THE PROBLEM OF TRACKING IN THREE-AXLE MOTOR VEHICLES

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "THE PROBLEM OF TRACKING IN THREE-AXLE MOTOR VEHICLES"

Magda Sadowska
6 lat temu
Przeglądów:

1 Journal of ONES Powertran and Tranport Vol.4 No. 007 THE PROBLEM OF TRACING IN THREE-AXLE MOTOR VEHICLES Jerzy Frankowk elce Unverty of Technology Al. Tycleca Patwa Polkego elce Poland tel.: fax: e- mal: jfrank@tu.kelce.pl Abtract Currently due to economc requrement tranportaton proce makng ue of mult-axle and mult-egment vehcle. Thee vehcle owng to ther upenon ytem tructure are expoed to a lp n the area of cooperaton between a tyre and the road urface whle makng a turnng bypang reverng or parkng manoeuvre. That why degner revve the dea of teered wheel and axle both n mult-axle vehcle and traler. The paper wth the ue of a mplfed dynamc model of a three-axle vehcle contrbute to a tentatve analy of wheel teerng n vehcle wth a poblty of rear wheel control to avod a lp. Rear wheel teerng control hould lead to overlappng or keepng the maxmum track of front wheel trajectore. The relatonhp between the front wheel teerng angle choen by a drver and rear wheel teerng angle were determned for the adopted model of the three-axle vehcle. The calculaton reult are hown n fgure depctng the vehcle curvlnear track-drvng at the choen contant teerng angle of front wheel and at the angle changng n tme accordng to determned nu functon. The obtaned reult can be ued for an analy of mult-egment vehcle movement wth a mplfed model. Further work projected to conder the mult-axle and mult-egment vehcle and ther model wth a bgger number of freedom degree wth the ue of a fault control n teerng of all the wheel. eyword: three axe vehcle model vehcle curvlnear moton. ZAGADNIENIE LEDZENIA PRZEBIEGU TORÓW Ó OSI PRZEDNIEJ PRZEZ OA OSI TYLNYCH TRZYOSIOWEGO POJAZDU SAMOCHODOWEGO Strezczene Aktualne do realzacj zada proceu tranportowego wykorzytuje pojazdy welooowe weloczonowe. Jet to powodowane w duej merze wymogam ekonomcznym. Pojazdy te w przypadku wykonywana na przykad manewrów omjana zawracana b parkowana ze wzgldu na truktur ukadu jezdnego naraone czto na wytpowane zjawka polzgu w obzarze wpópracy koa ogumonego z nawerzchn jezdn. W zwzku z tym wraca do rozwza kontrukcyjnych kó krtnych b o krtnych zarówno w pojazdach jak naczepach welooowych. Nnejza praca wykorzytujc model dynamczny pojazdu trzyoowego znaczne uprozczony tanow wtpn analz problemu terowana koam pojazdu poadajcego molwo krtu kó tylnych ze wzgldu na unknce polzgu. Sterowane krtem kó tylnych ma prowadz do pokryca b makymalnego zblena torów kó przednch tylnych pojazdu. W zwzku z tym okrelone zotay zalenoc mdzy ktem krtu kó przednch wybranym przez kerujcego pojazdem a ktam krtu kó tylnych dla przyjtego modelu pojazdu trzyoowego. Otrzymane wynk oblcze pokazano na zaczonych ryunkach podcza realzacj przez pojazd toru krzywolnowego jazda przy wybranym taym kce krtu kó przednch oraz przy kce zmenajcym w czae weug okrelonej funkcj nu. Otrzymane wynk rozwaa mona wykorzyta do analzy ruchu pojazdów weloczonowych z uwzgldnenem modelu o daleko cych uprozczenach. W dalzej kolejnoc przewduje rozway podobne zagadnena dla pojazdów welooowych weloczonowych z wykorzytanem model o wkzej lczbe topn wobody wykorzytujc terowane uchybowe w ukadze terowana wzytkm koam pojazdu. Sowa kluczowe: model pojazdu trzyoowego ruch po torze krzywolnowym

2 J. Frankowk. Wprowadzene Pojazdy welooowe weloczonowe oraz pojazdy do welkogabarytowych adunków pecjalnych[][6] w przypadku wykonywana manewru omjana b wyprzedzana ze wzgldu na truktur ukadu jezdnego naraone czto na wytpene zjawka polzgu w obzarze wpópracy koa ogumonego z nawerzchn jezdn. Manewry parkowana takch pojazdów znaczne utrudnone. W zwzku z tym wraca do rozwza kontrukcyjnych kó krtnych b o krtnych zarówno w pojazdach jak naczepach welooowych. Nnejza praca wykorzytujc model dynamczny pojazdu trzyoowego znaczne uprozczony tanow analz jakocow problemu terowana koam ze wzgldu na unknce polzgu w trefe wpópracy pneumatyka z nawerzchn jezdn. Pak model pojazdu rozwaany by w lteraturze przedmotu [] [4] [5] przy rozpatrywanu zagadne kerowalnoc tatecznoc ruchu pojazdu.. Op modelu pojazdu Schemat pojazdu pokazano na ry.nr. Przyjto e rodek may pojazdu S ne zmena wego pooena w czae ruchu a pazczyzna ponowa w której on znajduje jet pazczyzn ymetr pounej modelu. Zmana knematyk pojazdu natpuje w zalenoc od zaoonej prdkoc rodka may V kty :. przyjmuj mae wartoc. Pojazd obcony jet am bocznym N mdzy nawerzchn jezdn a ogumenem nnych oddzaywa zewntrznych ne uwzgldna. Ruch pojazdu rozpatruje wzgldem neruchomego ukadu wpórzdnych XY zwzanego z nawerzchn jezdn. Skada on z krzywolnowego przemezczana rodka may S z prdkoc V oraz obrotu dookoa rodka may z prdkoc ktow.prdko ktowa okrelona jet zalenoc: dt.prome krzywzny toru moe by okrelony z wyraena: R V / () dt dt Ry.. Model pojazdu trzyoowego Fg.. The three axle vehcle model 64

3 The Problem of Trackng n Three-Axle Motor Vehcle Zamezczone na ryunku oznaczena okrelaj odpowedno: a b c e L - wymary geometryczne modelu pojazdu - redn kt znozena o pojazdu V - prdko rodka may pojazdu V - prdkoc rodków pozczególnych kó pojazdu - redne kty znozena rodków pozczególnych kó pojazdu N - y boczne oddzaywana nawerzchn jezdn na pojazd. - kt mdzy o poun pojazdu a o Y neruchomego ukadu odneena XY. redne kty znozena rodków kó pojazdu okrela wg przyjtego modelu Rocarda [5] wpópracy koa ogumonego z nawerzchn jezdn z zalenoc: gdze: - ztywnoc poprzeczne opon pojazdu. = N () W oblczenach przyjto take ame wartoc ztywnoc poprzecznych tylnych przednch kó ogumonych. Przyjmujc mae wartoc któw znozena oraz take ame wartoc któw krtu dla kó przednch oraz kó tylnych dla o drugej a dla o trzecej otrzymuje zalenoc: a dt b dt c. dt () Ukad równa ruchu pojazdu ma natpujc pota: dt dt m m m d dt a J J zz b J zz c. zz (4) Rozwzane ukadu równa rónczkowych ( 4) pozwala wyznaczy funkcje (t) (t) oraz ch pochodne nezbdne do okrelena wpórzdnych punktów 0 (X0 Y 0 ) 0 (X 0 dt dt Y 0 ) 0 (X 0 Y 0 ) ch pochodnych a natpne do wyznaczena wpórzdnych X Y rodków pozczególnych kó (patrz ry. nr ). Wykorzytujc zwzk na t t z ukadu równa ( 4 ) otrzymano zalenoc mdzy ktem krtu kó przednch pojazdu a ktam krtu kó tylnych. 65

4 Pota tych zwzków jet natpujca: J. Frankowk co( ) co( ) co( ) co( ) gdze V V V dla tego przypadku przyjmuje równe prdkocom odpowadajcym punktom o wpórzdnych (X 0 Y 0 ) (X 0 Y 0 ) (X 0 Y 0 ) ( patrz ry. nr ) okrelone natpujcym wyraenam: (5) a dt b dt (6) c dt Pota powyzych zalenoc odpowada znaczne uprozczonemu modelow pojazdu. Dla pojazdów o maej ugoc mona przyj take ame wartoc któw krtu kó. Ponej przedtawono w potac wykreów wynk oblcze dla modelu o danych: a=.0m ; b=.0m ; c=4.0m ; e=m ; 0. rad lub 0. n t rad; m=6000kg ; V =0 m/ ; ===65000N/rad ; Jzz = 7000 kg m.. Y m X m Ry..Tor ruchu pojazdu dla Fg.. A vehcle track for 0.n t rad. 0.n t rad. 66

5 The Problem of Trackng n Three-Axle Motor Vehcle Y m X m Ry.. Tor ruchu pojazdu dla : Fg.. A vehcle track for: 0. rad. 0 rad rad. 0 rad. 0 rad. R = 80 m rad. R = 80 m Y m X m Ry. 4. Tor ruchu pojazdu dla : Fg. 4. A vehcle track for 0. rad. 0. rad rad. 0. rad. 0. rad.. R =57m rad.. R =57m 67

6 J. Frankowk. Podumowane Przedtawony model pojazdu trzyoowego z kerowanym koam pozwala na ocen wpywu wybranych parametrów kontrukcyjnych ekploatacyjnych któw krtu kó tylnych na tor ruchu pojazdu. Molwe jet okrelene wartoc kta krtu kó tylnych dla zaoonej wartoc kta krtu kó przednch prdkoc jazdy. Skrcane kó tylnych zmnejza warto promena krzywzny toru ruchu pojazdu. W dalzej kolejnoc rozpatrywane b modele pojazdów welooowych weloczonowych o wkzej lczbe topn wobody z kerowanym koam z wykorzytanem hpotezy wpópracy koa ogumonego z nawerzchn jezdn []. Zaproponowany zotane ytem bezpolzgowego terowana koam wykorzytujcy terowane uchybowe. Lteratura [] Chodkowk A. W. Badana modelowe pojazdów gencowych koowych W Warzawa 98. [] Dugoff H. Fancher P. S. Segel L. An analy of tre tracton properte and ther nfluence on vehcle dynamc performance S.A.E. Paper [] Lanzerdoerfer J. Szczepanak C. Teora ruchu amochodu W Warzawa 980. [4] Ltwnow A. erowalno tateczno amochodu W Warzawa 975. [5] Nejmark J. I. Fufajew N. A. Dynamka ukadów neholonomcznych PWN Warzawa 97. [6] Prochowk L. uchowk A. Samochody carowe autobuy. W Warzawa

Podobne dokumenty

INVESTIGATION OF DYNAMIC PROPERTIES OF A MOTOR CAR IN ITS CURVILINEAR MOTION

Journal of KONES Powertran and Transport, Vol. 3, No. 3 INVESTIGATION OF DYNAMIC PROPERTIES OF A MOTOR CAR IN ITS CURVILINEAR MOTION Andrzej Resk, Janusz Pokorsk, Marek Belsk, Hubert Sar Warsaw Unversty