР, 1988. - 80 с. 2. Васильев Б.Г. Повышение маневренности и мобильности модульных машин аэродромнотехнического 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. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб керування курсовим рухом автопоїзда для буксирування штовханням одновісного причепа, приєднаного до тягача попереду, що 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, якою є точка переднього звису причепа (згідно з напрямком руху), та відображують у цій точці отриманий напрямок вектора у вигляді стрілки для можливості стеження за ним, який відрізняється тим, що стеження виконують за напрямком вектора (стрілки) відносно дороги, а також за відстаням точки стеження від необхідної траєкторії руху автопоїзда та пов'язують режими повороту кермового колеса з режимами необхідного корегування напрямку вектора (стрілки): для зміни курсу або траєкторії руху автопоїзда корегують поворотом кермового колеса поворот вектора (стрілки) щодо його 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 протилежному напрямку необхідного повороту вектора (стрілки) при корегуванні. 3 UA 100449 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4