ПОВЫШЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОСТИ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ДЕФИЦИТЕ СЦЕПНОГО ВЕСА Плахов С.А.

Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана


Номер: 10-5
Год: 2015
Страницы: 193-195
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

рулевое управление, недостаточная поворачивоемость, датчик углового рыскания, подтормаживание колеса, устойчивость криволинейного движения, steering, understeer, yawrate sensor, slowdown wheel, stability of curvilinear motion

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье описана проблематика сохранения и обеспечения криволинейной траектории движения колесных транспортных и технологических средств при условии дефицита сцепного веса передних управляемых колес; предложен вариант решения данной проблемы с использованием современных электронных систем.

Текст научной статьи

Основное назначение рулевого управления заключается в обеспечении поворота и поддержании заданного водителем направления движения колесного транспортного средства. В практике получили распространение следующие основные способы обеспечения поворота колесного транспортного средства: поворот управляемых колес; поворот управляемых осей; силовое складывание звеньев; затормаживание колес одного борта. Среди основных требований, предъявляемых к рулевому управлению, можно выделить обеспечение стабильности заданной траектории движения колесного транспортного средства с необходимыми параметрами поворотливости, поворачиваемости и устойчивости криволинейного и прямолинейного движения. При этом важно обеспечение минимального заданного радиуса поворота. Этим обуславливается число управляемых колес, максимальные углы поворота управляемых колес, тип рулевого управления и т.д. Максимальные углы поворота передних управляемых колес для транспортных средств общего назначения находятся в пределах 35…450. При обосновании схемы поворота необходимо обеспечение условия - минимального бокового скольжения колес. Это способствует повышению устойчивости при движении по криволинейной траектории и увеличению эксплуатационных показателей шин. Для обеспечения перемещения передних управляемых колес без бокового скольжения необходим их поворот на разные углы и расположение центра поворота на продолжении задней оси [1] (рис. 1). Рис.1. Схема поворота колесного транспортного средства Согласно приведенной схеме (рис. 1) теоретический радиус поворота по внешнему управляемому колесу будет зависеть от расстояния между осями поворота управляемых колес В, углов поворота левого и правого колес и выноса переднего колеса b относительно оси поворота колеса. Эта схема справедлива для идеального случая и не учитывает явления увода колеса от действия боковых сил, а также дефицита сил сцепления передних управляемых колес с опорной поверхностью вследствие их разгрузки и возникновения явления недостаточной поворачиваемости. Подобные явления наблюдаются при движении грузовых автомобилей с полной нагрузкой или частичным перегрузом на подъем и выполнении маневров. Но наиболее ярко явление недостаточной поворачиваемости проявляется при работе колесных тракторов, оборудованных передним отвалом, особенно с колесной формулой 4х2. В процессе работы с опущенным отвалом, например при чистке снега или работе в качестве грейдера, передние управляющие колеса значительно разгружаются вследствие чего снижаются сцепные свойства с опорной поверхностью. Трактор отклоняется от заданной траектории движения, в результате возрастает время и количество технологических переездов и затраты на выполнение работ. Одним из вариантов повышения управляемости колесных транспортных средств работающих в подобных условиях является принудительное подтормаживание одного из ведущих задних колес. Согласно принципу работы дифференциала [2], при затормаживании одного из колес, другое начнет вращаться быстрее, что будет способствовать лучшей управляемости. Так для обеспечения сохранения движения по левосторонней криволинейной траектории необходимо подтормаживание левого заднего колеса. Для правосторонней - правого. Степень подтормаживания соответствующего колеса прямо пропорциональна углу отклонения управляемых колес от заданной траектории, вплоть до полной его блокировки. Реализация подобного принципа с использованием только механических систем достаточно проблематично. Более эффективным и универсальным вариантом является сочетание электрического и гидравлического управления. Гидравлическая часть обеспечит силовое управление исполнительными механизмами, а электрическая часть, посредством электронного блока управления, отслеживание траектории движения, степени отклонения и выработку соответствующих управляющих сигналов. Функциональная схема подобного рулевого управления представлена на рисунке 2. Рис. 2. Схема взаимодействия рулевого и тормозного механизмов Сигнал, пропорциональный углу поворота рулевого колеса вырабатывается датчиком 1 и поступает в электронный блок управления (ЭБУ) 4. Сюда же поступают сигналы с датчика 2 скорости движения и датчика 3 угловой скорости рыскания. С помощью датчика 3 оценивается отклонение от задаваемой передними управляющими колесами траектории движения. Вырабатываемый ЭБУ сигнал, через преобразователь 5 управляет задним тормозным механизмом 6. Уровень подтормаживания соответствующего заднего колеса контролируется датчиком 7, который вырабатывает сигнал обратной связи. Оператор при этом включает соответствующий режим управления на пульте 7. Реализация подобной схемы взаимосвязи рулевого управления и тормозной системы позволит повысить маневренность и способствует сохранению заданной траектории движения при условии дефицита сцепного веса передних управляющих колес.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.