Analýza natáčení kol přední a zadní nápravy.

Bc. Miroslav Charous

Master's thesis

Steering analysis of wheels front and bottom axle.

Abstract:

Podstatou práce je analýza natáčení kol přední i zadní nápravy traktoru se spodním sečením a sběrným košem. Navržený mechanismus řízení, splňuje požadavky zadavatele. Tento mechanismus řízení jsme použili u návrhu mechanické varianty řízení, elektrické a následně kombinované varianty. Hlavní rozbor je proveden na variantě využívající kombinované řízení, kde se natáčí kola přední nápravy mechanicky, silou vytvořenou řidičem. Kola zadní nápravy se natáčí elektromotorem. Snímanou veličinou je úhel natočení jedné z části mechanismu řízení přední a zadní nápravy. V našem případě sledujeme pohyb segmentu řízení. Úhly natočení segmentu jsou vstupní informací pro řídící jednotku, která koordinuje řídící proces. Zjištěné zatěžovací síly v mechanismu řízení nám pomohly vybrat vhodné komponenty vozidla. Dále se práce zaměřuje na návrh funkčního modelu řídící jednotky. Návrh řídící jednotky je velice složitý komplexní problém. Po definování požadavků, funkcí, vstupů a výstupů z řídící jednotky můžeme přistoupit ke konkrétní realizaci. Následoval návrh schématu plošného spoje, vyrobení a oživení řídící jednotky. Dále se v diplomové práci zabýváme programováním hlavního programu řídící jednotky. Poslední částí je zamyšlení nad možnostmi rozšíření pracovních funkcí řídící jednotky. Celý konstrukční návrh je uzavřen vhodným dimenzováním alternátoru vozidla, který bude dodávat do systému energii potřebou při provozu.

Abstract:

The base of this thesis is analysis of steering mechanism. We explore ways, how we can steer all wheels of front and bottom axis of lawn mower tractor. We designed steering mechanism, which is able to accomplish requirements. We use the steering mechanism to design fully mechanical, electric and consecutively combine variant. The main analysis is performed on combine variant. In this variant we can drive wheels of front axle with strength of driver and the electric motor drives wheels of rear axis by wire. We use the magnetic angle sensors to observe angle of steering on either axis. We installed the sensor on one part of steering mechanism (steering segment) and follow movement of this part. Angles from sensors are primary input data witch we can compare in control unit of steering. We found out the level of strength or torque, which affect in steering mechanism and selected component witch are the best one to use. The final part of thesis is dedicated to design of control unit. This is very complicated complex problem. We need to know all requirements and what will be input and output data. After specify all of requirement we can build the control unit. We designed electric schema and functional diagram of control unit. We programmed the main program of the control unit and after we compile it to the control unit. At the end we counted power to specify alternator power witch is needed for covering tractor needs.

Keywords

řízení všemi koly, 4WS, mechanismus řízení, natáčení kolových vozidel, automatická regulace, legislativa, Ackermannova podmínka, charakteristika řízení, geometrie, mechanické řízení, vratný moment, elektrické řízení, kombinované řízení, ovládací elektromagnet, magnetický snímač natočení, relé, elektromotor, šneková převodovka, převodový poměr silový, převodový poměr otáčkový, převodka řízení, segment řízení, řídící jednotka, vývojový diagram, mikroprocesor, analogový komparátor, A/D převodník, stabilizátor napětí, schéma plošného spoje, programování, elektromagnetická kompatibilita, diagnostická kontrolka, blikací kód

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 5. 2008

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2008
• Supervisor: doc. Ing. Miroslav Tesař, CSc.

University of Pardubice

Faculty of Transport Engineering

Master programme / field:
Transport Engineering and Communications / Transport Means: Road Vehicles