Projektowanie mechanizmu kierowniczego Ackermann

8

Projektuję samochód z mechanizmem kierowniczym Ackermann. Zgodnie ze wszystkim, co przeczytałem o sterowaniu Ackermann, jeśli skonfiguruję mój mechanizm kierowniczy w następujący sposób:

Mechanizm sterowania Ackermann z Wikipedii

... wtedy powinienem otrzymać takie zachowanie:

Mechanizm sterowania Ackermann z Wikipedii

Cóż, nie według mojego CAD. Punkt przecięcia osi przednich kół w rzeczywistości wytycza ścieżkę nieco oddaloną od występu tylnej osi, jak poniżej:

Miejsce sterowania Ackermann

Czy tego powinienem się spodziewać? A może reguły geometrii nagle zmieniły się w moim pakiecie CAD?

Rocketmagnet
źródło
obrót powinien być tak duży, aby promień narysowany od środka kąta strojenia zbiegał się i przecinał na przedłużonej linii tylnej osi, jak pokazano na rys. 1

Odpowiedzi:

3

Musisz wprowadzić modyfikacje do rysunku CAD, aby był zgodny z teorią Ackermana. Jestem pewien, że gdy poprawisz rysunek, przekonasz się, że wszystko będzie dobrze.

Dodałem kilka adnotacji do tego obrazu, aby pomóc Ci zrozumieć, gdzie popełnisz błąd w swoim przykładzie.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Po pierwsze, czy zauważasz, że na twoim przykładzie punkt obrotu (punkt zwrotny opony) znajduje się dokładnie na krawędzi opony. Zobaczysz, że na tym zdjęciu punkt obrotu (czerwone strzałki oznaczone A ) jest wyraźnie oddalony od opony na pewną odległość.

Po drugie, punkt, w którym mechanizm obracający (czerwone strzałki oznaczone B ) dość mocno wchodzi na pokład z punktów obrotu. Masz to na swoim rysunku, ale jestem pewien, że to nie wystarczy. Punkt, w którym powinien znajdować się ten punkt, jest opisany jako: Jeżeli narysujesz linię przechodzącą przez punkt obrotu ( A ) do punktu środkowego tylnej osi (czerwona strzałka oznaczona C ), punkt obrotu ramienia ( B ) powinien znajdować się gdzieś na tej linii, ale przed tylną częścią opony (właściwie zgaduję długość ramienia kierownicy, ale ta długość wydaje się logiczna). Musi być wystarczająco długa, aby zapewnić różnicę, ale nie tak długo, aby związać. Gdybym był bukmacherem, postawiłbym na ~ 70% promienia opony ( UWAGA:Powiedziałem promień opony , a nie promień wahacza). Niemniej jednak punkt obrotu na ramieniu kierującym musi znajdować się na tej linii.

Więc nie zostaniesz zgubiony, jeśli to nie działa dokładnie na całym promieniu skrętu, to nie będzie. Według Carrolla Smitha w Tune to Win stwierdza (str. 60):

Żaden pojedynczy punkt przecięcia nie spowoduje prawdziwego sterowania Ackermana w całym zakresie, ale przesuwając punkt przecięcia na płaszczyźnie wzdłużnej, możesz zbliżyć się do normalnego zakresu kątów skrętu.

Po poprawieniu tych rzeczy myślę, że Twój model będzie działał znacznie bliżej tego, czego oczekujesz.

Na marginesie, jeśli chcesz uzyskać więcej informacji technicznych, możesz to rozłożyć matematycznie. Racetech.com.au pisze o tym (UWAGA: Nie mają wyraźnego zdjęcia lub ukradłbym go i opublikowałem tutaj. Jeśli będę miał później czas, zmienię ich schemat i edytuję ten post.)

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
źródło
Dziękuję za odpowiedź. W punkcie A. Nie ma znaczenia, jeśli przesuniesz oponę wzdłuż osi. Chodzi o to, że rzuty osi powinny się spotkać na rzucie tylnej osi.
Rocketmagnet
Na punkt B: To jest dokładnie to, co zrobiłem, i co starałem się wyjaśnić w moim pytaniu. Na moim schemacie nie narysowałem opon, tylko piasty, a mój punkt B wynosi około 70% wzdłuż promienia opony.
Rocketmagnet
Zdaję sobie sprawę, że nie uzyskam idealnego kierowania Ackermannem, ale to, co otrzymuję, nawet gdy postępuję zgodnie z radą, wydaje się być odległe o wiele mil od doskonałości, jak pokazuje moja seria czerwonych kropek. Jeśli masz pakiet CAD, zachęcam do wypróbowania go i przekonaj się, czy możesz go jeszcze bliżej.
Rocketmagnet
@Rocketmagnet ... Zostawię ci notatkę na czacie , abyśmy nie zaśmiecali tutaj wszystkiego. Mam kilka pytań i próśb, w których mam nadzieję pomóc.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
2

Teoria Ackermanna określa znaczenie pierwszego rysunku, tzn. Że linia poprowadzona przez linię środkową toru i koniec drążka kierowniczego przechodzi przez środek tylnej osi. Aby to osiągnąć za pomocą programu CAD, konieczne będzie uwzględnienie kąta pochylenia koła, kółka zwrotnego i kąta zawieszenia, aby to ułatwić.

Allan Osborne
źródło
Rozważ „TOOT” w swoich obliczeniach. Toe Out On Turns, tzn. Koło wewnętrzne porusza się po okręgu o mniejszej średnicy niż koło zewnętrzne podczas skręcania w kierunku do przodu.
Allan Osborne,
1

na pierwszy rzut oka użyty obraz referencyjny ma trapezoid utworzony z punktów AABB, ale twoja wersja wydaje się mieć coś w rodzaju idealnego 4-pasmowego .. prostokąta lub równoległoboku .. trochę działa na kątach .. w zasadzie punkty zawiasów. Mam nadzieję, że to pomoże ...

karan
źródło
Widzisz, że nie jest to równoległobok, jeśli spojrzysz na niebieski element łączący, który jest wyraźnie pod kątem.
Rocketmagnet
0

Może poniższy link pomaga w zrozumieniu (w szczególności rysunek 6)

https://www.quora.com/What-are-the-required-calculations-for-the-Anti-Ackermann-Steering-Mechanism

Właściwie obliczyłem również wspólny punkt środkowy w arkuszu kalkulacyjnym i stwierdzam również, że środek obrotu nie znajduje się na tylnej osi.

Jos
źródło
2
Czy mógłbyś zamieścić odpowiednie części tutaj? Odpowiedzi, które są tylko linkami, nie są szczególnie pomocne.
Chenmunka,