Устройство для измерения рельефа местности Советский патент 1987 года по МПК G01C7/04 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерительным информационным системам транспортных средств, может быть использовано для определения рельефа местности в процессе движений транспортного средства и является усовершенствованием устройства по авт. ев, №847035.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг, 1 показана подвижная платформа с установленными на ней элементами системы измерения рельефа, общий вид; на фиг. 2 - блок-схема устройства.

Устройство для измерения рельефа установлено на подвижной платформе 1 с эластичными колесами 2 и состоит из датчиков, регистрирующих: 3 - ход подвески, А - деформацию эластичного колеса, 5 - пройденный путь,

6- вертикальное ускорение колеса,

7- усилие рессоры, 8 - угол отклонения от горизонта по крену, 9 - угол отклонения от горизонта по дифференту, а также первого интегратора 10, второго интегратора 11, датчика 12 усилия в амортизаторе, первого сумматора 13, измерителя-преобразователя 14, регистрирующего прибора 15, датчика 16 вертикальных ускорений платформы, третьего интегратора 17

и второго сумматора 18.

Датчики 3 служат для измерения хода подвески относительно платформы

8качестве таких датчиков могут быть применены, например, вращающиеся трансформаторы типа 5МВТ или сельсины типа БС-7. Датчики 4 определяют деформацию эластичного колеса через усилие подвески и вертикальное ускорение колеса. Конструктивно такой датчик может быть выполнен в виде электронного блока нелинеЙ1 ости, воспроизводящего упругую характеристику данного колеса. В качестве блока не- линейностей может быть использована стандартная вставка функционального преобразователя, входящая в комплект набора блока нелинейностей серии НБН-1. Датчик 5 служит для измерения пройденного расстояния и может быть выполнен в виде свободно катящегося колеса со счетчиком оборотов.Датчик 6 предназначен для измерения вертикального ускорения колеса. Датчик 7 служит для измерения усилия, которое передается от платформы на колесо

через рессору. Это усилие датчиком 7 определяется на основании информации, поступающей от датчика 3. В качестве

датчика 7 могут быть использованы (аналогично датчику 4) электронные блоки нелинейности, воспроизводящие упругую характеристику подвески. Датчики 8 и 9 горизонта по крену и

дифференту служат для измерения углов наклона платформы в поперечной и продольной плоскости. В качестве этих датчиков может быть применен датчик для измерения угловых перемещений типа ДК-бМТ, маятниковый акселерометр или датчик гироскопического типа.

Первый интегратор 10 определяет высоты (координаты) рельефа под колесами правого, а также левого бортов. Управление процессом интегрирования в интеграторе осуществляется по сигналам с датчика 5 пути. Второй интегратор 11 предназначен для определения скорости перемещения Н1гжнего конца подвески, а третий интегратор 17 - для определения скорости верхнего конца подвески. Датчик 16 пред- назнчен для измерения вертикального

ускорения платформы в точке крепления верхнего конца амортизатора.Второй сумматор 18 предназначен для определения скорости Y(t) деформации подвески. Датчик 12 усилия в амортизаторе служит для определения усилия, которое передается на колесо от платформы через амортизатор.Это усилие определяется по информации, поступающей в него со второго сумматора 18. В качестве этого датчика может быть использован электронный блок нелинейности, воспроизводящей диссипативную характеристику амортизатора.

I

Первый сумматор 13 предназначен

для определения суммарного усилии на колеса, которое складывается из нагрузок, передаваемых от платформы через рессору и амортизатор, а также инерционной силы, действующей на колесо. Измеритель-преобразователь 14 определяет, перепады высот рельефа под колесами платформы в вертикально- продольной и вертикально-поперечной плоскости в темпе ее движения,Регистратор предназначен для регистрации координат профиля, а также перепада высот. Он связан с измерителем-пре

31

образователем, интегратором и датчиком пути.

Устройство рабс.)тает следующим оП- разом.

При движении платформ,1 сигнал с первого выхода датчика 3 поступает на вход датчика 7, в кот ором восирс - изводится упругая характеристика рессоры, В зависимости от величины сигнала с выхода датчика 7 снимается сигнал, пропорционалт.ный величине ус усилия, которое воздействует на колесо через рессору. С одного из выходов датчика 6 вертикального ускорения колеса поступает сигнал нл вход второго интегратора 11, с выхода которого снимаеТ я сигнал, пропорпио- нальныр скорости перрмешения колеса, С выхода датчика 16 вертикального ускорения платформы поступает игнaл на вход третьего интегратора 17, с выхода которого снимается сигнал,про порггиональныГ) с к if) ости г(еремс И:,епи : точки присоединения амортизат пра ,ч платформе. Сиг иалы с выходов liiiTfipa торов 11 и 17 поступают на входы нiо рого сумматора 18, с выхода которого снимается с:иг иал, HpO :opiu;(nia ib- ный скорости де- ормачии подноски, поступающий на вх-. Д датчика 1 уси- jrn/t н амортичаторс. В датчикр 1 ьо . производится диссилативная хар -пстепиг тика амортизатора, поэтс)му с его выхода снимается сигнал, пр1Л10 пИ1о- нлльный усилию, передающемуся от платформ, через амортизатор. Затем сигналы с выходов датчиков 6, 7 и 12 поступают на соо ветствующие вх(5ды сумматопа 13, 1дес1 происходит вычисление суммарного усилия, действую щегс; на колесо. С выхода сумматора 13 сигнад поступает на вход датчика 4, в котором воспроизводится урругая характеристика колеса. В зависимости (VT величины суммарного усилия с вы9

хода датчика снимается сигнал,пропорциональный деформа1П1и колеса.

(игналы с выходов датчиков , 3, 8 и J П(.С1упают в измерител1 -преоО- разователь 14, в котором производится вычисление перепадсч.) высот меяи;у колесами ripaBoi o и левого бортов,а

также правого борта относит(М1ьно левого. Сигналы с выходом измеритедя- преоОразователя 14 и датчика 5 пути поступают в интегратор 10, в котором происходит вычисление высот рельефа.

Сигналы с интегратора 10 и датчика 5 пути поступают на регистратор 15, где регистрируются на чувствительную пленку.

Испопьп(5вание устройства позиоляет повысить точность измерения рельефа за счет более точного определения усилия на колесо со стороны амортизатора, вг1ияющего на величину деформа- дии гз.иастичного колеса, что осг бенно

важно тр И движении в труднопрс ходи- мых условиях при значительной массе п.патформы и малой жесткости колес.

Ф

р мула и 3 о б р е т е н и я

30

Ус1р(5й(:тро для измерения рельефа мсстн.ч -ти по авт. св. № 847033,0 т - л и ч о 10 щ с е с я тем, что, с до.ш.к 1;овы 1:ения (Тсти измерений,

оно снабжено датчиком вертикального ускорения платформы, закрепленным в месте соединения амортизатора и платформы, третьим интегратором и вторым сумматором, первый и второй

входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего интеграторов, а выход подключен к входу датчика усилия в амортизаторе,причем вход третьего интегратора соединен с выходом датчика вертикального

ускорения платформы.

Редактор Н. Егорова

Составитель В. Лыков Техред И.Попович

Заказ А210/31Тираж 676Подписное

ВНИИТШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг, 2

Корректоре. Черни

Изобретение относится к итмери- тельным информационным сигтгмам трлн- спортных средств. Цель изобретения - повышение точности иэмере ний. Устройство содержит платформу 1, колеса 2 и датчики 3-9, регистрирующие соот- ветстиенно ход подвески, деформацию колеса 2, пройденный путь, вертикальное ускорение колеса 2, усилие рессоры, угол отклонения от горизонта по крену и угол отклонения от горизонта по диф41еренту, а также датчики 12 усилий и датчики 16 вертикальных ускорений платформы. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устр-на позволяют поньк чть точность итмерения рельефа э; - счет определения усилия на колесо 2 со стороны амортизатора, влия№ Ц1 го ни величину деформации колеса 2, 2 ил. rvj