RU2316443C2 - Method of steering wheel-and-track vehicle - Google Patents

Abstract

FIELD: transport engineering.

SUBSTANCE: invention relates to self-propelled vehicles, wheel-and-track tractors and carriers. Proposed method is implemented by turning of steerable wheels of front and rear axles with simultaneous changing of track speeds. Difference in speeds of faster-moving and slower-moving tracks depends on position of control common for wheels and tracks. Current values of movement of steering gear elements are recorded in matching device. Said matching device, with due account of speed of movement of vehicle center of masses, forms control action onto unit which controls stepless steering mechanism. Said control unit provides values of speeds of faster-moving and slower moving tracks required for coincidence of centers of turning of wheel and track drives.

EFFECT: improved steerability of wheel-and-track vehicle and accuracy of cornering.

1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в самоходных машинах, колесно-гусеничных тягачах и транспортерах.The invention relates to transport machinery and, in particular, can be used in self-propelled machines, wheeled and tracked tractors and conveyors.

Известен способ поворота трехосного автомобиля изменением положения управляемых колес передней и задней осей [Армейские автомобили. Теория. Учебник / А.С.Антонов, Ю.А.Кононович, Е.И.Магидович, и др. Под общ. ред. А.С.Антонова. - М.: Воениздат, 1970. - С.328].A known method of turning a triaxial car by changing the position of the steered wheels of the front and rear axles [Army cars. Theory. Textbook / A.S. Antonov, Yu.A. Kononovich, E.I.Magidovich, and others. Under the general. ed. A.S. Antonova. - M .: Military Publishing House, 1970. - P.328].

Недостатком данного способа является неточность регулирования траектории криволинейного движения полноприводного транспортного средства в тяжелых дорожных условиях, особенно при использовании на средней оси гусеничного движителя. При повороте колесно-гусеничного тягача с передними и задними управляемыми колесами в условиях недостаточного сцепления с опорной поверхностью неуправляемый гусеничный движитель, обладая лучшими сцепными свойствами, значительно увеличивает радиус поворота, резко ухудшая маневренные свойства тягача.The disadvantage of this method is the inaccuracy of controlling the trajectory of the curved motion of an all-wheel drive vehicle in difficult road conditions, especially when using a caterpillar mover on the middle axis. When turning a wheeled caterpillar tractor with front and rear steered wheels in conditions of insufficient traction with the supporting surface, an uncontrolled caterpillar mover, having better coupling properties, significantly increases the turning radius, sharply worsening the maneuverability of the tractor.

Известен динамический способ поворота гусеничной машины за счет разности скоростей движения двух гусениц [Васильченков В.Ф. Автомобили и гусеничные машины. Теория эксплуатационных свойств. Учебник. - Рыбинск: Издание АООТ «РДП» - АРП, 1996. - С.323].There is a known dynamic method of turning a tracked vehicle due to the difference in the speeds of two tracks [Vasilchenkov V.F. Cars and tracked vehicles. Theory of operational properties. Textbook. - Rybinsk: Publication of AOOT "RDP" - ARP, 1996. - P.323].

Недостатком данного способа является значительное увеличение необходимой для поворота мощности из-за резкого возрастания момента сопротивления повороту, а также при одновременном использовании колесного и гусеничного движителей несогласованность разности скоростей гусениц углам поворота управляемых колес, что отрицательно сказывается на кинематике поворота колесно-гусеничного транспортного средства и вызывает повышенный износ шин и увеличение нагрузок на элементы силового привода.The disadvantage of this method is a significant increase in the power required for turning due to a sharp increase in the moment of resistance to rotation, as well as with the simultaneous use of wheeled and caterpillar propulsors, inconsistency of the difference in speed of the caterpillars to the angles of rotation of the steered wheels, which negatively affects the kinematics of rotation of the wheel-caterpillar vehicle and causes increased tire wear and increased loads on power drive elements.

Наиболее близким способом, выбранным в качестве прототипа, является комбинированный способ поворота многоосного транспортного средства посредством поворота управляемых колес с односторонним торможением неуправляемых колес [Чайковский И.П., Соломатин П.А. Рулевые управления автомобилей. - М.: Машиностроение, 1987. - С.22].The closest method selected as a prototype is the combined method of turning a multi-axle vehicle by turning steered wheels with one-way braking of steered wheels [Tchaikovsky IP, Solomatin PA Steering cars. - M .: Mechanical Engineering, 1987. - P.22].

Недостатками данного способа являются существенные потери мощности на торможение неуправляемых колес, повышенный износ шин, а также невозможность сохранения при повороте скорости прямолинейного движения.The disadvantages of this method are the significant loss of power for braking uncontrolled wheels, increased tire wear, as well as the inability to maintain a straight line speed when turning.

Технический результат направлен на улучшение управляемости колесно-гусеничного транспортного средства за счет кинематически согласованного взаимодействия колесного и гусеничного движителей при движении по криволинейной траектории, обеспечивающего совпадение их центров поворота в процессе одновременной реализации колесной и бортовой схем поворота, а также повышения точности регулирования поворота вовлечением гусеничного движителя в процесс формирования поворачивающих усилий.The technical result is aimed at improving the controllability of a wheeled-tracked vehicle due to the kinematically coordinated interaction of the wheeled and tracked movers when moving along a curved path, ensuring the coincidence of their turning centers during the simultaneous implementation of the wheeled and on-board steering schemes, as well as improving the accuracy of turning control by involving the caterpillar mover into the process of forming turning efforts.

Технический результат достигается тем, что поворот колесно-гусеничного транспортного средства осуществляется за счет поворота управляемых колес передней и задней осей с одновременным изменением скоростей движения гусениц, при этом разница скоростей забегающей и отстающей гусениц определяется положением единого для колес и гусениц органа управления, а текущие значения перемещения элементов рулевого привода регистрируются в согласующем устройстве, которое с учетом скорости движения центра масс транспортного средства формирует управляющее воздействие на блок регулирования бесступенчатого механизма поворота, обеспечивающего значения скоростей движения забегающей и отстающей гусениц, необходимые для совпадения центров поворота колесного и гусеничного движителей.The technical result is achieved by the fact that the rotation of the wheel-tracked vehicle is carried out by turning the steered wheels of the front and rear axles with a simultaneous change in the speeds of the tracks, while the difference in speeds of the running and lagging tracks is determined by the position of the control unit, which is the same for the wheels and tracks, and the current values the movements of the elements of the steering drive are recorded in a matching device, which, taking into account the speed of the center of mass of the vehicle, forms a control the impact on the control unit of the stepless rotation mechanism, providing the values of the speeds of the running-in and lagging caterpillars, necessary for the center of rotation of the wheel and caterpillar propellers to coincide.

Отличительным признаком от прототипа является то, что с целью улучшения управляемости колесно-гусеничного транспортного средства за счет обеспечения кинематически согласованного взаимодействия колесного и гусеничного движителей при движении по криволинейной траектории текущие значения перемещения элементов рулевого привода регистрируются в согласующем устройстве, которое с учетом скорости движения центра масс транспортного средства формирует управляющее воздействие на блок регулирования бесступенчатого механизма поворота, обеспечивающего значения скоростей движения забегающей и отстающей гусениц, необходимые для совпадения центров поворота колесного и гусеничного движителей.A distinctive feature of the prototype is that in order to improve the controllability of a wheeled-tracked vehicle by providing kinematically coordinated interaction of the wheeled and tracked engines when moving along a curved path, the current values of the movement of the steering elements are recorded in a matching device, which, taking into account the speed of the center of mass the vehicle generates a control action on the control unit of the stepless rotation mechanism, about effectiveness to values of speeds and runs lagging caterpillars needed to match centers of rotation of the wheel and a crawler gear.

На чертеже представлена схема реализации способа поворота колесно-гусеничного транспортного средства.The drawing shows a diagram of the implementation of the method of rotation of the wheel-tracked vehicle.

Для осуществления способа поворота колесно-гусеничного транспортного средства используются рулевая колонка с органом управления 1, рулевой механизм 2, рулевой привод управляемых колес, связанный через согласующее устройство 3 с бесступенчатым механизмом поворота гусеничного движителя 4.To implement the method of turning a wheel-tracked vehicle, a steering column with a control body 1, a steering gear 2, a steering wheel of the steered wheels connected through a matching device 3 with a stepless rotation mechanism of the tracked track 4 are used.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

При необходимости совершения поворота водитель изменяет положение органа управления (рулевого колеса) 1, воздействуя тем самым через рулевой механизм 2 на элементы рулевого привода, в результате чего управляемые колеса поворачиваются на соответствующие углы. В то же время текущие значения перемещения элементов рулевого привода регистрируются в согласующем устройстве 3, которое с учетом скорости движения центра масс машины (V_цм) формирует управляющее воздействие на блок регулирования бесступенчатого механизма поворота 4, обеспечивающего значения скоростей движения забегающей (V_заб) и отстающей (V_отс) гусениц, необходимые для совпадения центров поворота колесного и гусеничного движителей.If it is necessary to make a turn, the driver changes the position of the control (steering wheel) 1, thereby acting through the steering mechanism 2 on the elements of the steering drive, as a result of which the steered wheels are rotated to the corresponding angles. At the same time, the current values of the movement of the elements of the steering gear are recorded in a matching device 3, which, taking into account the speed of the center of mass of the machine (V _cm ), forms a control action on the control unit of the stepless rotation mechanism 4, which provides the values of the running speed (V _zab ) and lagging (V _ot ) caterpillars needed to match the centers of rotation of the wheeled and caterpillar movers.

Предлагаемый способ позволит улучшить управляемость колесно-гусеничного транспортного средства вследствие обеспечения кинематически согласованного взаимодействия колесного и гусеничного движителей при повороте, повысить точность регулирования поворота вовлечением гусеничного движителя в процесс формирования поворачивающих усилий, а также облегчить работу водителя за счет управления колесным и гусеничным движителями от единого органа управления.The proposed method will improve the controllability of a wheeled-caterpillar vehicle due to the kinematically coordinated interaction of the wheeled and caterpillar movers during a turn, increase the accuracy of the steering control by involving the caterpillar mover in the process of forming the turning forces, and also facilitate the driver’s work by controlling the wheeled and caterpillar movers from a single body management.

Claims (1)

Способ поворота колесно-гусеничного транспортного средства за счет поворота управляемых колес передней и задней осей с одновременным изменением скоростей движения гусениц, при этом разница скоростей забегающей и отстающей гусениц определяется положением единого для колес и гусениц органа управления, отличающийся тем, что текущие значения перемещения элементов рулевого привода регистрируются в согласующем устройстве, которое с учетом скорости движения центра масс транспортного средства формирует управляющее воздействие на блок регулирования бесступенчатого механизма поворота, обеспечивающего значения скоростей движения забегающей и отстающей гусениц, необходимые для совпадения центров поворота колесного и гусеничного движителей.The method of turning a wheeled-tracked vehicle by turning the steered wheels of the front and rear axles with a simultaneous change in the speeds of the tracks, the difference between the speeds of the running-in and lagging tracks is determined by the position of a single control element for the wheels and tracks, characterized in that the current values of movement of the steering elements the drive are registered in the matching device, which, taking into account the speed of the center of mass of the vehicle, forms a control action on the block ulirovaniya stepless rotation mechanism providing movement velocities runs and trailing tracks needed to match centers of rotation of the wheel and a crawler gear.