Определение работоспособности электромеханической системы электрогидроусилительного агрегата рулевого управления автотранспортных средств Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

4. Вермишев Ю.Х. Основы управления ракетами, 1968. 320 с. P.V. Veselov

MATHEMATICAL MODEL OFELECTROHYDROAMPLIFYING AGGREGATE OF MOTOR VEHICLES STEERING

Generic mathematical model of electrohydroamplifying aggregate - motor vehicles steering system is described.

Key words: electrohydroamplifying aggregate, steering, mathematical model.

Получено 19.06.12

УДК 629.3

П.В. Веселов, аспирант, (4872) 35-54-50, [email protected] (Россия, Тула ,ТулГУ)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОГИДРОУСИЛИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Определена работоспособность электромеханической системы электрогид-роусилительного агрегата рулевого управления автотранспортных средств.

Ключевые слова: электрогидроусилительный агрегат, сервопривод, переходный процесс.

Электромеханическая система электрогидроусилительного агрегата рулевого управления автотранспортного средства включает в себя источник электрического питания, сервоприводы, электромеханические датчики, электромеханический блок управления сервоприводами (рис. 1).

Электрогидроусилительный агрегат работает следующим образом. Нагрузка, приложенная к управляющему звену, фиксируется тензодатчи-ком 9, а положение сектора-вала сошки 6 фиксируется потенциометриче-ским датчиком 10. Блок управления 8 на основании сигналов с датчиков генерирует управляющий сигнал на электрогидрораспределитель 7. Под воздействием управляющего сигнала электрогидрораспределитель 7 направляет поток гидравлической жидкости к полостям картера по обе стороны поршня-рейки 5, тем самым изменяя положение поршня-рейки 5, механически связанного через сектор-вал сошки с управляемым звеном, тем самым реализуя гидроусиление нагрузки приложенной к управляющему

звену. Параллельно вышеописанному процессу вращательное движение управляющего звена преобразуется механической передачей состоящей из вала-шестерни 2, винта-шестерни 3, поршня-рейки 5 и сектора-вала сошки 6 во вращательное движение управляемого звена.

Рис. 1. Функциональная схема электромеханической системы: 1 - угловой редуктор; 2 - коническая шестерня вала-шестерни; 3 - коническая шестерня винта-шестерни; 4 - картер;

5 - гайка поршня-рейки; 6 - сектор-вал сошки; 7 - электрогидрораспределитель; 8 - блок управления; 9 - тензометрический датчик; 10 - датчик угла поворота

Подобная конструкция уменьшает время реакции рулевого механизма за счет устранения времени задержки: ведущая шестерня - ведомая шестерня углового редуктора, времени ведомая шестерня углового редуктора - винт, винт - поршень-рейка. Тем самым обеспечивая улучшение условий труда водителя.

На основании функциональной схемы (рис. 1) и исследования математической модели динамики переходных процессов составлена структурная схема электромеханической системы электрогидро-усилительного агрегата рулевого управления автотранспортного средства (рис. 2).

Определив общую передаточную функцию электромеханической системы электрогидроусилительного агрегата рулевого управления автотранспортных средств, составлено характеристическое уравнение электромеханической системы электрогидроусилительного агрегата рулевого управления автотранспортных средств, структурная схема, которой представлена на рис. 2 и подставляя в него р = у^, получаем характеристическое уравнение в частной в частной области в виде

X (ля, О)+7 (Ая, О) 7 = 0

(1)

Рис. 2. Структурная схема электромеханической системы электрогидроусилительного агрегата рулевого управления автотранспортного средства

Решаем совместно систему

[ X (Ая, О) = 0;

7 (А, О) = 0;

рассчитываем график областей устойчивости системы, который представлен на рис. 3 в виде границы устойчивости как функции двух параметров: амплитуды автоколебаний А3 и коэффициента добротности КЛ .

(2)

Рис. 3. Области устойчивости электромеханической системы электрогидроусилительного агрегата рулевого управления автотранспортного средства

Из графика на рис. 3 видно, что область устойчивого равновесия электромеханической системы электрогидроусилительного агрегата при отсутствии управляющего воздействия расширяется, так как критический коэффициент добротности K1 больше критического коэффициента добротности линейной модели электромеханической системы K4, что подтверждает ее работоспособность.

Список литературы

1. Основы технической кибернетики: учеб. пособие для вузов/ Р.А. Сапожников [и др.]. М.: Высшая школа, 1970. 464 с.

2. Семенов М.В. Кинематические и динамические расчеты исполнительных механизмов. Л.: Машиностроение, 1974. 432 с.

3. Могендович Е.М. Гидравлические импульсные системы. Л.: Машиностроение, 1977. 216 с.

4. Вермишев Ю.Х. Основы управления ракетами, 1968. 320 с.

P.V. Veselov

DESIGNATION THE PERFORMANCE OF THE ELECTROMECHANICAL SYSTEM OF ELECTROHYDRA ULIC AMPLIFYING UNIT ELECTROHYDROAMPLIFYING OF MOTOR VEHICLES STEERING

The performance of the electromechanical system of electrohydraulic amplifying unit of motor vehicles steering is designated.

Key words: electrohydraulic amplifying aggregate, servomotor, converting process.

Получено 19.06.12