СИСТЕМА И СПОСОБ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ СОСТАВА КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

1. Система рулевого управления, выполненная с возможностью управления несколькими транспортными средствами, находящимися в составе, содержащая:
выбранную пару совмещенных в поперечном направлении движущих устройств, каждое из которых содержит выполненное с возможностью рулевого управления взаимодействующее с землей колесо, которое также выполнено с возможностью установки на противоположных сторонах одного из указанных транспортных средств;
первый силовой приводной механизм для осуществления рулевого управления указанной выбранной парой движущих устройств, когда состав перемещается по земле;
по меньшей мере две дополнительные пары совмещенных в поперечном направлении движущих устройств, причем каждая пара содержит два выполненных с возможностью рулевого управления взаимодействующих с землей колеса, соединена с одним или большим количеством дополнительных транспортных средств и поддерживает указанные дополнительные транспортные средства, причем каждое движущее устройство каждой дополнительной пары выполнено с возможностью установки на соответствующей одной из двух противоположных сторон ее соответствующего дополнительного транспортного средства;
второй силовой приводной механизм для осуществления рулевого управления каждой из таких дополнительных пар движущих устройств;
по меньшей мере один датчик угла для измерения выбранного межвагонного угла между указанной одной или каждой парой смежных транспортных средств и для генерации первого электрического сигнала, указывающего на значение этого угла, и
систему управления, предназначенную для управления каждым вторым силовым приводным механизмом для установки угла поворота каждой из указанных дополнительных пар движущих устройств, причем указанная система управления содержит средство указания расстояния, которое прошли колеса в составе от выбранного местоположения, средство определения текущего угла поворота каждой выбранной пары и указанных по меньшей мере двух дополнительных пар движущих устройств и генерации соответствующих вторых электрических сигналов, указывающих на значение этого угла, средство сохранения ряда углов поворота указанной выбранной пары, измеренных указанными средствами определения, когда состав транспортных средств перемещается по опорной поверхности, и средство передачи электрических сигналов рулевого управления к указанному второму силовому приводному механизму, для приведения в действие указанного второго силового приводного механизма и, таким образом, рулевого управления указанными дополнительными парами движущих устройств, при этом указанная система управления во время использования указанной системы рулевого управления регулирует текущий угол поворота каждой дополнительной пары до требуемого угла поворота на основании расстояния, пройденного составом из указанного выбранного местоположения, определенного текущего угла поворота соответствующей пары и измеренного межвагонного угла для соответствующей пары,
при этом указанный межвагонный угол для каждой пары смежных транспортных средств определяется центральными продольными осями соответствующей пары и точкой поворота, вокруг которой одна из соответствующих пар может поворачиваться относительно другого транспортного средства соответствующей пары в целом в горизонтальной плоскости.
2. Система по п.1, в которой каждое из указанных движущих устройств содержит гидравлический двигатель для приведения в действие соответствующего ему транспортного средства и не вращающуюся опорную конструкцию для колеса для присоединения с возможностью отсоединения движущего устройства к основной конструкции соответствующего транспортного средства, которое является конвейерным транспортным средством.
3. Система по п.1, в которой указанный один или каждый датчик угла содержит натянутую роликовую цепь, проходящую горизонтально на криволинейной опоре для цепи, центр кривизны которой совмещен по вертикали с указанной точкой поворота, которая расположена на полпути между двумя движущими устройствами, и преобразователь положения вращения, выполненный с возможностью установки на механизме сцепки с возможностью шарнирного соединения соответствующей пары смежных транспортных средств вместе и имеющий измерительную звездочку, выполненную с возможностью взаимодействия с указанной роликовой цепью.
4. Система по п.1, в которой указанная система управления содержит программируемые логические контроллеры (ПЛК), причем соответствующий один из указанных ПЛК предусмотрен для установки на каждом транспортном средстве состава.
5. Система по п.2, в которой указанная система управления запрограммирована для установления диапазона нечувствительности для указанного требуемого угла поворота каждой дополнительной пары движущих устройств, причем указанный диапазон нечувствительности проходит на несколько градусов выше и несколько градусов ниже требуемого угла поворота, при этом указанная система управления только посылает рабочий сигнал в указанный второй силовой приводной механизм, чтобы отрегулировать текущий угол поворота соответствующей пары указанных движущих устройств, если текущий угол поворота для этой соответствующей пары находится за пределами указанного диапазона нечувствительности.
6. Система по п.1, в которой, когда состав перемещается в одном из двух возможных направлений, указанный один или каждый межвагонный угол умножается на -1 указанной системой управления для обеспечения измененного межвагонного угла, который используется для вычисления величины корректировки угла поворота для дополнительной пары, связанной с этим межвагонным углом.
7. Система по п.6, в которой указанная система управления регулирует угол поворота каждой дополнительной пары, только если вычисленное значение корректировки угла поворота превышает заданную минимальную корректировку угла.
8. Система по п.1, в которой во время ее использования указанная система управления может регулировать текущий угол поворота на величину, которая компенсирует заданное смещение соответствующей дополнительной пары движущих устройств по мере их перемещения по земле.
9. Система по п.8, в котором во время ее использования указанная система управления только регулирует текущий угол поворота с обеспечением компенсации смещения соответствующей дополнительной пары, если требуемый угол поворота превышает заданный положительный угол или же меньше заданного отрицательного угла эквивалентной величины.
10. Система по любому из пп.1-9, в которой указанные транспортные средства представляют собой конвейерные транспортные средства, расположенные торец в торец со смежными транспортными средствами, соединенными друг с другом с возможностью поворота для совершения поворотного движения вокруг вертикальной оси поворота, причем каждая вертикальная ось поворота расположена на полпути между соответствующей одной из указанных дополнительных пар.
11. Способ рулевого управления составом по меньшей мере из трех соединенных вместе транспортных средств, включающий:
использование состава по меньшей мере из трех транспортных средств, содержащего первое и второе концевые транспортные средства и по меньшей мере одно промежуточное транспортное средство, причем каждое транспортное средство имеет по меньшей мере одну установленную на нем пару движущих устройств, поддерживающих транспортное средство, и каждое движущее устройство содержит колесо, выполненное с возможностью рулевого управления и с возможностью поворота вокруг по существу вертикальной оси для осуществления рулевого управления транспортным средством, при этом движущее устройство каждой пары установлено на противоположных сторонах соответствующего транспортного средства, а каждое транспортное средство дополнительно содержит силовой механизм рулевого привода для поворота колес указанной одной или каждой пары вокруг их соответствующих вертикальных осей и контроллер для управления работой указанного силового средства рулевого привода, чтобы осуществлять рулевое управление указанным составом, при этом смежные транспортные средства состава соединены с возможностью поворота друг с другом для выполнения поворотного движения вокруг по существу вертикальной оси поворота транспортного средства;
обеспечение перемещения указанного состава по земле в требуемом направлении к одному из указанных концевых транспортных средств;
осуществление рулевого управления ведущей парой колес указанного одного концевого транспортного средства на требуемый угол поворота;
измерение указанного требуемого угла поворота на непрерывной или частой периодической основе и передачу первых сигналов, указывающих на значение этого угла, указанному контроллеру;
сохранение ряда указанных требуемых углов поворота по мере продвижения состава по земле;
измерение на непрерывной или частой периодической основе текущего угла поворота для каждой пары колес, расположенных позади указанной ведущей пары колес относительно направления движения состава;
передачу индикации расстояния, пройденного составом от выбранного местоположения, указанному контроллеру;
передачу считываемых контроллером показаний межвагонных углов между парами смежных транспортных средств к указанному контроллеру, причем каждый межвагонный угол образован центральными продольными осями соответствующей пары транспортных средств и указанной осью поворота транспортного средства для соответствующей пары, и
вычисление корректировок угла поворота для ведомых пар указанных колес посредством указанного контроллера по мере перемещения состава, причем указанные корректировки угла поворота являются функцией следующего:
(i) расстояния, пройденного составом транспортных средств;
(ii) сохраненных требуемых углов поворота ведущей пары колес, причем контроллер выбирает сохраненный угол поворота для каждой ведомой пары, который представляет собой требуемый угол поворота, когда указанная ведущая пара колес находилась приблизительно в том же самом местоположении, где в настоящее время расположена соответствующая ведомая пара;
(iii) текущего межвагонного угла, связанного с соответствующей ведомой парой, причем этот межвагонный угол имеет определяющую его вертикальную ось, расположенную между соответствующей ведомой парой; и
(iv) текущего угла поворота каждой пары колес, расположенной позади указанной ведущей пары колес.
12. Способ по п.11, в котором указанный контроллер содержит программируемый логический контроллер (ПЛК) в каждом из указанных транспортных средств, причем указанные ПЛК содержат ведущий ПЛК и интеллектуальные ведомые ПЛК.
13. Способ по п.11, в котором на указанном этапе вычисления используют диапазон нечувствительности угла для каждого выбранного сохраненного угла поворота для каждой ведомой пары, причем указанный диапазон нечувствительности проходит от минимального установочного угла до максимального установочного угла.
14. Способ по п.11, в котором когда указанный состав перемещается в одном из двух возможных направлений, на указанном этапе вычисления умножают каждый текущий межвагонный угол на «-1», чтобы получить модифицированный межвагонный угол, используемый для вычисления каждой корректировки угла поворота.
15. Способ по любому из пп.11-14, в котором на указанном этапе вычисления вычисляют скорректированное угловое положение для каждой пары ведомых колес путем умножения текущего угла поворота для соответствующей пары колес на заданную величину, которая компенсирует смещение соответствующей ведомой пары.
16. Система рулевого управления по меньшей мере для трех транспортных средств, соединенных вместе с формированием состава, причем смежные транспортные средства в указанном составе соединены с возможностью поворота друг с другом для осуществления поворотного перемещения вокруг по существу вертикальной оси, при этом каждое транспортное средство имеет пару выполненных с возможностью рулевого управления колес, установленных на нем и поддерживающих это транспортное средство, причем пары выполненных с возможностью рулевого управления колес содержат выбранную ведущую пару, установленную на одном из указанных транспортных средств, расположенном в одном конце состава, и указанная ведущая пара имеет угол поворота, определяемый оператором, управляющим устройством рулевого управления для указанной ведущей пары во время использования системы рулевого управления, а каждое транспортное средство имеет приводной механизм для рулевого управления его соответствующей парой колес, которые установлены на противоположных сторонах транспортного средства, при этом указанная система содержит:
электрическая систему контроллера для автоматического рулевого управления всеми парами колес, расположенными позади указанной ведущей пары, причем указанная система контроллера содержит блок памяти для хранения измеренных данных и электрический индикатор для создания сигнала, указывающего текущее расстояние, пройденное составом из заданного местоположения;
угловые датчики транспортного средства для измерения выбранных межвагонных углов между смежными транспортными средствами, создания первых электрических сигналов, указывающих на значения этих углов, и передачи таких первых электрических сигналов указанной системе контроллера, причем межвагонный угол представляет собой угол, ограниченный центральными продольными осями соответствующей пары смежных транспортных средств и указанной по существу вертикальной оси, вокруг которой одна из соответствующих пар может поворачиваться относительно другого транспортного средства пары;
первый датчик угла колеса для подачи электрического сигнала, указывающего на текущий угол поворота указанной выбранной ведущей пары колес, указанной системе контроллера, причем указанный блок памяти выполнен с возможностью хранения ряда измеренных углов поворота для выбранной ведущей пары каждого из сохраненных углов поворота, соответствующих углу поворота ведущей пары в ряде местоположений вдоль пути движения указанного состава;
дополнительные датчики угла колеса для измерения фактических углов поворота указанных пар колес, расположенных позади такой ведущей пары, и для подачи электрических сигналов, указывающих на значения этих углов, указанной системе контроллера;
при этом указанная система контроллера во время использования указанной системы рулевого управления осуществляет корректировку фактического угла поворота для каждой ведомой пары колес до требуемого угла поворота, а система контроллера вычисляет величину корректировки для каждой ведомой пары на основе следующих параметров:
(i) текущего расстояния, пройденного составом;
(ii) соответствующего одного из сохраненного ряда измеренных углов поворота, при этом указанный контроллер выбирает указанный соответствующий один из углов поворота, представляющий собой угол поворота ведущей пары колес, когда указанная ведущая пара находилась приблизительно в текущем местоположении соответствующей ведомой пары; и
(iii) текущего межвагонного угла, связанного с соответствующей ведомой парой, причем этот межвагонный угол имеет определяющую его вертикальную ось, расположенную вблизи соответствующей ведомой пары.
17. Система по п.16, в которой корректировка указанного фактического угла поворота соответствующей одной из ведомых пар осуществляется только если требуемый угол поворота либо больше, чем небольшая положительная заданная величина, либо меньше, чем небольшая отрицательная величина, равная указанной положительной заданной величине, умноженной на -1.
18. Система по п.16, в которой каждый датчик угла транспортного средства содержит натянутую роликовую цепь, проходящую горизонтально на опоре для цепи, образующей круговую дугу, центр кривизны которой совмещен по вертикали по существу с вертикальной осью, для выполнения поворотного движения между соответствующей парой смежных транспортных средств, и преобразователь положения вращения, установленный на сцепном механизме для соединения с возможностью поворота соответствующей пары смежных транспортных средств вместе и имеющий чувствительную звездочку, расположенную с возможностью взаимодействия с указанной роликовой цепью.
19. Система по п.16, в которой указанная система контроллера содержит программируемый логический контроллер (ПЛК) для каждого из указанных транспортных средств, причем каждый ПЛК выполнен с возможностью установки на соответствующем одном из транспортных средств, при этом указанные ПЛК содержат ведущий ПЛК и интеллектуальные ведомые ПЛК.
20. Система по любому из пп.16-19, в которой указанная система контроллера запрограммирована для вычисления величины корректировки для каждой ведомой пары путем ряда вычислений, которые включают вычисление скорректированного положения угла поворота для каждой ведомой пары путем умножения фактического угла поворота для соответствующей пары на заданную величину, которая компенсирует смещение соответствующей ведомой пары.