Фаркоп приора универсал: Доступ ограничен: проблема с IP

РИС.3 показан вариант осуществления кронштейна 50 по настоящему изобретению, который заменяет кронштейн 28 на фиг. 1, 2, чтобы переоборудовать или переоборудовать вагон с обычным управлением в вагон по настоящему изобретению, имеющий значительно улучшенные, а в некоторых случаях и автоматизированные возможности заднего хода. Здесь, как и в предшествующем уровне техники, горизонтальный шкворень или трубка 52 вставлен в скобу 32 (фиг. 2) для обеспечения вертикального поворота дышла 12 , а вертикальный шкворень или трубка 54 (фиг. .3) устанавливается в скобу 36 (РИС. 2) для обеспечения горизонтального поворота дышла 12 . Узел рулевого управления 56 монтируется на кронштейне и под ним и включает привод 58 управления, который может представлять собой электродвигатель, такой как шаговый двигатель, серводвигатель и т.п., или линейный привод, который может иметь электрический, ручной, гидравлический или пневматический привод. Если используется электродвигатель, для получения дополнительных механических преимуществ вместе с двигателем может быть установлен редуктор. Прочный структурный корпус 59 содержит внутренние компоненты узла рулевого управления 56 . Как показано на фиг. 4, привод 58 функционально соединен для перемещения каретки 60 внутри корпуса 59 в любое положение в одну или другую сторону от оси 62 вертикального шарнирного штифта или трубы 54 . ИНЖИР. 5 показаны рулевые тяги 62 , 64 , соединенные с кареткой 60 шарнирными соединениями 66 , 68 соответственно, которые соединены с коническими отверстиями 69 в каретке 90 тяги перемещаются вместе с кареткой в ​​любое положение по одну или другую сторону от оси 62 (РИС.4). Когда концы рулевой тяги находятся на одной стороне оси 62 , колеса поворачиваются в том же направлении, что и горизонтальное движение дышла. Когда концы рулевой тяги находятся на другой стороне оси 62 , колеса поворачиваются в направлении, противоположном горизонтальному движению буксировочного крюка, как будет пояснено далее. Примечательно, что расположение со смещением соединения поворотных кулаков , 60, , , 66, на фиг. 5 позволяет использовать плоский профиль, который обеспечивает больший дорожный просвет, чем варианты предшествующего уровня техники.Кроме того, такая компоновка сохраняет геометрию рулевого управления Аккермана.

Если электродвигатель, например серводвигатель с редуктором, используется в качестве исполнительного механизма 58 , вал редукторного двигателя соединяется с ходовым винтом 70 (РИС. 6. Резьба 71 на ходовом винте входит в зацепление с резьбой 72 (РИС. 5, 6), встроенный в каретку 60 для перемещения каретки 60 в любое положение на ходовом винте Ходовой винт поддерживается на каждом конце в корпусе 59 соответствующими конструкционными подшипниками 73 ( ИНЖИР.3, показан только один в дальнем конце корпуса 59 ). В дополнение к ходовому винту каретка 60 дополнительно поддерживается в скользящем отношении конструктивными элементами, такими как стержни 74 , которые, в свою очередь, опираются с каждого конца на торцевые стенки кожуха 59 . Стержни 74 проходят через отверстия 76 каретки 60 , позволяя каретке 60 скользить по стержням 74 , когда двигатель 58 вращает ходовой винт 30 .Между стержнями 74 и отверстиями 76 каретки 60 используются соответствующие подшипниковые материалы, а также соответствующие смазочные материалы на стержнях и ходовом винте. Кроме того, поскольку рулевые тяги должны выходить наружу из кожуха 59 через продольный паз 61 (РИС. 3), соответствующий всем возможным положениям каретки 60 вдоль ходового винта 70 , закрылки из упругого материала , щетки или раздвижные оконные конструкции могут использоваться для закрытия щелей, чтобы в целом предотвратить попадание воды, грязи и других загрязняющих веществ внутрь корпуса 59 . Поскольку корпус 59 , каретка 60 , стержни 74 и ходовой винт 70 и связанные с ними компоненты должны выдерживать рулевые нагрузки, связанные с буксировкой и задним ходом вагона или прицепа, они должны быть изготовлены из закаленных, прочных материалов и герметичны. против суровых условий окружающей среды.

Предусмотрены датчики для измерения, по крайней мере, угла наклона буксирного крюка и, в некоторых вариантах осуществления, скорости изменения угла буксирного крюка по отношению к шасси или неподвижной передней оси, а также положения или расположения каретки 60 .Скорость изменения используется, когда для управления рулевым управлением используются ПИД-регуляторы. Здесь датчик положения каретки 75 (фиг. 4), который может представлять собой энкодер вала или любой другой подходящий энкодер, как будет очевидно специалисту в данной области техники, установлен для измерения вращения и углов поворота ходового винта 70. . Микропроцессор в контроллере тележки будет подсчитывать и отслеживать количество оборотов ходового винта, таким образом, отслеживая местонахождение или позицию тележки 60 .Датчик 77 , который может представлять собой другой энкодер, такой как абсолютный энкодер или любой другой подходящий энкодер для предоставления угловой информации, что очевидно для специалиста в данной области техники, имеет корпус, закрепленный на вертикальной поворотной трубе или рядом с ней. 54 , с валом, соединенным с возможностью вращения со штифтом или чем-то подобным, прикрепленным к шасси или передней оси, таким как первый шкворень , 116 на ФИГ. 10 ремней и шкивов, звездочек и приводных цепей или зубчатых зацеплений. Таким образом, при вращении буксировочного крюка вокруг оси 62 датчик 77 выдает сигнал, представляющий угол наклона буксирного крюка относительно неподвижной передней оси 18 (ФИГ. 1, 2). Кроме того, концевые выключатели (не показаны) предусмотрены на каждом конце хода каретки 60 внутри корпуса 59 , причем первый концевой выключатель установлен, например, на внутренней стенке дальнего конца корпуса . 59 , который поддерживает подшипник 73 и датчик 75 (фиг. 3, 4). Второй концевой выключатель, также в качестве примера, установлен на внутренней стенке ближнего конца кожуха 59 , который поддерживает привод 58 .Первый концевой выключатель на дистальном конце ходового винта 70 активируется при контакте с кареткой 60 и предотвращает повреждение корпуса, ходового винта и каретки, подавая сигнал, который останавливает вращение ходового винта, тем самым останавливая каретки до того, как она коснется дальней торцевой стенки корпуса 59 или не выйдет из резьбы на ходовом винте. Второй концевой выключатель на проксимальном конце ходового винта рядом с приводом 58 также активируется контактом с кареткой 60 и аналогичным образом предотвращает повреждение каретки, ходового винта и корпуса, подавая сигнал, останавливающий вращение ходового винта. винт.Кроме того, положение первого концевого выключателя используется для задания точки отсчета для буксировки, при этом управляемые передние колеса управляются непосредственно с боковым смещением дышла. Другими словами, каретка 60 расположена в положении буксировки, при котором передние колеса направляются для точного следования за колесами тягача во время буксировки, что определяется боковым смещением буксировочной балки после контакта каретки со вторым концевым выключателем.

Сигнал, подаваемый этим первым концевым выключателем, может использоваться для установки датчика 75 в исходное положение, когда каретка касается первого концевого выключателя, а затем активировать серводвигатель 58 на заданное количество оборотов ходового винта 74 для привода каретки 60 в положение буксировки.В других вариантах буксирное положение может быть положением каретки, когда она приводит в действие первый концевой выключатель. Когда тележка приводится в положение буксировки на небольшом расстоянии от первого концевого выключателя после активации первого концевого выключателя, питание двигателя 58 может быть прервано, чтобы можно было безопасно буксировать вагон без какой-либо возможности перемещения тележки. . Так как рулевым нагрузкам будет очень трудно заставить ходовой винт изменить положение каретки 60 , при буксировке с обесточенным двигателем 58 движение каретки 60 не произойдет.Тем не менее, энкодер 75 можно по-прежнему использовать для контроля положения каретки 60 и повторного включения двигателя 58 для корректировки положения каретки 60 , если необходимо, или подачи сигнала оператору о смещении положения каретки и необходима повторная калибровка положения каретки. В других вариантах осуществления для фиксации каретки на месте можно использовать принудительный замок, такой как штифт с соленоидным приводом на каретке, проходящий через отверстие в корпусе. Это также уменьшит рулевое усилие на ходовой винт и стержни, по которым движется каретка. Как правило, положение буксировки каретки 60 на ходовом винте 70 будет находиться на небольшом расстоянии от дальней стенки кожуха 59 , например, примерно на дюйм или около того, чтобы обеспечить экстремальную коррекцию заднего хода, которая может сместиться. каретку мимо положения буксировки к дальней стенке кожуха 59 , как будет пояснено далее. Кроме того, размещение каретки в положении буксировки на небольшом расстоянии от первого концевого выключателя предотвращает чрезмерный износ концевого выключателя.

Примечательно, что со ссылкой на фиг. 4 и 5 видно, что нулевое положение существует там, где шарнирные соединения 66 , 68 , соединяющие концы рулевой тяги с кареткой 60 , расположены непосредственно под осью 62 (фиг. 4), соответствующей горизонтальной точки поворота буксирного крюка, то при боковом перемещении буксирного крюка не происходит поворота колес. Такое нулевое положение позволяет задним ходом фургона двигаться прямо назад независимо от угла тягово-сцепного устройства.

Другой известный фургон или прицеп показан на фиг. 7, на котором показан обычный вагон 80 с управляемой осью, который может быть преобразован в вагон по настоящему изобретению, обладающий значительно улучшенными задними возможностями. Такой вагон имеет передние колеса 82 , которые прикреплены к передней оси 84 , ось, в свою очередь, крепится к передней части вагона шкворнем или чем-то подобным, так что вся ось 84 вращается горизонтально вокруг ось 86 .Дышло 88 крепится к оси 84 для вертикального поворотного движения вокруг оси 90 таким образом, чтобы нагрузка сцепки на тягач была минимальной, но жестко закрепленной на оси 84 по отношению к горизонтальному перемещению. Таким образом, горизонтальное перемещение дышла 88 , вызванное поворотом тягача, поворачивает ось 84 вокруг оси 86 для управления прицепом. Такой прицеп обычно используется для авиационной поддержки для перевозки багажа, топлива, электроэнергии, воды, оборудования для кондиционирования воздуха и других тяжелых грузов, и обычно его тянет буксир.

Модернизация такого прицепа 80 в управляемый прицеп по настоящему изобретению может быть осуществлена ​​путем замены его передней оси осевым узлом 94 (РИС. 8), имеющим кронштейн 50 по настоящему изобретению. . Ось в сборе 94 должна быть неподвижно приварена или прикреплена крепежными деталями к передней части шасси вагона 80 , как у обычного вагона. Рулевые тяги 62 , 64 выходят из шарниров, установленных на каретке 60 (РИС.5) проходят через прорези 46 (на фиг. 8 показана только одна), которые закрыты упругими защитными крышками, щетками и т.п. (не показаны), чтобы обеспечить перемещение рулевых тяг при перемещении каретки 60 . Как отмечалось выше, такие крышки или щетки защищают внутренние компоненты корпуса 59 от загрязнений окружающей среды.

В другом варианте оси с неподвижными колесами вся ось может быть управляемой. Здесь и со ссылкой на фиг.9 показан вагон 100 настоящего изобретения с колесами 102 , прикрепленными к оси 104 , и рулевым механизмом 106 . Буксирная балка 108 закреплена на рулевом механизме 106 относительно горизонтального перемещения, но шарнирно соединена, чтобы позволить буксировочной балке 108 поворачиваться вертикально, как описано выше. Рулевой механизм 106 отсоединяет тягово-сцепное устройство 108 вагона от оси 104 при движении задним ходом и позволяет оси 104 вращаться вокруг первого шкворня 110 за счет привода шестерни 1032 90 в соответствии с настоящим изобретением. Во время буксировки ось 104 фиксируется на рулевом механизме 106 таким образом, что заблокированный узел дышла 108 и оси 104 поворачивается вокруг второго шкворня 116 , закрепленного на шасси вагона 013, 900 ось должна управляться обычным образом за счет бокового смещения буксирного крюка.

Обратимся теперь к фиг. 10 показан вид рулевого механизма , 106, . Вертикальный конструктивный элемент 118 поддерживает несущие опорные элементы (не показаны), которые удерживают подшипники автомобильного типа (не показаны), которые могут быть коническими ступичными подшипниками, которые удерживают с возможностью вращения первый шкворень 110 , прикрепленный к оси 104 и шестерне . 112 , а второй шкворень 116 крепится к шасси вагона 114 .Как показано, первый шкворень 110 входит в рулевой механизм 106 снизу, а второй шкворень 116 проходит в рулевой механизм 106 сверху. Опорные поверхности (не показаны для ясности) расположены между шестерней 112 и конструктивным элементом 106 , а также между шасси 114 и конструктивным элементом 106 для обеспечения плавного вращения между шестерней 112 , шасси 103 и 114. нижняя и верхняя поверхности конструктивного элемента 106 соответственно.Один или несколько двигателей 120 , которые могут быть шаговыми двигателями, предусмотрены в рулевом механизме 106 , двигатели снабжены шестернями 122 на его валах, которые входят в зацепление с зубчатым колесом 112 на оси 104 для вращения оси 104 в нужное положение при движении вагона задним ходом. Хотя может использоваться один шаговый двигатель, такой одиночный двигатель должен быть достаточно быстрым и мощным, чтобы привести ось 104 в требуемое положение так быстро, как это необходимо, и такие двигатели могут быть чрезмерно дорогими. Кроме того, поскольку углы, на которые будет поворачиваться ось , 104, , ограничены, износ зубчатого колеса , 112, будет ограничен дугой вокруг периферии зубчатого колеса. Использование как минимум двух двигателей 120 , 120 a означает, что можно использовать меньшие по размеру и гораздо менее дорогие двигатели, которые, будучи расположенными друг напротив друга, как показано на рисунке, будут распределять износ и нагрузки на вдвое большую часть периферии. шестерни 112 . Во время буксировки один или несколько соленоидов 124 загоняют штифт 126 в отверстие 128 в редукторе 112 , чтобы заблокировать ось 104 и рулевой механизм 106 вместе, что позволяет управлять вагоном обычным образом. вагон с управляемой осью.Как должно быть очевидно, отверстие 128 расположено в шестерне 112 таким образом, что буксировочная балка 108 перпендикулярна оси 104 . Кодер или т.п. 130 установлен для измерения угла поворота второго шкворня 116 с помощью ремня, цепи, шестерни или т.п. 132 , оперативно прикрепленного между вторым шкворнем 116 и валом энкодера 130 . Здесь, когда второй шкворень 116 поворачивается относительно рулевого механизма 106 , кодер 130 выдает сигнал, указывающий угол такого поворота.Эталонным углом, измеренным от 0 градусов поворота или другого эталонного угла, может быть прямолинейное положение рулевого механизма и дышла или относительно оси 104 , выступающей вбок в прямолинейном положении буксировки или заднего хода. Кроме того, датчик 130 обеспечивает скорость изменения угла между рулевым механизмом 106 и вторым шкворнем 116 .

Как описано выше, рулевой механизм 106 должен включать кожух, в котором размещены его компоненты, и обычно защищающий такие компоненты от суровых условий окружающей среды.

Номинальные конфигурации буксировки и номинального заднего хода

Каждый вариант осуществления с автоматическим рулевым управлением содержит эксплуатационные ограничения, согласно которым вагон движется прямо при буксировке прямо и движется прямо назад при движении задним ходом прямо; эти эксплуатационные ограничения реализованы в упрощенной конструкции линейного привода.

РИС. 11 представляет собой вид сверху вагона , 140, по настоящему изобретению для вариантов осуществления с управляемым колесом, в котором единственная рулевая тяга , 142, прикреплена между кареткой , 144, , положение , 146, (сплошные линии), и правым колесом, , 154, . .Тяга 150 крепится между рулевым рычагом 152 колеса 154 и рулевым рычагом 156 колеса 158 . Хотя показано тяговое звено , 150, , должно быть очевидно, что два рулевых рычага, как показано рулевыми рычагами , 62, , , 64, на фиг. 5, также можно использовать с аналогичными результатами. С кареткой 144 в положении 166 , обозначенном пунктирной линией, существует номинальная конфигурация, в которой колеса движутся в том же направлении, что и боковое движение дышла.Другими словами, не происходит непреднамеренного поворота колес из-за того, что поворотный кулак 164 рулевого рычага 142 движется по прямой, а не по дуге. Когда каретка 144 перемещается назад в положение 146 , обозначенное сплошной линией, нулевое или номинальное положение заднего хода определяется, как описано выше, при этом колеса 154 , 158 движутся прямо при движении вагона задним ходом, независимо от дышла 12 механизм. Таким образом, в уникальной номинальной конфигурации буксировки управляемые колеса , 154, и 158, следуют прямо вперед, когда их тянут прямо вперед, а в номинальной конфигурации заднего хода управляемые колеса следуют прямо назад, когда прицеп толкает прямо назад. Если тележка 144 отодвинута от номинального положения буксировки и номинального заднего хода, в то время как буксировочная балка 60 направлена ​​прямо вперед, вагон не будет двигаться прямо, нежелательного эффекта следует избегать. Для обеспечения автоматического рулевого управления при движении задним ходом и при перемещении буксирного крюка 12 влево или вправо от центра при движении задним ходом каретка 144 автоматически перемещается вперед и назад от нулевого или номинального положения заднего хода (положение сплошной линией 146 ) с помощью ходового винта. 70 (РИС.4) в соответствии с логикой, которая будет описана далее. . Например, и со ссылкой на фиг. 11, если расстояние между осью поворота колеса 153 и соединением 155 положения пунктирной линии рулевой тяги 142 равно 6 дюймам, то номинальное положение буксировки 166 и номинальное положение заднего хода 146 равноудалены друг от друга. , или 3 дюйма впереди и позади линии, расположенной сбоку от фаркопа, при прямолинейном движении, как показано штриховой линией 157 .Таким образом, для этого примера номинальное положение буксировки 166 тележки 144 находится на расстоянии 9 дюймов вперед от оси вращения колеса 153 , а номинальное положение заднего хода 146 тележки 144 находится на расстоянии 3 дюймов вперед от колеса. поворотная ось 153 . Поскольку номинальное буксировочное положение 166 тележки, как правило, будет фиксированным, за исключением, возможно, регулируемого в целях технического обслуживания, не будет необходимости в перемещении тележки дальше вперед, чем номинальное буксировочное положение 166 .Однако при движении задним ходом ход каретки может удваиваться от номинального положения буксировки 166 до номинального положения заднего хода 146 или, в приведенном выше примере, примерно на 6 дюймов позади номинального положения заднего хода 146 .

Возвращаясь к РИС. 1, рулевой рычаг — расстояние вдоль дышла 12 между точкой крепления тяги 12 к оси 18 и точкой крепления рулевых тяг 20 , 22 вдоль дышла 03 9003 .На обычных вагонах рулевой рычаг фиксируется примерно на одинаковой длине поворота рулевых рычагов 24 относительно шарнирного крепления колес 14 , 16 к оси 18 . Рычаг управления для номинальной конфигурации буксировки, как показано на фиг. 11, такой же, как и у обычных вагонов, хотя предполагается, что изменение положения буксировки может быть полезным в определенных сценариях.

Рулевое управление при движении задним ходом более отзывчиво, чем рулевое управление при буксировке; например, у обычного вилочного погрузчика минимальный радиус поворота намного меньше, чем у обычного автомобиля с такой же колесной базой. Для сохранения устойчивого управления при движении задним ходом каретка 144 (рис. 11) регулируется относительно шарнирного крепления дышла 12 к оси 168 для создания достаточного рулевого усилия на дышло 12 для стабильного управления автономным рулевым управлением. При изменении угла тяги при движении задним ходом, например при движении вагона задним ходом по дуге и внесении поправок, каретка 144 постоянно меняется, так как такие поправки изменяют угол тяги. При движении прицепа задним ходом по дуге без внесения поправок каретка 144 изначально устанавливается в соответствии с дугой и удерживается неподвижно, чтобы соответствовать неизменному углу тяги.Другими словами, задним ходом фургона по настоящему изобретению является то же самое или подобное задним ходом тягача, как если бы фургон вообще не был прикреплен.

Для управления вагоном по настоящему изобретению оператор вручную управляет тягачом, как если бы вагон не был прикреплен, а система автоматического рулевого управления автоматически направляет вагон по общей траектории с задним ходом тягача, при этом вагон впереди буксировать автомобиль в поворотах влево или вправо, а также следовать прямо при движении задним ходом прямо.

Входные данные для системы управления для вариантов с управляемым колесом и фиксированной осью, и со ссылкой, например, на РИС. 4, являются сигналами от цифрового кодирующего устройства 75 , представляющими положение вагона 60 , и сигналами от цифрового кодирующего устройства 77 , представляющими угол наклона дышла 12 по отношению к передней оси или шасси вагона. Кодер 77 также обеспечивает скорость изменения или частоту сигнала угла буксирного крюка относительно передней оси, полученного из изменяющейся цифровой скорости передачи данных, соответствующей тому, как быстро изменяется угол буксирного крюка.Если угол тяги постоянный, например, при движении задним ходом по дуге без коррекции рулевого управления, энкодер 77 укажет угол тяги по отношению к прямолинейному положению тяги. Когда выполняется коррекция рулевого управления, угол буксировочного бруса будет изменяться в зависимости от того, увеличивается или уменьшается угол буксировочного бруса от центрального положения, и также будет предоставлена ​​скорость изменения угла буксирного бруса. Скорость изменения может быть использована для определения скорости в ведущей тележке 60 выше или ниже, чтобы приспособиться к новым изменяющимся углам буксировочного крюка.В других вариантах осуществления частота или скорость изменения угла буксирного крюка могут не потребоваться, поскольку микропроцессор вычисляет положение каретки почти мгновенно. В качестве примера, если энкодер 75 считывает 360 градусов для каждого оборота ходового винта 70 , то расчеты могут выполняться микропроцессором с шагом в один градус угла буксировочной балки, так что каретка 60 может перемещаться на заранее определенное число градусов или оборотов на каждый градус угла тяги при изменении угла тяги.Количество градусов или оборотов ходового винта на градус угла наклона дышла будет определяться шагом резьбы ходового винта 70 . Единственное требование для простого расчета положения каретки по каждому градусу изменения угла буксирного крюка состоит в том, что двигатель 58 должен быть достаточно быстрым и мощным, чтобы вращать ходовой винт со скоростью, достаточной для того, чтобы не отставать от изменяющихся углов буксирного крюка (называемых фазой допуск). Было обнаружено, что скорость вычислений 30 вычислений в секунду или около того для определения положения каретки по отношению к углу буксирного крюка находится в пределах диапазона любой ожидаемой скорости изменения угла буксирного крюка и находится в пределах скорости большинства микропроцессоров, как было бы очевидно. одному из обычных специалистов в данной области.30 вычислений в секунду для положения каретки будет соответствовать самой высокой скорости поворота буксировочной балки, например, из положения прямо в положение под углом 30 градусов за одну секунду. Тем не менее, это будет чрезвычайно высокая скорость для поддержки фургона. Точно так же существуют двигатели достаточной мощности для привода ходового винта 70 , чтобы не отставать от вычислений микропроцессора, т. е. изменения положения каретки в зависимости от угла буксирного крюка, выбор которых будет очевиден для специалиста в данной области техники.Конечно, более низкая скорость вычислений может использоваться с соответственно более медленным и менее мощным двигателем, например, скорость вычислений может составлять 15-20 вычислений в секунду, что соответствует скорости изменения тяги на 15-20 градусов за одну секунду. Аналогичным образом, расчеты могут быть выполнены для приращений изменения тяги более чем на один градус, например, расчет положения каретки для каждых двух или трех градусов изменения угла тяги или даже каждых 5 градусов, в зависимости от шага ходового винта 70 .Из этого должно быть очевидно, что процесс постоянной регулировки положения каретки 60 с изменением угла буксирного крюка приводит к тому, что каретка 60 колеблется относительно номинального или нулевого положения заднего хода, поскольку незначительные корректировки заднего хода вносятся для того, чтобы вызвать тягач и вагон задним ходом, как если бы к тягачу не прицеплялся вагон.

На фиг. 11 и 12 показан общий процесс работы вагона с неподвижной осью с управляемыми колесами.В поле 170 (фиг. 12А) тягач отправляет команду микропроцессору на вагоне по настоящему изобретению о том, что тягач собирается начать движение задним ходом вагона. Такой сигнал может быть получен от фонаря заднего хода тягача, когда тягач движется задним ходом, или по другим показаниям, таким как радиокоманда от тягача на приемник на вагоне (не показан). Когда резервный сигнал получен микропроцессором тележки, микропроцессор подает сигнал двигателю 56 на приводную каретку 144 в положение калибровки в ящике 172 , которое может быть полностью выдвинуто вперед до контакта с первым пределом. переключатель, как описано для фиг.4. Это устанавливает точку отсчета, от которой можно отсчитывать положение каретки при движении задним ходом, например, двоичный счет 0 или любой другой удобный двоичный счет от энкодера 75 (фиг. 3, 4). Как должно быть очевидно, количество бит от энкодера 75 имеет достаточную ширину, чтобы вместить по крайней мере один оборот ходового винта, при этом микропроцессор подсчитывает количество оборотов, когда каретка движется от одного конца ходового винта к другой. Такая калибровка может не потребоваться каждый раз, когда прицеп задним ходом, но может выполняться по мере износа ходового винта и других компонентов или один раз в течение заранее определенного количества раз, когда прицеп задним ходом.В последнем случае энергонезависимое ОЗУ можно использовать для хранения последней позиции каретки 144 , определенной путем подсчета количества оборотов, которые ходовой винт отклонил от первого концевого выключателя с момента последней калибровки с помощью первого концевого выключателя. После калибровки и включения в коробку 172 двигатель 56 приводит каретку 144 в номинальное положение заднего хода (положение каретки 144 сплошной линией на фиг. 11), как описано выше, что может быть нулевым положением, когда конец рулевой тяги на тележке находится выше точки поворота буксировочного крюка или рядом с точкой поворота буксирного крюка.Когда тягач начинает задним ходом прицеп, в поле 174 задается вопрос, изменяется ли угол тяги. Если ответ ДА, то процесс переходит к блоку 175 , где задается вопрос о том, перемещается ли буксировочное устройство в центральное положение. Если ответ НЕТ, то в ячейке 176 каретка перемещается в положение, при котором изменение угловой скорости буксирного устройства уменьшается. Другими словами, если угол тяги увеличивается, то каретка приводится в движение, чтобы управлять колесами, чтобы свести к минимуму увеличение скорости.Если в ячейке 175 ответ ДА, то в ячейке 180 каретка приводится в движение, чтобы центрировать угол буксировочного крюка. Процесс возвращается к ячейке 174 до тех пор, пока тележка не окажется в положении, при котором не происходит изменения угла буксировочной балки, в результате чего фургон движется задним ходом по дуге, определяемой задним ходом тягача по той же дуге. Когда тягач меняет направление, вызывая изменение угла тяги, ответ в ячейке 174 — НЕТ, и процесс переходит в ячейку 178 , где задается вопрос, центрировано ли дышло для поддержки вагона задним ходом. прямая спина.Если фаркоп находится по центру, то ответ ДА, и процесс возвращается к ящику 174 и повторяется. Если в ячейке 178 ответ НЕТ, то каретка перемещается к центрированию буксировочного крюка в ячейке 180 , и процесс повторяется в ячейке 174 . Эта петля заставляет прицеп двигаться прямо назад, когда дышло находится в центре. Поскольку процессы происходят и повторяются с частотой около 30 Гц, происходит сглаживание каретки вокруг оптимальных положений каретки для прямого заднего хода и вокруг дуги по мере внесения незначительных поправок заднего хода.Такое сглаживание может вызвать небольшие рывки каретки, которые могут вызвать чрезмерный износ или другие нежелательные эффекты, поэтому контроллер для резервного копирования может использовать алгоритм пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) или любую их комбинацию, чтобы сгладить движения каретки и достичь более быстрый ответ.

Для варианта исполнения с управляемой осью и со ссылкой на РИС. 9, 10 и 13, в ящике 184 (фиг. 13) поступает резервный сигнал микропроцессором 115 , связанным с вагоном, и осью 104 (фиг.9) отпирается из положения буксировки в ящике 186 . В ячейке 188 можно проверить, находится ли система в резервном режиме, а если нет, то в ячейке 190 ось приводится в перпендикулярное положение буксировки по отношению к дышлу и блокируется в ячейке 192. . Затем процесс возвращается к ящику 184 и повторяется. Если в ячейке 188 ответ ДА, то процесс переходит в ячейку 194 , где задается вопрос, движется ли фаркоп вбок.Если ответ НЕТ, то процесс переходит к блоку 196 , где задается еще один вопрос о том, находится ли тягово-сцепное устройство в прямом положении, чтобы отвести прицеп прямо назад. Если ответ ДА, то положение оси сохраняется, позволяя прицепу двигаться прямо, и процесс возвращается к ячейке 194 и повторяется. Если ответ в ячейке 196 НЕТ, то вагон движется задним ходом по неизменной дуге, поэтому процесс переходит к ячейке 198 , где положение оси снова сохраняется, и процесс возвращается к ячейке 194 и повторяется. .Если ответ в поле 194 ДА, что означает, что прицеп движется задним ходом по меняющейся дуге или при движении задним ходом выполняются корректировки, то ось приводится в движение таким образом, чтобы направить колеса в том же направлении, что и боковое расхождение дышла. Это удерживает фургон задним ходом по той же дуге, что и тягач.

Блок-схема процесса на фиг. 14 показан процесс движения задним ходом прямо назад в вариантах осуществления с управляемой осью, показанных на фиг. 9. Здесь, в ящике 202 , микропроцессором в системе управления вагоном поступает резервный сигнал, который, как уже отмечалось, может быть от резервного фонаря на тягаче или радиокоманды, которая разблокирует ось от фаркоп в коробке 204 . В поле 206 ось поворачивается на то же число градусов, что и угол фаркопа, но в противоположном направлении. Это направляет прицеп прямо назад, так как тягач движется прямо назад. Процесс на фиг. 14 может быть отдельной подпрограммой из процесса на фиг. 13, как отдельной командой, подаваемой контроллеру вагона.

В еще одном варианте осуществления буксирная тележка для буксировки второго прицепа может быть оборудована системой по настоящему изобретению, за исключением замены датчика угла тяги оптическим датчиком.В этом случае оптический датчик будет располагаться так, чтобы видеть переднюю часть прицепа, прикрепленного к седельно-сцепному устройству буксирной тележки. Контрольные маркеры могут быть размещены в передних углах прицепа в пределах поля зрения оптического датчика и используются микропроцессором для расчета угла прицепа. В другом варианте осуществления оптический датчик может быть расположен непосредственно перед седельно-сцепным устройством с полем зрения, включающим нижнюю часть передней части прицепа. Полоска материала, включающая контрольные линии, видимые оптическим датчиком, будет прикреплена под передней частью прицепа в поле зрения датчика, например, с помощью магнитных полос, временного клея и т.п.В процессе работы при изменении угла прицепа опорные линии будут соответствующим образом перемещаться и обнаруживаться оптическим датчиком.

Контроллер, такой как ПИД-регулятор, подходящий для управления автоматическим резервным копированием, может быть выбран из любого числа имеющихся в продаже контроллеров, таких как программируемая вычислительная платформа ARDUINO MEGA, доступная на сайте Arduino, www.arduino.cc и Motor. контроллеры, такие как SYREN 50, поставляемые компанией Dimension Engineering, Inc., расположенной в Питтсбурге, штат Пенсильвания.Входы сигналов от энкодеров подключены к плате ARDUINO, а выходы подключены к контроллеру мотора. Контроллер двигателя, в свою очередь, подключается для управления двигателями. Программирование платы ARDUINO осуществляется путем подключения к плате персонального компьютера и загрузки программ через интерфейс ARDUINO.