CC BY
21
КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК 629.1.032 D01:10.30977/BUL.2219-5548.2018.80.0.30
ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ ЦИФРОВО1 АВТОМАТИЗОВАНО1 СИСТЕМИ ЗАПОБ1ГАННЯ ЗАНЕСЕНИЮ ГУСЕНИЧНО1 МАШИНИ
Волосн1ков С. О., Саенко Д. В., Харк1вське конструкторське бюро з машинобудування iM. О.О. Морозова
Анотаця. Запропоновано механизм впровадження цифровог автоматизованог системи запоб1-гання занесенню для гусеничног машини, обладнаног автоматизованою системою керування поворотом. Розроблено механизм реал^зацИ цифровог автоматизованог системи запоб1гання занесенню для ВГМ, обладнаног системою автоматизованого керування поворотом. Запропоновано спосгб керування кривол!нтним рухом гусеничног машини в автоматизованому режимi, що забезпечуерух з максимальною швидюстю, наближеною до занесення.
Ключов1 слова: занесення гусеничног машини, критична швидюсть за занесенням.
Вступ
Щцвищення питомо! потужносп двигушв сучасних вшськово-гусеничних машин (ВГМ) висунуло на перший план проблему тдвищення керованосп, особливо тд час руху на високих швидкостях. Рух гусеничних машин характеризусться тим, що 30-70 % шляху машина знаходиться у сташ повороту. Основним показником маневреносп ВГМ е середня швидюсть руху, яка значною мiрою залежить вщ досконалосп конструкцп транс-мюи та мехашзму повороту. Необхiдно вщ-значити, що рух ВГМ на мюцевосп супрово-джуеться безперервно змiнними зовнiшнiми впливами, що призводить до постшно! змши швидкостi руху. З огляду на специфшу при-ладiв спостереження, що застосовуються на ВГМ, механiковi-водiю, який не мае достат-ньо! тдготовки та досвiду водiння, складно визначити початок виникнення занесення, що е особливо небезпечним за високих шви-дкостей руху на недеформованих грунтах (асфальт, бетон, обмерзла дорога та ш.), що мають малий коефщент опору повороту.
Необхщно пiдкреслити, що стшюсть ВГМ, яка характеризуеться здатнiстю повер-нення до прямолiнiйного руху або поперед-нього криволiнiйного руху тсля перемiщен-ня органу керування поворотом у початкове положення, е необхiдною, але недостатньою умовою керованостi. У цьому разi керова-нiсть характеризуеться здатнютю ВГМ реаль зувати кривизну траектори руху, задану по-ложенням оргашв керування поворотом,
(«штурвалом» або «важелями повороту»). Критерieм керованостi ВГМ е рiзниця мiж кривизною траектори руху, що задаеться органом керування поворотом, i иею, що реаль зуеться на мiсцевостi. У цьому разi критерiем стiйкостi ВГМ при криволшшному руховi можна вважати рiзницю мiж кривизною траектори, що задаеться ведучими колесами гусеничного рушiя, i тiею, що реалiзуеться на мiсцевостi. Отже, до тих тр, поки зазначена рiзниця залишаеться позитивною, криволь нiйний рух е стшким. Впровадження комплексно! системи керування рухом на ВГМ дозволило зберегти основш переваги борто-вих коробок передач (БКП), до яких необхщ-но вщнести: порiвняно високий ККД, малi габаритнi розмiри, вщносно низьку вартiсть виготовлення, i при цьому забезпечити мож-ливiсть виконання машиною бшьш плавного повороту. Система автоматизованого керування поворотом (САКП) з бортовими стут-нчастими планетарними коробками передач використовуе споиб повороту шляхом вклю-чення понижено! передачi (п-1) на борту, що вщстае, та е подальшим розвитком механоп-дравлiчних систем керування, як широко використовувались на бiльш раншх констру-кцiях трансмiсiй ВГМ. Поворот ВГМ, облад-нано! САКП, забезпечуеться за рахунок iм-пульсного керування фрикцшними пристро-ями БКП, що забезпечуе можливють пропор-цiйно! змши радiуса повороту машини зале-жно вщ кута повороту штурвала, що задаеться механiком-водiем.
Керованють ВГМ у процесi повороту, а також динамiчнi показники рухливосп, як нових машин, так i тих, що модернiзуються, значною мiрою залежать вiд технiчних характеристик автоматизованих систем керуван-ня рухом та поворотом, що впровадженi до складу виробу.
Аналiз публiкацiй
Проведений аналiз робiт, присвячених до-слщженню рiзних режимiв руху ВГМ, показав, що в них, як правило, розглядаються рiз-нi прийоми з керування машиною, яю в тш чи iншiй мiрi дозволяють забезпечити стш-кiсть та керованють у процес руху, в тому чи^ й у поворотi. На даному етат розвитку бортово! електрошки концепцiя побудови САКП сучасних ВГМ i методи дослiдження руху дозволяють впливати на процес керу-вання з урахуванням параметрiв руху, що постшно змiнюються.
У роботi [1] запропоновано методику для визначення критично! швидкосп руху гусе-нично! платформи по занесенню, яку можна використовувати для визначення небезпеч-них для ВГМ режимiв руху в повороту для кожно! з передач, за рiзних дорожньо-грунтових умов. Для розглянутого класу тех-нiки найбшьш небезпечними, що потребують проведення додаткових дослщжень, е режи-ми руху в поворот на 4-й передачi та вище з наближенням до фшсованого радiуса повороту (включення передачi (п-1) на борту, що вщстае), коли можливе виникнення занесен-ня. У роботi [2] змодельовано систему керування рухом ВГМ у повороту який забезпе-чуеться за рахунок iмпульсного керування фрикцшними пристроями БКП, що забезпе-чуе можливють пропорцшно! змiни радiуса повороту машини залежно вiд величини кута повороту штурвала. Результати дослщження показали дещо запiзнену реакцiю ВГМ на керуючий вплив - поворот штурвала, що бу-ло викликано тривалим наростанням довжи-ни сигналу керування. У робой [3] вщзнача-еться, що гранична швидкють маневрування танка БМ «Оплот» нижча, шж теоретична, що пояснюеться затзненою реакцiею маши-ни на керуючий вплив - близько 1 секунди, що е наслiдком, в першу чергу, недостатньо! швидкоди БКП, а також високо! iнертностi виробу. Також було вщзначено, що для збь льшення гранично! швидкостi маневрування i полiпшення характеристик «поворотносп» машини необхщне пiдвищення швидкодi!' системи керування рухом, яка мае бути спрямована, в першу чергу, на тдвищення
швидкодi! БКП та обчислювальних засобiв системи керування. Необхщно також вщзна-чити, що аналопчний час реакцi! машини на керуючий вплив мають також ВГМ iз меха-ногiдравлiчними системами керування [4], що зумовлено конструктивними особливос-тями планетарних БКП.
Аналiз експериментальних даних показуе, що автоматизоваш системи керування рухом ВГМ, яю мають достатню швидкодда та ви-соку точнiсть регулювання, забезпечують бшьш високi середнi швидкосп руху машини, нгж аналопчш механогiдравлiчнi системи з ручним керуванням [5]. У зв'язку зi значно збшьшеними вимогами, що висуваються до керованосп та рухливостi сучасних ВГМ, по-стала потреба у виршенш завдань щодо за-безпечення реатзацп плавного i точного керування радiусом повороту машини, що зада-еться механiком-водiем, з мiнiмiзацiею випад-кiв виникнення занесення, особливо тд час руху з максимально високими швидкостями.
Мета i постановка завдання
Метою статп е розробка та обгрунтування принципiв побудови цифрово! автоматизова-но! системи запобiгання занесенню для ВГМ, що обладнана САКП та використовуе спошб повороту шляхом включення передачi (п-1) на борту, що вщстае.
Як показуе досвщ водшня ВГМ, у разi виникнення занесення вже тзно втручатися у процес керування поворотом шляхом вико-нання наступних дш: гальмування, переми-кання передач або додаткового повороту штурвала (важелiв повороту) в той чи шший бiк, якi, в бшьшосп випадкiв, не приводять до бажаного виходу iз занесення, особливо за високих швидкостей руху. Таким чином, у цьому випадку необхщно говорити про запо-бiжнi ди з боку автоматизовано! системи керування. Для пщвищення середньо! швидкосп руху ВГМ, а також мiнiмiзацi! випадкiв виникнення занесення у випадку криволшш-ного руху виникла необхщнють створення цифрово! автоматизовано! системи запобь гання занесенню, що може працювати в ком-плексi з САКП.
Розробка цифровоТ автоматизованот системи запоб1гання занесенню гусеничнот машини
На ВГМ, що обладнаш механогiдравлiч-ною системою керування (Т-64А, Т-80УД та ш.), для отримання необхщного радiуса повороту мехашковьводда необхiдно виконати багаторазовий вплив на важелi повороту ма-
шиною. Слщ зазначити, що здшснення бiльш точного i плавного повороту гусенично! ма-шини буде виходити у механiка-водiя, що мае бшьший досвiд водiння, в тому чи^ в рiзних дорожнiх умовах. У цьому випадку на ВГМ, що обладнаш САКП, наприклад, на танку БМ «Оплот», мехашк-водш лише задае необхщний радiус повороту машини шляхом повороту штурвала на певний кут, а все шше реалiзуе система керування на пiдставi сиг-налiв з датчикiв (кута повороту штурвала, частоти обертання лiвого та правого ведучих колiс та iн.), блока керування й електрогщра-влiчних виконавчих пристро!в.
Для виконання розрахунку максимальних швидкостей руху ВГМ на кожнш з передач переднього ходу скористаемося виразом
V = 2,^ Пдв.
вк ^ 1000
(1)
де гвк - радiус ведучого колеса, м; пдв - частота обертання колшчастих валiв двигуна, хв-1; iтр - передавальне число трансмюи (БКП та бортово! передачi).
У табл. 1 наведено основш параметри трансмюи танка БМ «Оплот».
Таблиця 1 - Параметри трансмюи танка БМ «Оплот»
№ з/п Найменування Величина
1 Повна маса, т 51,0
2 Довжина опорно! поверхш, м 4,29
3 Ширина коли, м 2,8
Двигун 6ТД-2Е:
- потужшсть, к.с.; - робочий д1апазон змши 1200
4 частот обертання вал1в, хв-1; - частота обертання кол1нча-стих вал1в за максимально! 1200-2850
потужносп, хв-1 2600
Передавальш числа БКП для
руху вперед:
- на 1-й передач!; 8,171
5 - на 2-й передач!; - на 3-й передач!; - на 4-й передач!; - на 5-й передач!; 4,4 3,485 2,787 2,027
- на 6-й передач!; 1,467
- на 7-й передач! 1,0
6 Передавальне число борто-
во! передач1 4,8
7 Робочий рад!ус ведучого колеса, м 0,315
Швидшсть руху, км/год:
8 - по сухш грунтовш дорозц 45
- максимальна по дороз1 з
твердим покриттям 70
У табл. 2 подано розрахунковi максима-льнi швидкостi руху ВГМ на кожнш з передач переднього ходу, розрахунковий (фасований) радiус повороту для кожно! передачу а також радiуси повороту, отримаш за результатами випробувань.
Таблиця 2 - Розрахунков1 швидкосп руху та рад1уси повороту ВГМ
№ передач! Швид-шсть руху, м/с Розрахунковий радь ус повороту, м Рад!ус повороту за випробу-ван., м
I 2,39 1,4 1,4
II 4,45 4,667 4,7
III 5,62 12,064 12,5
IV 7,02 12,579 12,5
V 9,65 8,867 12,5
VI 13,34 8,735 14,2
VII 19,58 7,395 50,0
Для визначення мшмального радiуса повороту гусенично! машини, до значення яко-го, для заданих швидкосп руху та дорожньо-грунтових умов, занос, тд дiею вщцентрово! сили, не виникае, скористаемося виразом [1]
т-,занос "^гап
1,81 'У^р -Ь +
Цп
- g - В - Ь - 0,19-у* - В
2 -Ь-Цтах -g -0,38У4 1,93 -ук. -Ь + Цтах - g - В -Ь - 0,07-У* - В
(2)
2 - Ь-Цтах - g - 0,14-У2к
Для першого виразу при: Для другого виразу при:
Л2 - В
~2
Ь
R2 - В
2
Ь
< 2,8.
> 2,8.
де Ускр - мтмальна швидкiсть руху ВГМ, за яко! можливе виникнення занесення, м/с; Ь -довжина опорно! поверхш гусениць, м; цтах -значення коефщента опору повороту, яке визначаеться характеристикою грунту; g - прискорення вiльного падiння, м/с2; В - ширина коли, м; - радiус повороту гу-сеницi, що забiгае, м.
У цьому випадку
Ускр = >-g•| R2 - В
де ц - коефщент опору повороту.
Вщповщно до формул (2) та (3) побудуе-мо залежнють критично!' швидкост руху ВГМ, що дослщжуеться вiд вiдносного радь уса повороту за рiзних коефiцiентiв опору повороту (цтах), що поданi на рис. 1.
Рис. 1. Графiк залежносп критично! швидко-стi руху по занесенню вщ вiдносного ра-дiуса повороту: цтах= 0,8 (верхнiй); Цтах= 0,6 (середнiй); Цтах= 0,4 (нижнш); В = 2,8 м
Також на рис. 1 позначен точки максима-льних швидкостей руху ВГМ на кожнш з передач переднього ходу з мтмальним розра-хунковим радiусом повороту: 7-а, 6-а, 5-а, 4-а i 3-я передачь По осi (х) значення необ-хiдно множити на ширину коли (В = 2,8 м). Як видно з наведених графшв, при здшснен-ш повороту ВГМ на 5-й, 6-й та 7-й передачах включення передачi (п-1) на борту, що вщс-тае (фiксований радiус повороту), спричи-нить за собою миттеве виникнення занесення i втрату керованост машиною, особливо на таких грунтах, як: асфальт, бетон, лщ та ш.
На рис. 2 подано залежнють радiуса повороту ВГМ, обладнано! САКП, вiд кута повороту штурвала в режимi «Автомат», що отримана за результатами випробувань [6].
Рис. 2. Залежнють радiуса повороту танка вщ кута повороту штурвала в режимi «Автомат»
Необхщно вiдзначити, що для визначення фактичного радiуса повороту гусенично! машини, залежно вщ кута повороту штурва-
ла в автоматизованому режимi руху, машину було обладнано осцилографом, за допомогою якого рееструвалися наступш параметри: частота обертання колшчастого вала двигуна, частота обертання лiвого та правого ведучих колiс, кут повороту штурвала, положення педалi подачi палива та ш. Випробування проводилися на сухому дернистому грунт в червнi-липнi на полнот ДП «ХКБМ» в Хар-кiвськiй областi.
З графiкiв на рис. 2 видно, що в автоматизованому режимi руху ВГМ на передачах переднього ходу поворот машини починаеть-ся практично вщразу з початком повороту штурвала i тривае протягом усього ходу штурвала аж до включення передачi (п-1) на борту, що вщстае. У цьому раз^ як видно з рис. 2, мтмальний радiус повороту машини в автоматизованому режимi руху, що отри-маний за результатами випробувань, стано-вить: на 1-й передачi - 1,4 м; на 2-й передачi - 4,7 м; на 3-й, 4-й та 5-й передачах - приб-лизно 12,5 м; на 6-й передачi - приблизно 14,2 м; на 7-й - приблизно 50 м. Необхщно вщзначити, що апаратура САКП шд час руху на 7-й передачi в автоматизованому режим^ за допомогою програмного керування елект-ропдроклапанами зчеплення-повороту меха-нiзмiв управлiння, обмежуе радiус повороту значенням приблизно 50 м, що видно з рис. 2. У цьому випадку здшснення повороту з даним радiусом пiд час руху на 7-й передачу на швидкостi, наближенш до максимально!, також виходить за межу занесення (рис. 1). Виконавши порiвняння розрахункових (фж-сованих) радiусiв повороту (табл. 2) та мшь мальних радiусiв повороту, що отримаш за результатами випробувань [6], необхщно вщ-значити наступне: при здшсненш повороту ВГМ на передачах з 1-! по 4-ту розрахунковi та мтмальш значення радiусiв повороту за результатами випробувань практично зб^а-ються; для 5-!, 6-! та 7-! передач розрахунковi радiуси повороту менше, нш: тi, що отриманi за результатами випробувань, причому чим вище передача - тим бшьше становить рiз-ниця. Необхщно також вщзначити, що при поворотi ВГМ на швидкостях, наближених до максимальних для 5-!, 6-! та 7-! передач з мтмальним радiусом повороту, що отрима-нi за результатами випробувань для кожно! з передач, машина виходить за межi занесення (рис. 1), що особливо небезпечно для Трунив з низькими зчшними властивостями, як мають малий коефiцiент опору повороту (цтах = 0,4). Таким чином, при рiзкому пово-
рои штурвала та наближенш до мтмально-го радiуса повороту iз включенням передачi (п-1) на борту, що вiдстае, для швидкостей руху з 5-! передачi та вище - можливе вини-кнення занесення ВГМ тд дiею вiдцентрово! сили. Отже, не вс траекторi! руху ВГМ, що задаються механiком-водiем через штурвал, можуть бути реалiзованi машиною на мюце-востi, особливо за високих швидкостей руху. Досвщчеш та шдготовлеш водi!, залежно вiд швидкосп руху ВГМ, дорожнiх умов та кру-тизни повороту, вiдзначають необхщнють зниження швидкостi перед поворотом, за ра-хунок зменшення подачi палива або гальму-вання двигуном.
Розглянемо основш способи керування ВГМ, яю обладнанi БКП, що можуть сприяти запобтанню занесенню у процесi здшснення повороту.
1. Гальмування двигуном. У разi переви-щення кривизни траекторi!, що реалiзуеться машиною на мiсцевостi, значення кривизни, що задаеться механiком-водiем через штурвал, можна обмежити або припинити подачу палива у двигун (короткочасно), в результат чого двигун стае споживачем енерги у ви-глядi моменту опору. При виправленнi кривизни повороту подача палива у двигун вщ-новлюеться (системою керування) i поворот тривае. З огляду на високу динамiчнiсть повороту, застосування даного способу для запобь гання занесенню може виявитися недостатшм.
2. Збiльшення радiуса повороту шляхом виключення передачi (п-1) на борту, що вщ-стае, та обертання гусениц борту, що вiдстае з вшьним радiусом повороту. Застосування даного методу приведе до збшьшення радiу-са повороту та запобiгання занесенню, що почалося. Зазначений спошб може бути ефе-ктивним для регулювання руху гусенично! машини на межi наближення до занесення (рис. 1).
3. Гальмування борту, що забтае. У разi виникнення занесення, здiйснення пригальмо-вування борту, що забiгае, е найбшьш ефекти-вним способом повернення машини до стабш-зацi! повороту. Слщ зазначити, що така мож-ливють реалiзуеться досвщченим мехашком-водiем на гусеничних машинах, обладнаних важелями повороту (Т-64А, Т-80УД та ш.).
Проведет дослiдження з моделювання руху ВГМ у поворот за низького коефщента зчеплення з грунтом та при виникненш занесення [7] показали ефективнють вказаного способу для запобтання занесенню. Однак слiд зазначити, що чим вища швидкють руху
машини (5-а передача та вище), тим склад-нiше буде вивести !! зi стану занесення. Для ВГМ, яю обладнанi САКП, при загрозi вини-кнення занесення можна передбачити авто-матичне включення гальмування борту, що запобiгае, шляхом включення понижено! пе-редачi (п-1) на ньому. У цьому випадку ав-томатизована система запобтання занесенню буде зчитувати шформащю про кривизну траекторi!, що задаеться механiком-водiем з датчика кута повороту штурвала, та порiв-нювати !! з кривизною траекторi!, яка реаль зуеться ВГМ на мюцевосп за датчиками частот обертання ведучих колiс вiдповiдно до номера включено! передача На пiдставi спшь-ного аналiзу графiкiв рис. 1 та 2 визначено залежносп мiж вiдносним кутом повороту штурвала та початком виникнення занесення ВГМ тд дiею вiдцентрово! сили, що подаш в табл. 3.
Таблиця 3 - Вщносний кут повороту штурвала (в!дн. од.) за початком занесення
№ передач! Коефщент опору повороту, Цтах V, м/с
0,8 0,6 0,4
IV - - 0,88 7,02
V 0,85 0,78 0,63 9,65
VI 0,5 0,27 Занесення 13,34
VII 0,2 Занесення Занесення 15,0
На рис. 3 подано функцюнальну схему системи запобтання занесенню ВГМ.
Система працюе таким чином. Сигнали з датчиюв частоти обертання лiвого та правого ведучих колю тсля фiльтрацi! у блоках 1 та 2 надходять до блока 3 обчислення вщносно! частоти обертання ведучих колю, який обчи-слюе поточне вимiряне значення радiуса повороту ВГМ на кожному такт роботи системи. Далi вимiряне значення з блока 3 надхо-дить до блока 4 для обчислення похщно! вщносно! частоти обертання ведучих колю, а також до блока 5. За такою послщовнютю вщбуваеться обчислення радiуса повороту ВГМ, який реалiзуеться на мюцевосп у про-цес здiйснення повороту. Сигнал iз датчика кута повороту штурвала, який задае мехашк-водш у процесi повороту, надходить до блока 6 для обчислення задано! штурвалом вщносно! частоти обертання ведучих колю i ви-значення необхщно! величини радiуса повороту виробу на кожному такп роботи системи, необхщних за умовами руху.
Рис. 3. Функщональна схема системи запобь
гання занесенню ВГМ
Вимiряне значення надходить до блока 7 для обчислення похщно! обертання ведучих колю, що задае мехашк-водш, а також до блока 5. Крiм цього, до блока 5 надходить шформацш з датчиюв номера увiмкнено! пе-редачi у лiвiй та правiй БКП. На кожному такт роботи системи у блощ 5 проводиться порiвняння необхщного значення радiуса повороту, що задаеться механiком-водiем, шляхом повороту штурвала на певний кут, та реалiзованим радiусом повороту ВГМ за сигналами з датчиюв обертання ведучих колю гусеничного рушш (зворотний зв'язок). За-лежно вiд обчислених параметрiв, а також номера увiмкнено! передачi, у блощ 5 вщбу-ваеться обчислення поточного значення ве-личини керування для механiзмiв управлiння (МУ) лiвоl та право*! БКП, а також форму-вання струму управлiння пропорцшними ре-дукцiйними електрогiдроклапанами (ЕГК) зчеплення-повороту 9, 10 (по одному в кожному МУ), як призначеш для формування тиску оливи на входi в МУ лiво! та право! БКП в межах (0-18) атм на кожному такт роботи системи. Одночасно у блощ 5 фор-муються струми управлшня пропорцшними ЕГК фрикщйних пристро!в 11, 12 (по шють у лiвому та правому МУ) для ввiмкнення не-
обхiдно! пари ЕГК, якi призначеш для подачi тиску в бустери фрикщйних пристро!в лгво! та право! БКП. Необхгдно вгдзначити, що для забезпечення плавност керування, ВГМ у процесг повороту, нарiвнi зi швидкодгею апа-ратури керування, пoтрiбнo також забезпечи-ти безперервнicть регулювання тиску оливи в бустерах фрикщйних пристро!в для забезпечення керованого !х буксування та отриман-ня рiзних радiуciв повороту, що задаються механгком-водгем.
Робота системи на ВГМ, обладнангй САКП, може бути oрганiзoвана в такий cпociб.
1. Автоматизована система запобггання занесенню вмикаеться в роботу на 5-й, 6-й та 7-й передачах за швидкостг руху ВГМ вище 25 км/год.
2. До програми керування системою необ-хгдно додатково увести режим вибору Грунту: I - суха грунтова дорога, цтах = (0,7-0,9); II - асфальт, бетон, цтах = (0,6-0,65); III - во-логий суглинок, цтах = (0,3-0,4), який буде виставляти механiк-вoдiй до початку руху. Початок можливого занесення гусенично! платформи автоматизована система повинна визначати при наближеннг до критичних ра-дiуciв повороту вiдпoвiднo до графгка, вгдо-браженого на рис. 1. Наприклад, для 5-! пе-редачi та швидкocтi руху (33-34) км/год це буде вгдносний поворот штурвала на кут бгльше, шж: 0,85 - для I типу Грунту; 0,78 -для II типу Грунту; 0,65 - для III типу Грунту.
3. При виконаннг умов, що вказанг вище, автоматизована система запобггання занесенню повинна дати механiку-вoдiевi попе-реджувальний звуковий сигнал, а також пгд-твердити свгтловим сигналом. У разг, якщо мехашк-водш протягом 1-1,5 с н1як не вгд-реагував на ситуащю, що виникла (знизив швидкicть руху в поворот шляхом зменшен-ня пoдачi палива, зменшив кут повороту штурвала, застосував гальмування та гн.), автоматизована система повинна виконати вгдпрацювання дiй, якi посприяють запобг-ганню занесенню гусенично! машини. Порядок дш автоматизовано! системи полягае в наступному: знизити обороти двигуна аж до здшснення гальмування двигуном; вимкнути поточну передачу на борту, що забггае; увг-мкнути передачу (n-1) на борту, що забггае. Цi дГ! роботи автоматизовано! системи по-виннi тривати до моменту вгддалення вгд критичних радгусгв повороту гусенично! машини, що вгдображеш на графгку (рис. 1), або виконання механгком-водгем дгй, що сприяють виведенню ВГМ гз занесення.
Висновки
Розроблено мехашзм реалiзацiï цифрово! автоматизовано! системи запобiгання зане-сенню для ВГМ, обладнано! системою авто-матизованого керування поворотом.
Запропоновано спошб керування криволь нiйним рухом гусенично! машини в автома-тизованому режиму що забезпечуе рух з максимальною швидюстю, наближеною до зане-сення.
Лггература
1. Волосников С.А. Методика определения критической скорости движения гусеничной платформы по заносу / С.А. Волосников // Мехашка та машинобудування. -
2016. - № 1. - С. 36-44.
2. Толстолуцкий В.А. Выбор рациональных характеристик закона управления, реализованного в комплексной системе управления движением танка «Оплот» /
B.А. Толстолуцкий, С.В. Стримовский // 1нтегроваш технологи та енергозбережен-ня. - 2012. - № 4. - С. 88-99.
3. Зимин Д.Б. Сравнение танка «Оплот» и танков, находящихся на вооружении армии Украины, по частным характеристикам поворотливости / Д.Б. Зимин, Ю.В. Галушка // 1нтегроваш технологи та енергозбереження. - 2013. - № 3. -
C. 44-49.
4. Зимин Д.Б. Сравнительный анализ эргономических показателей систем управления движением танка «Оплот» и танков, находящихся на вооружении армии Украины / Д.Б. Зимин, Ю.А. Слюсаренко, И.В. Клименко // Мехашка та машинобудування. - 2012. - № 1. - С. 101-113.
5. Акт №286 от 23.11.2006 г. «О результатах завершения конструкторско-доводочных испытаний (КДИ) комплексной системы управления движением (КСУД)». Харьков: 2006. - 13 с.
6. Отчет №123 от 16.07.2007 г. О проведении предварительных испытаний комплексной системы управления движением (КСУД). Харьков: 2007. - 17 с.
7. Волосшков С О. Виршення математично! моделi руху гусенично! платформи за рiз-них керуючих впливiв / С.О. Волосшков // Автомобильный транспорт: сб. науч. тр. -
2017. - №40. - С. 94-100.
References
1. Volosnikov, S.A. (2016). Metodika opredele-niya kriticheskoy skorosti dvizheniya guse-nichnoy platformyi po zanosu [Method for determining the tracked vehicle critical speed
which results in skidding]. Mehanika ta mashinobuduvannya - Mechanics and engineering, 1, 36-44 [in Russian].
2. Tolstolutskiy, V.A., Strimovskiy, S.V. (2012). Vyibor ratsionalnyih harakteristik zakona up-ravleniya, realizovannogo v kompleksnoy sisteme upravleniya dvizheniem tanka «Oplot» [Rational features selection of the control algorithm, that was realized at complex movement control system of the tank «Oplot»]. Integrovani tehnologiyi ta en-ergozberezhennya - Integrated technologies and energy efficiency, 4, 88-99 [in Russian].
3. Zimin, D.B., Galushka, Yu.V. (2013). Sravnenie tanka «Oplot» i tankov, na-hodyaschihsya na vooruzhenii armii Ukrainyi, po chastnyim harakteristikam povorotlivosti [Comparison of tank «Oplot» and the tanks being in operational service of Ukrainian army on the basis of particular characteristics of turnability]. Integrovani tehnologiyi ta energozberezhennya - Integrated technologies and energy efficiency, 3, 44-49 [in Russian].
4. Zimin, D.B., Slyusarenko, Yu.A., Klimen-ko, I.V. (2012). Sravnitelnyiy analiz ergo-nomicheskih pokazateley sistem upravleniya dvizheniem tanka «Oplot» i tankov, na-hodyaschihsya na vooruzhenii armii Ukrainyi [The comparative analysis ergonomic parameters systems of control movement tank «Oplot» and the tank, which are being on arms army of Ukraine]. Mehanika ta mashi-nobuduvannya - Mechanics and engineering, 1, 101-113 [in Russian].
5. Akt vol. 286 ot 23.11.2006 g. O rezultatah zaversheniya konstruktorsko-dovodochnyih ispyitaniy (KDI) kompleksnoy sistemyi up-ravleniya dvizheniem (KSUD) [Act vol. 286 of 23.11.2006. About the results of the completion of the design and testing tests of the integrated motion control system]. Kharkov [in Russian].
6. Otchet vol. 123 ot 16.07.2007g. O provedenii predvaritelnyih ispyitaniy kompleksnoy sis-temyi upravleniya dvizheniem (KSUD) [Report vol. 123 of 16.07.2007. About the conduct of preliminary tests of the integrated motion control system]. Kharkov [in Russian] .
7. Volosnikov, S.O. (2017). Virishennya ma-tematichnoyi modeli ruhu gusenichnoyi plat-formi za riznih keruyuchih vpliviv [Solution of mathematical model for tracked vehicle movement under different control actions]. Avtomobilnyiy transport - Automobile transport, 40, 94-100 [in Russian].
Волосшков Сергiй Олександрович, шже-нер, тел. +38 063-765-75-54, [email protected]
Саенко Дмитро Валершович, iнженер, тел. +380972322139, [email protected] Хар^вське конструкторське бюро з ма-шинобудування iM. О.О. Морозова, 61000, УкраТна, м. Харкiв, вул. Плехашв-ська, 126,
PRINCIPLES OF CONSTRUCTION OF THE
DIGITAL AUTOMATED SYSTEM TO PREVENT SKIDDING TRACKED VEHICLE
Volosnikov S., Saenko D., Kharkiv Morozov Machine Building Design Bureau
Abstract. The article suggests a mechanism for implementing a digital automated skid prevention system for a tracked vehicle equipped with automated control system of turn. Problem. In order to increase the average speed of the tracked vehicle as well as reduce the occurrence of skidding in curvilinear motion there was a need to create a digital automated skid prevention system, which can work in conjunction with the system of automated control of the turn. Goal. The purpose of the article is development and justification of principles of building a digital automated skidding prevention system for tracked vehicle with automated steering control system which uses the rotation method by turning on the gear (n—1) on the lagging board. Methodology. For each of the forward gears, the minimum turning radius of the tracked vehicle is determined to the value of which, for a given speed and road conditions, a drift caused by the centrifugal force does not occur. The dependence of the critical velocity of the tracked vehicle motion on the relative turning radius for various coefficients of resistance to turning is constructed. The shown dependence of the turning radius of the tracked vehicle equipped with an automated steering system on the steering angle in the «Automatic»
mode was obtained from the test results. Results. A mechanism has been developed for the implementation of the digital automated skid prevention system for tracked vehicle, which is equipped with an automated control system for turning. A method for controlling the curvilinear motion of the tracked vehicle in the automated mode is proposed, which ensures the motion with «maximum speed, close to skidding». Originality. The model of functioning is developed and the basic principles of construction of the digital automated skid prevention system for the tracked vehicle that is equipped with the automated control system of the turn are substantiated. Practical value. Theoretical conclusions, recommendations and methodological approaches allow performing the process of modelling the curvilinear motion of tracked vehicle to create an automated skidding prevention system in order to increase the characteristics of controllability and mobility.
Key words: tracked vehicle, skid tracked vehicle, critical speed for skidding conditions.
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВОЙ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАНОСА ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ
Волосников С. А., Саенко Д. В., Харьковское конструкторское бюро по машиностроению им. А.А. Морозова,
Аннотация. Разработан механизм реализации цифровой автоматизированной системы предотвращения заноса для ВГМ, оборудованной системой автоматизированного управления поворотом. Предложен способ управления криволинейным движением ВГМ в автоматизированном режиме, обеспечивающий движение с «максимальной по заносу» скоростью.
Ключевые слова: занос гусеничной машины, критическая скорость по заносу.
