Траектограф

О П И С А Н И Е 366987ИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубпинЗависимое от авт. свид льства Заявлено 14,Х,О,( 1486081/28-12 л. В 431 единением заявкиКомитет по делам изобретений и открытийата опубликования описания 13.111.197 Авторизобретения Н. Азаров Заявител осударственное специальное конструкторское бюро по машинам для хлопководстваТРАЕКТОГРАФ Изобретение относится к устройствам, имитирующим движение, например, хлопкоуборочной машины и вычерчивающим траектории перемещения исследуемых точек.Известны траектографы, представляющие собой модель трехколесного шасси с ведущим и направляющим колесами, снабженные пишущими приспособлениями и щупом.В известных траектографах управленоте направляющим колесом осуществляют вручную или с помощью электрических приводных механизмов, причем программа управления направляющим колесом задается независимо от положения модели на опорной плоскости, Поэтому иавестные траектографы не могут быть использованы для исследования автоводителей, основанных на принципе слежения.Цель изобретения - имитация системы автоматического вождения с ориентацией по заданной на местности траектории.Для этого направляющее колесо кинематически связано с ведущим колесом с помощью средств, обеспечивающих поворот направляющего колеса и состоящих, например, из горизонтального и вертикального валов, первый из которых несет фрикционный диск и фрикционный шкив, установленный с возможностью перестановки и контактирования с ведущим колесом, а другой связан с направляющим колесом и несет второй диск, укрепленньти на нем с возможностью перестановки и имеющий по периферии находящиеся вконтакте с фрикционным диском горизонтального вала фрикционные шкивы, оси которых ориентированы по касательной к ободу диска.На фиг, 1 изображен предлагаемый траектограф; на фиг. 2 - схема построения траектории. Траектограф состоит из рамы 1, ведущего колеса 2 с рифленым ободом, горизон тального вала 3, несущего фрикционный шкив4 и фрикционный диск 5, пишущих приспособлений б и 7, диска 8 со шкивами 9, направляющего колеса 10, вертикального вала 11 со шпонкой 12, стрелки 13, жестко укрепленной 15 на валу 11, щупа 14 и транспортира 15. Дляустойчивости модели на оси ведущего колеса 2 установлено второе колесо того же диаметра. Вал 3, шкив 4, фрикционный диок 5 и диск 8 со шкивами 9 осушествляют постоянную ки нематическую связь направляющего колеса 10с ведущим колесом 2. Для имитации линейного ускорителя-преобразователя исследуемой системы служит втулка 16 с винтовым пазом а, в который входит винт 17.25 Стрелка 13 и транспортир 15 имитируютмеханизм рассогласования системы автоматического направления машины. Щуп 14 имитирует щуп исследуемого устройства. Пишущее приспособление 7 определяет в выбранном 30 масштабе положение рабочей шели первой65 пары шпиндсльных барабанов рабочих аппаратов хлопкоуборочной машины. Пишущее приспособление 5 определяет точку пересечения оси машины и оси ведущих колес,Работа траектографа состоит в следующем, Задаваясь определенным значением скорости перемещения машины и угловой скоростью поворота направляющего колеса, определяют на модели передаточное отношение между ведущим 2 и направляющим 10 колесами:где В, =фн Ж, и Ин - угловые скорости ведущего и направляющего колес,М - масштаб модели,Ум - скорость перемещения машины,Я - радиус ведущего колеса модели. Перемещая вдоль валов 3 и 11 соответственно шкив 4 и диск 8 с помощью транспортира 15 и стрелки И добиваются выбранного передаточного отношения,Затем на листе бумаги, имитируя резкое смещение рядка растений (единичный скачок), наносят в масштабе ступенчато две параллельные линии (см. фиг. 2) и устанавливают на бумагу модель так, чтобы точки А, В и С находились на смещенной части рядка (точка А соответствует рабочей щели уборочных аппаратов; В - оси поворота направляющего колеса; С - пересечению продольной оси машкины и оси задних колес, точка Р - щупу устройства автовождения). При этом плоскость направляющего колеса 10 и, следовательно, стрелка 13 должны быть параллельны линии рядка растений, а диск 8 установлен по отношению к диску 5 так, чтобы направляющее колесо 10 поворачивалось при перемещении модели в сторону смещенного рядка.Перемещают модель вдоль ливии рядка. 1 очка Р при этом удерживается на смещенной части рядка. Когда стрелка переместится к началу зоны холостого хода (ЗЛЙ), перемещают модель вдоль рядка без переналадок еще на определенный участок пути, соответствующий запаздыванию окончания поворота колеса (ЗОП),Учитывая то, что при перемещении машины на участке запаздывания окончания поворота происходит перерегулирование, а стрелка 13 пересекает всю зону холостого хода и устанавливается над участком транспортира 15, соответствующего повороту колеса 10 в противоволожную сторону, а так же учитывая особенность конструкции электрогидравлического усилителя, следует считать время запаздывания поворота и время запаздывания начала поворота совпадающими. Тогда сразу после перемещения машины на расстояние запаздывания окончания поворота переналаживают модель для поворота направляющего колеса 10 в противоположную сторону, для чего, ослабив винт 17 и отодвинув вал 3 с диском 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 от диска 8, перемещают последний по валику 11 на равное расстояние в сторону, противоположную от оси вала 3Г 1 еремещают модели вдоль линии рядка растений до совмещения стрелки И с участком зоны холостого хода транспортира 5.Учитывая запаздывание окончания поворота направляющего колеса 10, без псреналадок перемещают модель на расстояние зоны хо лостого хода, При оптимальных параметрах системы автовождения к моменту совмещения точки А модели с линией смещенного рядка стрелка 13 должна совместиться с зоной холостого хода, транспортира 15 (нейтралью),11 ри дальнейшем перемещении модели возможно рассогласование, между положением щупа 14 и положением направляющего колеса 10 (стрелка И выйдет из зоны холостого хода - нейтральной зоны). В этом случае с учетом запаздывания начала и окончания поворота направляющего колеса 10 постр зение траекторий производят в описанном выше порядке,Изменяемыми параметрами устройства автовождения хлопкоуборочной машины являются скорость Юповорота направляющего колеса 10 и коэффициент обратной связи К,. Коэффициент обратной связи в исследуемой системе выражается в единицах длины и равен расстоянию от точки Р щупа 14 до оси поворота колеса 10 (точки В). Варьируя различными значениями Ки Кстроят значения траекторий точки А .модели, ко орые наилучшим образом удовлетворяют условиям устойчивости и точности слежения при автоматическом движении системы.С помощью созданной модели можно имитировать автоматическое движение машин, оснащенных линейными усилителями-преобразователями, Для этой цели в модели предусмотрен,во втулке 1 б винтовой паз а, контактирующий с винтом 17 так, что при повороте диска 8 относительно вертикальной оси он перемещается вдоль этой оси, что изменяет передаточное отношение пропорционально углу отклонения направляющего колеса 10 от нейтрального положения и изменяет направление его вращения на противоположное.В этом случае все этапы построения траекторий, исключая участки, соответствующие запаздыванию, происходят автоматически без переналадок модели для раверсироваиия поворота колеса 10. Предлагаемый траектограф позволяетсравнительно просто без учета влияния сил инерции машины построением лучших траекторий определенных точек исследуемой машины подсобрать оптимальные параметры системы автоматического вождения с усилителями релейного и линейного типа,Предмет изобретения Траектограф, представляющий собой модельтрехколесного шасси с ведущим и направляю366987- к- -х пинол рядка расгпеной гпраекгпория воцки А гпроакгпороя п 1 счко ВЗаказ 488/14 Изд.133 Тираж 467 Подписное1111 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министроз ССС 1Москва, 7 К, Раушская наб д. 4/5 Москва, Ж, Раушская наб., д. 415 щим колесами, снабженную пишущими приспособлениями и щупом, отлинаюшийся тем, что, с целью имитации системы автоматического вождения с ориентацией по заданной на местности траектории, направляющее колесо кинематически связано с ведущим колесом с помощью средств, обеспечивающих поворот направляющего колеса и состоящих, например, из горизонтального и вертикального валов, первый из которых несет фрикционный диск и фрикционный шкив, установленный с возможностью перестановки и контактирования с ведущим колесом, а другой связан с направляющим колесом и несет второй диск, 5 укрепленный на нем с возможностью перестановки и имеющий по периферии находящиеся в контакте с фрикцпонцым диском горизонтального,вала фрикционные шкивы, оси которых ориентированы по касательной к ободу 10 диска,