ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАВЫКОВ РУЛЕНИЯ

Предложение относится к тренажерной технике, а именно к автомобильным тренажерам и может быть использовано преимущественно для отработки навыков вождения автомобильного транспорта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленному устройству, является тренажер для обучения вождению автомобиля (Патент SU 1390627, G09H 9/04, Опубл. 23.04.88.) состоящий из разъемной шестерни на рулевом валу, входящей в зацепление с шестерней винтовой пары кинематически связанной с блоком микропереключателей, световым табло, звуковым сигнализирующим устройством и секундомером.
Недостатком известного устройства являются отсутствие возможности имитации реальных условий управления транспортным средством, а именно конструкция тренажера не позволяет создавать сопротивление вращению рулевого колеса соответствующее сопротивлению в реальных условиях эксплуатации автомобиля. Известно, что сопротивление вращению рулевого колеса присутствует при вождении автомобиля всегда и обусловлено его конструкцией, скоростью движения, типом усилителя руля (или его отсутствием) и пр. Таким образом данный недостаток не в полной мере позволяет воспроизвести реальные условия работы водителя автомобиля, что оказывает негативное влияние на формирование навыков руления обучаемых.
Техническим результатом предложения является расширение функциональных возможностей тренажера.
Технический результат достигается за счет установки на рулевом валу нагрузочного узла, состоящего из герметичного корпуса, заполненного магнитореологической жидкостью, ковшового колеса (колесо - Пельтона) с отверстиями в лопатках жестко закрепленного на рулевом валу, а также электромагнитной катушки, создающей магнитное поле в внутри корпуса нагрузочного узла управляемой блоком управления.
Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.
Предложение поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема тренажера для обучения вождению автомобиля.
Предлагаемый тренажер содержит рулевое колесо 1 установленное на рулевом валу 2, нагрузочный узел состоящий из герметичного корпуса 3 заполненного магнитореологической жидкостью, ковшового колеса 4 с отверстиями в лопатках 5, жестко закрепленного на рулевом валу 2, а также электромагнитной катушки 6 создающей магнитное поле в внутри корпуса нагрузочного узла управляемой блоком управления 7, разъемную шестерню 8 расположенную на рулевом валу 2 входящую в зацепление с шестерней винтовой пары 9 блока микропереключателей 10, а также электрически связанные с блоком микропереключателей 10 секундомер 11, световое табло 12 и звуковое сигнализирующее устройство 13.
Заявленный тренажер для формирования навыков руления работает следующим образом.
Исходное положение: колеса автомобиля выставлены прямо, при включенном зажигании о таком положении колес сигнализирует подсвеченная пиктограмма на световом табло 12. Обучаемому необходимо как можно быстрее выполнить упражнение при котором колеса автомобиля из исходного положения переводятся в крайнее правое положение и затем в крайнее левое положение.
При вращении рулевого колеса влево или вправо разъемная шестерня 8 установленная на рулевом валу 2 через шестерню винтовой пары 9 блокамикропереключателей 10 передает вращение на толкатель замыкающий контакты микропереключателей (на рисунке не показаны) в результате включается подсветка пиктограммы на световом табло 12 указывающая на положение колес автомобиля.
При достижении крайних положений колес включается звуковое сигнализирующее устройство 13 извещающее о том, что колеса находятся:
в крайнем правом положении и водитель имеет право перевести колеса в крайнее левое положение;
в крайнем левом положении и упражнение может считаться законченным.
По команде руководителя обучаемый из исходного положения (колеса автомобиля выставлены прямо) начинает выполнение упражнения и поворачивает рулевое колесо вправо, в это время автоматически от электрического сигнала поступающего из блока микропереключателей 10 включается секундомер 11 отсчитывающий время руления. При достижении крайнего левого положения, т.е. при окончании выполнения упражнения секундомер 11 автоматически выключится показывая затраченное обучаемым время на выполнение упражнения.
Создание сопротивления вращению рулевого колеса 1 достигается следующим образом. Вращательное движение рулевого вала 2 обуславливает вращение жестко закрепленного на нем ковшового колеса 4 расположенного в герметичном корпусе 3 полость которого заполнена магнитореологической жидкостью. Внутри герметичного корпуса 3 размещается электромагнитная катушка 6 управляющий сигнал на которую поступает с блока управления 7 изменяя ее магнитное поле. При увеличении магнитного поля электромагнитной катушкой 6 увеличивается вязкость магнитореологической жидкости которая заполняет внутреннее пространство нагрузочного узла. Повышенная вязкость магнитореологической жидкости препятствует ее свободному перетеканию через отверстия в лопатках 5 ковшового колеса 4 обуславливая таким образом увеличение нагрузки по ходу вращения рулевого колеса 1.
В свою очередь в случае, когда управляющий сигнал с блока управления 7 формирует меньшее магнитное поле, вязкость магнитореологической жидкости закономерно снижается что способствуют более свободному перетеканию через отверстия в лопатках 5 ковшового колеса 4. Свободный переток магнитореологической жидкости через отверстия в лопатках ковшового колеса 5 обуславливает снижение нагрузки на рулевом колесе 1.
Таким образом за счет изменения магнитного поля имеется принципиальная возможность реализации практически любого закона изменения сопротивления вращению рулевого колеса тренажера.