Diseñando un mecanismo de dirección Ackermann

Estoy diseñando un automóvil con un mecanismo de dirección Ackermann. De acuerdo con todo lo que he leído sobre la dirección de Ackermann, si configuro mi mecanismo de dirección de esta manera:

... entonces debería tener un comportamiento como este:

Bueno, no según mi CAD. El punto de cruce de los ejes de la rueda delantera en realidad traza un camino algo distante de la proyección del eje trasero, de esta manera:

¿Es esto lo que debo esperar? ¿O han cambiado repentinamente las reglas de geometría dentro de mi paquete CAD?

Debe realizar algunas modificaciones en su dibujo de cad para que esté en línea con lo que dice la teoría de Ackerman. Estoy seguro de que una vez que hagas las cosas correctamente en tu dibujo, encontrarás que funcionará bien.

He agregado algunas anotaciones a esta imagen para ayudarlo a comprender dónde está yendo mal con su ejemplo.

Primero, notas que en tu ejemplo, tienes el punto de pivote (punto de giro de tu neumático) exactamente en el borde del neumático. Verá que en esta imagen, el punto de pivote (flechas rojas marcadas con A ) está notablemente alejado del neumático a cierta distancia.

En segundo lugar, el punto en el que el mecanismo de giro (flechas rojas marcadas con B ) se aproxima bastante desde los puntos de giro. Tienes esto en tu dibujo, pero estoy bastante seguro de que no es suficiente. El punto donde debería estar este punto se describe así: Si dibuja una línea a través del punto de pivote ( A ) hasta el punto central de su eje trasero (flecha roja marcada C ), el punto de pivote del brazo ( B ) debería estar ubicado en esa línea en algún lugar, pero antes de la parte trasera del neumático (en realidad estoy adivinando la longitud del brazo de dirección, pero esta longitud parece lógica). Debe ser lo suficientemente largo como para proporcionar la diferencia, pero no tanto como para atar las cosas. Si fuera un apostador, lo pondría en ~ 70% del radio del neumático ( NOTA:Dije el radio del neumático , no el radio del brazo oscilante). Sin embargo, el punto de rotación en el brazo de dirección debe ubicarse en esta línea.

Por lo tanto, no se molestará si no funciona exactamente a lo largo de todo el radio de giro, no lo será. Según Carroll Smith, en Tune to Win , afirma (pág. 60):

Ningún punto de intersección resultará en una verdadera dirección de Ackerman sobre todo el rango, pero al mover el punto de intersección en el plano longitudinal, puede acercarse en el rango normal de ángulos de dirección.

Una vez que haya corregido estas cosas, creo que encontrará que su modelo funciona mucho más cerca de lo que espera.

Como nota al margen, si desea obtener información técnica al respecto, puede diseñarlo matemáticamente. Racetech.com.au lo explica (NOTA: No tienen una imagen clara o lo robaría y lo publicaría aquí. Si tengo tiempo más tarde, rehaceré su diagrama y editaré esta publicación).

La teoría de Ackermann establece el significado de su primer dibujo, es decir, que una línea dibujada a través de la línea central de la pista y el extremo de la barra de dirección pasaría por el centro del eje trasero. Para lograr esto con su programa CAD, deberá incluir el ángulo de inclinación, la rueda y las suspensiones incluidas para facilitar esto.

a primera vista, la imagen de referencia que usó tiene un trapecio formado por los puntos AABB, pero su versión parece tener algo así como 4 barras perfectas ... un rectángulo o paralelogramo ... intente trabajar en los ángulos ... los puntos de bisagra básicamente. . Espero que ayude..

Quizás el siguiente enlace ayude a comprender (especialmente la figura 6)

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

En realidad, también he calculado el punto central común, en una hoja de cálculo, y también encuentro que el centro de giro no está en el eje trasero.