Система автоматической стабилизации многоосного колесного шасси

Целью данной полезной модели является разработка системы автоматической стабилизации многоосного колесного шасси ЗИЛ 135 ЛМ боевой машины реактивной системы залпового огня (БМ РСЗО) «Ураган» с использованием гидроэлектропривода, управляемого микропроцессором. Полезная модель направлена на обеспечение горизонтального положения многоосного колесного шасси БМ РСЗО с необходимой точностью. Данная цель достигается тем, что при современном уровне развития вычислительной техники существует возможность перейти к автоматическому отслеживанию заданных параметров при помощи микропроцессорной системы управления. Система автоматической стабилизации многоосного колесного шасси позволит радикально уменьшить время перевода БМ РСЗО «Ураган» из походного положения в боевое и обратно. Это значительно повысит такой показатель, как маневренность, который является одним из главных факторов характеризующих современный общевойсковой бой. Полезная модель позволяет автоматизировать работу расчета при занятии огневой позиции, а также уменьшает временные затраты на подготовку огневой позиции в инженерном отношении и повышает устойчивость шасси к опрокидыванию.

Полезная модель (ПМ) относится к области гидроэлектроприоводов, а именно к гидравлическим исполнительным механизмам, и может быть использовано для управления положением и автоматической стабилизации пневмоколесного шасси Боевой Машины Реактивной Системы Залпового Огня (БМ РСЗО) 9П140 «Ураган». В настоящее время прототипов системы автоматической стабилизации многоосного колесного шасси БМ РСЗО не обнаружено, однако применение предлагаемой полезной модели необходимо для автоматизации работы расчета БМ РСЗО. В настоящее время на БМ РСЗО установлены механические домкраты с ручным приводом, их использование при переводе БМ РСЗО в боевое положение и обратно для обеспечения устойчивости БМ РСЗО при стрельбе требует больших временных затрат, что ведет к снижению мобильных показателей. Предложенная система позволит на основе гидроэлектропривода автоматически переводить БМ РСЗО из походного положения в боевое с наименьшей затратой времени, а также использовать БМ РСЗО в различных рельефных условиях.

Целью полезной модели является обеспечение автоматической стабилизации шасси БМ РСЗО при переводе ее в боевое положение и обратно при стрельбе, а также обеспечение устойчивости к опрокидыванию.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство «Система автоматической стабилизации многоосного колесного шасси» дополнительно введены:

- один датчик 1 поперечного крена (ПК);

- один датчик 2 продольного крена (ПрК);

- один блок 1 управления стабилизацией (УС);

- один электронный полупроводникового усилитель 1 (ЭПпрУ);

- два управляющих двигателя 1, 2 постоянного тока МИ 42А (ГОСТ 19523-74) (УД);

- два червячных редуктора 1, 2 (ЧР);

- два шестеренчатых масляных насоса 1, 2 НШ32У3 (ГОСТ 13167-82) (ШМН);

- один масляный бак 1 (МБ);

- два электронных трехпозиционных, золотниковых с пилотным управлением гидрораспределителя 1, 2 (ЭГр)

- четыре гидродомкрата 1, 2, 3, 4 с диаметром цилиндра 125-мм, диаметром штока 60-мм двухстороннего действия (ГОСТ 12447-80) (ГД).

Функциональная схема работы системы автоматической стабилизации колесного шасси, а также организация взаимодействия показана на фиг.1.

Датчик 1 поперечного крена предназначен для выработки электрического сигнала в зависимости от угла наклона многоосного колесного шасси 1 в поперечной плоскости, причем, выход 1 датчика 1 поперечного крена соединен шиной с входом 1 блока 1 управления стабилизацией. Датчик 2 продольного крена предназначен для выработки электрического сигнала в зависимости от угла наклона многоосного колесного шасси 1 в продольной плоскости, причем выход 1 датчика 2 продольного крена соединен шиной с входом 2 блока 1 управления стабилизацией. Блок 1 управления стабилизацией предназначен для управления стабилизацией многоосного колесного шасси 1 и включает: однокристальную микро электронную вычислительную машину (ЭВМ) КМ1816ВЕ51, блок идентификации сигнала (БИС) программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55, блок идентификации аналогово-цифровой системы сбора данных К572ПВ4, аналогово-цифровой системы сбора данных К572ПВ4, аналогово-цифровой преобразователь К1113ПВ1, буферный регистр 588ИР2, микросхемы памяти (оперативное запоминающее устройство КР537РУ8 и постоянное запоминающее устройство КР55РТ15), а также соединительные шины. Выход 1 блока 1 управления стабилизации соединен шиной с входом 1 электронного полупроводникового усилителя 1. Электронный полупроводниковый усилитель 1 предназначен для усиления электрического сигнала поступающего с блока 1 управления стабилизацией, до значения необходимого для работы управляющих двигателей 1, 2 постоянного тока. Выход 1 электронного полупроводникового усилителя 1 соединен шиной с входами 1, 1 управляющих двигателей 1, 2 постоянного тока. Управляющие двигатели 1, 2 постоянного тока предназначены для выработки механической энергии и подачи ее на привод рабочих механизмов системы, причем выходы 1, 1 управляющих двигателей 1, 2 постоянного тока соединены с входами 1, 1 червячных редукторов 1, 2, через шестеренчатую пару. Червячные редукторы 1, 2 предназначены для передачи крутящего момента от управляющих двигателей 1, 2 к шестеренчатым масляным насосам 1, 2 через шестеренчатые пары, причем выходы 1, 1 червячных редукторов 1, 2 соединены с входами 1, 1 шестеренчатых масляных насосов 1, 2. Шестеренчатые масляные насосы 1, 2 предназначены для закачки масла из масляного бака 1, и подачи его под давлением к электронным трехпозиционным, золотниковым с пилотным управлением гидрораспределителям 1, 2. Входы 2, 2 шестеренчатых масляных насосов 1, 2 соединены трубопроводами с выходом 1 масляного бака. Выходы 1, 1 шестеренчатых масляных насосов 1, 2 соединены трубопроводами с входами 1, 1 электронных трехпозиционных, золотниковых с пилотным управлением гидрораспределителей 1, 2. Масляный бак 1 предназначен для запаса циркулирующей жидкости в гидросистеме, ее охлаждения, очистки от мелких примесей и предотвращения вспенивания. Электронные трехпозиционные, золотниковые с пилотным управлением гидрораспределители 1, 2 предназначены для дистанционного управления потоком рабочей жидкости, причем выход 1 электронного трехпозиционного, золотникового с пилотным управлением гидрораспределителя 1 соединен трубопроводами с входами 1, 1, гидродомкратов 1, 2, а выход 1 электронного трехпозиционного, золотникового с пилотным управлением гидрораспределителя 2, соединен трубопроводами с входами 1, 1 гидродомкратов 3, 4. Гидродомкраты 1, 2, 3, 4, предназначены для преобразования потока рабочей жидкости в механическую энергию на выходной части штока и непосредственного воздействия на многоосное колесное шасси 1, причем выходные штоки 1, 1. 1, 1, гидродомкратов 1, 2, 3, 4 оказывают прямое воздействие на многоосное колесное шасси 1, автоматически горизонтируя его в поперечной и продольной плоскости.

Выравнивание шасси может проходить в двух режимах: I автоматический и II полуавтоматический.

I. В автоматическом режиме алгоритм работы можно разделит на три основные этапа: 1) выравнивание в продольной плоскости, 2) выравнивание в поперечной плоскости, 3) стабилизация шасси.

1. Выравнивание шасси в поперечной плоскости происходит следующим образом. Датчик 1 поперечного крена в зависимости на какой борт на левый или на правый наблюдается крен, вырабатывает управляющий электрический сигнал и подает его в блок 1 управления стабилизацией, с целью приподнять или опустить борт шасси. Управляющий электрический сигнал обрабатывается в блоке 1 управления стабилизацией, затем поступает в электронный полупроводниковый усилитель 1, где усиливается до значения необходимого для работы управляющих двигателей 1, 2 постоянного тока. Далее вращательные моменты вырабатываемые управляющими двигателями 1, 2 поступают на редукторы 1, 2 червячного типа, после чего передаются на шестеренчатые масляные насосы 1, 2 которые производят закачку масла из масляного бака 1. После закачки масло потоком управляемым электронными трехпозиционными, золотниковыми с пилотным управлением гидрораспределителями 1, 2 поступает в гидродомкраты 1, 2, 3, 4 которые, воздействуя на многоосное колесное шасси 1 выравнивают его в поперечной плоскости, после чего в блок 1 управления стабилизацией вновь вводится информация о достигнутом поперечном крене. Если горизонта в данной плоскости достичь не удалось, блок 1 управления стабилизацией вновь вырабатывает управляющие сигналы на исполнительные механизмы в зависимости от величины и знака контролируемого на данном этапе параметра, до тех пор пока не будет достигнуто горизонтальное положение многоосного колесного шасси 1 в поперечной плоскости, о чем будет сигнализировать код нулевого крена датчика 1 поперечного крена. Получив этот сигнал, система переходит к следующему этапу работы.

2. Выравнивание шасси в продольной плоскости происходит аналогично процессу выравнивания шасси в поперечной плоскости. Датчик 2 продольного крена в зависимости на какую часть многоосного колесного шасси 1 (переднюю или заднюю) наблюдается продольный крен, вырабатывает управляющий электрический сигнал и подает его в блок 1 управления стабилизацией, с целью приподнять или опустить переднюю часть многоосного колесного шасси 1 и одновременно приподнять или опустить заднюю. Управляющий электрический сигнал обрабатывается в блоке 1 управления стабилизацией, затем поступает в электронный усилитель 1, где усиливается до значения необходимого для работы управляющих двигателей 1, 2 постоянного тока. Далее вращательные моменты, вырабатываемые управляющими двигателями 1, 2 постоянного тока, поступают на червячные редукторы 1, 2, после чего передаются на шестеренчатые масляные насосы 1, 2, которые производят закачку масла из масляного бака 1. После закачки масло потоком управляемым электронными трехпозиционными, золотниковыми с пилотным управлением гидрораспределителями 1, 2 поступает в гидродомкраты 1, 2, 3, 4, которые, воздействуя на многоосное колесное шасси 1 выравнивают его в поперечной плоскости, далее вновь вводится информация о достигнутом поперечном крене в блок 1 управления стабилизацией. Если горизонтальности в данной плоскости достичь не удалось, блок 1 управления стабилизацией вновь вырабатывает управляющие сигналы на исполнительные механизмы в зависимости от величины и знака контролируемого на данном этапе параметра. Работа системы осуществляется до тех пор, пока не будет достигнуто горизонтальное положение многоосного колесного шасси 1 в поперечной плоскости, о чем будет сигнализировать код нулевого крена датчика 2 поперечного крена.

3. При работе в полуавтоматическом режиме оператор осуществляет стабилизацию шасси воздействуя на джостики электронных трехпозиционных, золотниковых с пилотным управлением гидрораспеделителей 1, 2. При отклонении джостик вырабатывается электрические управляющие сигналы, которые поступают на электромагниты, затем через пилотные золотники управляют основными золотниками гидрораспределителя, перемещая их пропорционально величине тока управления. В результате скорость движения исполнительных механизмов зависит от углового положения ручки джойстика.

Система автоматической стабилизации многоосного колесного шасси, содержащее один датчик 1 поперечного крена, один датчик 2 продольного крена, один блок 1 управления стабилизацией, один электронный полупроводниковый усилитель 1, два управляющих двигателя 1, 2 постоянного тока, два червячных редуктора 1, 2, два шестеренчатых масляных насоса 1, 2, один масляный бак 1, два электронных трехпозиционных, золотниковых с пилотным управлением гидрораспределителя 1, 2, четыре гидродомкрата 1, 2, 3, 4, отличающаяся тем, что в нее входят один датчик 1 поперечного крена, один датчик 2 продольного крена, один блок 1 управления стабилизацией, один электронный полупроводниковый усилитель 1, два управляющих двигателя 1, 2 постоянного тока, два червячных редуктора 1, 2, два шестеренчатых масляных насоса 1, 2, один масляный бак 1, два электронных трехпозиционных, золотниковых с пилотным управлением гидрораспределителя 1, 2, четыре гидродомкрата 1, 2, 3, 4, причем выход 1 датчика 1 поперечного крена соединен с входом 1 блока 1 управления стабилизации, выход 1 датчика 2 продольного крена соединен с входом 1 блока 1 управления стабилизации, выход 1 блока 1 управления стабилизации соединен с входом 1 электронного полупроводникового усилителя 1, выход 1 электронного полупроводникового усилителя 1 соединен с входами 1, 1 управляющих двигателей 1, 2 постоянного тока, выходы 1, 1 управляющих двигателей 1, 2 постоянного тока соединены с входами 1, 1 червячных редукторов 1, 2, выходы 1, 1 червячных редукторов 1, 2 соединены с входами 1, 1 шестеренчатых масляных насосов 1, 2 входы 2, 2 шестеренчатых масляных насосов 1, 2 соединены с входом 1 масляного бака 1, выходы 1, 1 шестеренчатых масляных насосов 1, 2 соединены с входами 1, 1 электронных, трехпозиционных, золотниковых с пилотным управлением гидрораспределителей 1, 2, выход 1, электронного, трехпозиционного, золотникового с пилотным управлением гидрораспределителя 1 соединен с входами 1, 1, гидродомкратов 1, 2, а выход 1 электронного, трехпозиционного, золотникового с пилотным управлением гидрораспределителя 2 соединен с входами 1, 1, гидродомкратов 3, 4, выходные штоки 1, 1, 1, 1, гидродомкратов 1, 2, 3, 4, оказывают прямое воздействие на многоосное колесное шасси 1.