Математическое моделирование гидрообъемного рулевого управления универсальной мобильной машины
Another Title
Mathematical modeling of hydraulic steering control of a universal mobile car
Bibliographic entry
Математическое моделирование гидрообъемного рулевого управления универсальной мобильной машины = Mathematical modeling of hydraulic steering control of a universal mobile car / А. И. Белениник, Д. В. Клоков, А. В. Захаров, С. В. Ермилов // Транспорт и транспортные системы: конструирование, эксплуатация, технологии : сборник научных статей / Белорусский национальный технический университет ; редкол.: С. В. Харитончик (гл. ред.) [и др.]. – Минск : БНТУ, 2024. – Вып. 6. – С. 128-135.
Abstract
В статье рассматривается подход к математическому моделированию гидрообъемного рулевого управления (ГОРУ) универсальной мобильной машины. Анализируются принципы работы ГОРУ, с акцентом на его два основных компонента: механическую и гидравлическую части. В работе приводится математическое описание, охватывающее управление колесами машины и их углы поворота, которые определяют устойчивость и маневренность. Разработанная математическая модель позволяет рассчитывать зависимости между углами поворота правого и левого колеса. Выведенное дифференциальные уравнения, описывает динамику и взаимодействие основных компонентов. Уравнения учитывают влияние различных факторов, включая вязкость рабочей жидкости, сопротивление трубопроводов и эластичность шин, что позволяет точно спрогнозировать поведение машины. Важной особенностью является интеграция обратной связи, адаптирующей работу системы к изменениям внешних условий и нагрузок. Основной целью исследования является создание модели для анализа и прогнозирования устойчивости ГОРУ в различных эксплуатационных условиях. Моделирование и расчеты показывают высокую степень соответствия с реальными данными, что подтверждает точность разработанной модели и ее пригодность для последующих инженерных улучшений. Результаты имеют практическое значение для повышения маневренности, надежности и безопасности универсальных мобильных машин, делая предложенную методику полезной для разработки современных систем рулевого управления.
Abstract in another language
The article discusses an approach to mathematical modeling of the hydrostatic power steering (HPS) of a universal mobile machine. It analyzes the operational principles of the HPS, with a focus on its two main components: the mechanical and hydraulic parts. The study provides a mathematical description covering wheel control and their turning angles, which are key determinants of stability and maneuverability. The developed mathematical model enables calculations of the relationships between the turning angles of the right and left wheels. The derived differential equations describe the dynamics and interactions of the main components. These equations account for various factors, including the viscosity of the working fluid, pipeline resistance, and tire elasticity, allowing for accurate predictions of the machine's behavior. A notable feature is the integration of feedback, which adapts system performance to changes in external conditions and loads. The primary objective of this research is to create a model for analyzing and predicting HPS stability under different operating conditions. Modeling and calculations demonstrate a high degree of alignment with real-world data, confirming the accuracy of the developed model and its suitability for further engineering improvements. The results are of practical importance for enhancing the maneuverability, reliability, and safety of universal mobile machines, making the proposed methodology valuable for designing modern steering systems.