- •Конспект лекцій
- •"Мехатроніка транспортних засобів і систем"
- •Загальні положення
- •Мета і задачі навчальної дисципліни
- •Тема 1.1 Загальні тенденції розвитку мехатронних систем
- •1.1.1 Виникнення і розвиток мехатронних систем
- •1.1.2 Основні напрями розвитку мехатронных систем (інтеграція, інтелектуалізація, мініатюризація)
- •Інтеграція мехатронных систем
- •Інтелектуалізація мехатронных систем
- •Мініатюризація мехатронных модулів і систем
- •Тема 1.2 Концепція побудови мехатронных систем
- •1.2.1 Загальні уявлення про мехатронну систему
- •1.2.2 Інформаційні і енергетичні потоки в мехатронній системі
- •1.2.3 Загальна концептуальна структура інтелектуальної системи управління
- •Тема 2.1 Виконавчі мехатронні модулі руху
- •2.1.1 Мехатронні модулі руху
- •Гідравлічні модулі руху
- •П'єзоелектричні модулі руху
- •Біонічні модулі руху
- •Комбіновані модулі руху
- •2.1.2 Інтелектуальні модулі руху
- •2.1.3 Рушії мобільних мехатронних систем
- •Системи з крокуючим принципом переміщення коліс
- •Гусеничні рушії
- •Пневматичні гусениці
- •Роторно-гвинтові рушії
- •Комбіновані рушії
- •Тема 2.2 Мехатронні модулі руху інформаційно - вимірювальних систем і систем управління
- •2.2.1 Структурна схема передачі і обробки інформації в мехатронних системах і їх приклади
- •2.2.2 Ієрархія, невизначеність і міра інтелектуальності систем управління
- •Міра інтелектуальності систем управління
- •2.2.3 Класифікація модулів систем управління
- •Модулі систем управління виконавчого рівня
- •Модулі систем управління тактичного рівня
- •Модулі систем управління на стратегічному рівні
- •Тема 3.1 Основи проектування мехатронних пристроїв і систем
- •3.1.1 Системний підхід до проектування
- •3.1.2 Cals - технології
- •Step- стандарти
- •3.1.3 Концепція проектування мехатронних модулів і систем.
- •Тема 3.2 Застосування сучасних мехатронних систем
- •3.2.1 Технологічні і робототехнічні мехатронні системи
- •Робототехніка в промисловості
- •3.2.2 Мехатронні системи автомобільного транспорту
- •3.2.3 Особливості діагностики мехатронних систем автомобілів
- •Рекомендована література Базова
- •Допоміжна
Роторно-гвинтові рушії
Роторно-гвинтовий рушій(РВД) забезпечує необхідну прохідність транспортно-технологічним машинам по грунтах із здатністю, що несе, нижче 0,02 Мпа і по мілководдю без додаткових гідравлічних рушіїв. Роторно-гвинтові машини(РВМ) завдяки рушієві володіють амфибийностью, що дозволяє пересуватися і безпечно проводити роботу на будь-яких слабких грунтах, воді, снігу, льоду з самостійним виходом з ополонки на лід.
Роторно-гвинтовий рушій складається з однієї або декількох гвинтових секцій(роторів), встановлених по бортах машини. Ротор є базовим циліндром(зазвичай порожнистий, заповнюється для підвищення плавучості пінопластом або герметизується) діаметром d з навитими на нього однією або декількома гвинтовими лопатями(число лопатей n визначається заходностью) з кроком tp навивки. Гвинтова лопать характеризується кутом φ підйому гвинтової лінії і заввишки hл лопаті. Форма перерізу гвинтової лопаті може бути різна, але найчастіше трикутна, з кутом α при вершині. Передня(заходная) частина рушія також може бути різної форми(конусною, сферичною і т. д.).
Матеріали, з яких виготовляють ротори, - леговані сплави, спеціальні сталі, пластмаси. Матеріал і стан поверхні ротора характеризуються коефіцієнтом тертя ковзання в зоні контакту рушія з опорною поверхнею. Вибір конструктивних параметрів визначає тягово-зчіпні характеристики рушія.
На Рис. 2.18 показаний снегоболотоход, який був задуманий як тягач для використання на будівництві магістральних трубопроводів.
Рис. 2.18. Снегоболотоход
Комбіновані рушії
Хоча, як уже згадувалося, крокуючий спосіб пересування ще не отримав практичного застосування на транспорті внаслідок його складності, в комбінації з іншими, більше традиційними способами він вже використовується.
Зокрема, реалізована комбінація колісного і крокуючого способів пересування в так званих колісно-крокуючих транспортних машинах.
Застосовуються два варіанти такої комбінації. У першому випадку режими кочення і крокує здійснюються окремо і послідовно за допомогою окремих приводів.
Наприклад, колеса встановлюються на кінцях вертикальних важелів підвіски, які можуть обертатися на 360° відносно корпусу машини. При включенні приводів цих важелів машина пересувається на них, спираючись на колеса. При вертикальному положенні важелів підвіски машина рухається на колесах в режимі звичайного кочення. На Рис. 2.19 показаний зразок такої транспортної машини(США). У другому варіанті обидва режими(кочення і крокує) здійснюються одночасно. Опори механізму того, що крокує виконуються у вигляді коліс і переміщаються вперед відносно корпусу машини без відриву від грунту. При цьому колеса, обертаючись, беруть участь в створенні тягового зусилля.
Рис. 2.19. Комбінація колісного і крокуючого способу пересування
Спроба поєднання в одній конструкції позитивних якостей різних рушіїв і механізмів привели до появи сімейства планетарнокатковых рушіїв(ПКД). ПКД - поєднання властивості колеса, катка, гусениці, планетарного механізму, ковзаючої лижі і понтона. Залежно від властивостей опорної поверхні, на якій повинна рухатися машина, в конструкції конкретного ПКД посилюються якості елементів того рушія, який найбільш пристосований до таких умов, а структура конструкції, що містить основні принципи облаштування простого планетарного механізму, забезпечує універсальність рушія.
Машина, оснащена таким рушієм, може рухатися з відносно високими швидкостями(10.40 км/год) по твердій дорозі, м'якому грунту і глибокому сніговому покриву, болоту будь-якого типу і водної поверхні.
Проте поєднання позитивних властивостей рушіїв різних типів зумовило і негативні властивості - складність конструкції, велику матеріаломісткість, великий внутрішній опір руху, відносно високі об'ємні показники рушія і відносно малу корисну площу платформи навантаження машини.
