Стенді для випробувань гальмівних механізмів на ефективність при гальмуванні – ВС 152-00.000.

Загальний вигляд та схема стенду наведені на рисунках 1.1, 1.2. Випробувальний стенд складається з таких основних елементів: електричний двигун, змінна інерційна маса, випробувальний модуль з датчиковою апаратурою, пульт керування.

1 – електричний двигун; 2 – інерційна маса; 3 – випробувальний модуль

 

Рисунок 1.1 – Стенд для випробувань гальмівних механізмів на ефективність при гальмуванні – ВС 152-00.000

 

Основні технічні данні стенду наведені в таблиці 1.1.

 

Таблиця 1.1 – Технічні дані стенду ВС 152-00.000

Найменування	Марка (модель)	Основні технічні характеристики
Стенд для випробувань гальмівних механізмів транспортних засобів на ефективність гальмування	ВС 152-00.000	Діапазони регулювання: момент інерції обертальних мас стенду – (22,44-45,0) кг٠м2; частота обертання стенду – (60-1400) хв.-1;
		Похибка вимірювань: - гальмівного моменту - ±5%; - частоти обертання - ±1.5%; - температури поверхні тертя - ±5%; - гальмівного шляху - ±2.5%.

 

 

1 – електричний двигун; 2 – інерційна махова маса; 3 – запобіжна муфта; 4 – система охолодження; 5 – ПК; 6 – модуль керування стендом; 7 – контролер гальмівного механізму; 8 – вимірювач гальмівного моменту; 9 – вимірювач швидкості обертання; 10 – вимірювач температури

 

Рисунок 1.2 – Схема стенду ВС 152-00.000 для випробувань гальмівних механізмів на ефективність гальмування транспортних засобів

 

Стенд працює наступним чином: електричний двигун передає обертальний момент через муфту на інерційну масу, яка в свою чергу обертає фланець, на який закріплений гальмівний диск. Гальмівний диск встановлено консольно на фланці (рис. 1.3).

 

 

1 – фланець; 2 – гальмівний диск; 3 – рухома платформа

 

Рисунок 1.3 – Закріплення гальмівного диску на випробувальному стенді

Встановлення гальмівної скоби на платформі надає можливість їх переміщення вздовж осі обертання диску.

2. Стенд для визначення ефективності гідравлічного приводу гальмівної системи легкового автомобіля кафедри «Автомобілі» ЗНТУ (рис. 1.3)

 

 

Рисунок 1.4 – Стенд для визначення ефективності гідравлічного приводу гальмівної системи

 

 

3. У якості вимірювального пристрою, під час проведення дорожніх випробувань, використовуються вимірювальний комплекси STEVAL-MKI062V (рис. 1.5).

Розроблений iNEMO на унікальній платформі з найпередовіших інерційних датчиків LIS331DLH. Вони надають повний набір вимірювань завдяки вбудованому акселерометру, гіроскопу, магнітометру, а також датчиків тиску та температури.

 

Рисунок 1.5 – Вимірювальний комплекс STEVAL-MKI062V

 

 

Загальні теоретичні положення:

1. Під час розробки, виробництва та експлуатації гальмівних систем автовиробники використовують наступні нормативні документи:

- Правила №13 Комітету по внутрішньому транспорту Європейської Економічної Комісії Організації Об’єднаних Націй;

- Правила №71/320 ЄЕК;

- Правила F.18 – 1971 національного керування з безпеки дорожнього руху Швеції;

- Національний стандарт ДСТУ UN/ECE R13-09-2004.

Показниками, що визначають ефективність робочої гальмівної системи є:

- усталене сповільнення j_уст, м/с²;

- тривалість спрацьовування гальмівної системи t_сп, с;

- коефіцієнт нерівномірності гальмівних сил:

 

, (1.1)

 

де Р_гл, Р_гп – гальмівні сили, відповідно, лівого та правого коліс однієї осі, Н;

Р_{глп max} – значення гальмівної сили, найбільше з Р_гл або Р_гп, Н.

Гальмівний шлях автомобіля визначається за формулою:

 

, (1.2)

 

де А – коефіцієнт, значення якого залежить від категорії ТЗ і знаходиться в межах 0,10-0,18;

– початкова швидкість гальмування, м/c.

У випадку проведення випробувань на стенді, основним нормативним показником є загальна питома гальмівна сила:

 

, (1.3)

 

де – сума максимальних гальмівних сил усіх коліс ТЗ, Н;

m_a – повна вага транспортного засобу, кг;

g – прискорення вільного падіння, м/с²;

n – кількість коліс ТЗ, на які діє гальмівна система.

Тривалість спрацьовування гальмівної системи можливо визначити, розглянувши рівняння руху транспортного засобу під час гальмування (1.4):

 

, (1.4)

 

де М_гт – загальний гальмівний момент на колесах автомобіля, Нм;

- коефіцієнт сумарного опору дороги;

F – лобова площа автомобіля, м²;

М_f - загальний момент опору кочення коліс, Нм.

r_k - радіус колеса, м;

k - коефіцієнт опору повітря.

За отриманими даними будується гальмівна діаграма (рис. 1.5).

 

 

t_p – тривалість реакції водія; t_сп – тривалість спрацьовування гальмівної системи; t_су – тривалість гальмування зі сталим уповільненням; t_р – тривалість розгальмування

 

Рисунок 1.5 – Гальмівна діаграма автомобіля

 

Тривалість реакції водія:

 

t _р = t_р1 + t_р2, (1.5)

 

де t_р1 – тривалість психічної реакції водія, с;

t_р2 – тривалість фізичної реакції водія, с.

Тривалість спрацьовування гальмівної системи:

 

t _сп = t_з + t_пу, (1.6)

 

де t_з – тривалість запізнення спрацьовування гальмівної системи, с;

t_пу – тривалість підвищення уповільнення, с.

 

Виконання роботи:

А) Перший етап проведення лабораторної роботи передбачає випробування гальмівного механізму автомобіля Lanos FSO на стендіВС 152-00.000.

Під час робочого гальмування гальмівний механізм автомобіля Lanos FSO повинен реалізовувати 1000Нм за наступних умов:

- швидкість 0,8V_max;

- тривалість спрацьовування гальмівної системи, не більша 0.2с (для переднього дискового гальмівного механізму);

- температура гальмівного диску, не більша за 112°С.

Дані результатів отримані з пульта керування стендом (рис.1.6) та занесені до таблиць 1.1, 1.2:

 

 

Рисунок 1.6 – Пульт керування стендом ВС 152-00.000

 

Таблиця 1.1 Фрагмент даних визначення гальмівного моменту

Кількість вимірювань
Час, с
0,025
0,05
0,075
0,1
0,125
0,15
0,175
0,2
0,225
0,25
0,275
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1,05
1,1
1,15
1,2
1,25
1,3
1,35
1,4
1,45
1,5
1,55
1,6
1,65
1,7
1,75
1,8
1,85

 

За отриманими даними будуємо графік залежності гальмівного моменту від часу спрацьовування за перші 2 секунди.

 

Рисунок 1.7 - Залежність гальмівного моменту від тривалості спрацьовування гальмівної системи

 

Згідно завдання гальмування проводилось зі швидкості 120 км/год. Експериментально встановлена залежність зростання температури від швидкості у режимі аварійного гальмування (табл. 1.2).

 

Таблиця 1.2 Результати вимірювання поверхневої температури гальмівного диску

Швидкість під час гальмування, км/год

Т,°С

 

Результати вимірів при реалізації гальмівного моменту 500Нм, наведені на рисунку.

 

 

 

Рисунок 1.8 - Залежність гальмівного моменту від тривалості спрацьовування гальмівної системи

 

Б) Проведення роботи на стенді кафедри «Автомобілі» передбачало вимірювання гальмівного моменту на робочому режимі гальмування за умов тиску в приводі 2.5МПа. Тривалість гальмування 5с. Результати вимірювань наведені в таблиці 1.3 для барабанного гальмівного механізму.

 

Таблиця 1.3 Результати виміру гальмівного моменту

 

	Результати вимірів
№
Мтор,Нм

 

Коливання гальмівного моменту пояснюється низькою швидкістю проведення випробування, близько 10 км/год.

 

В) Для оцінки стану гальмівної системи в цілому, проведено дорожні випробування. Метою дорожніх випробувань є визначення усталеного уповільнення автомобіля під час гальмування.

Для автомобілів категорій М1 граничною величиною усталеного уповільнення є 6.5м/с²

Результати вимірів отриманих акселерометром зі швидкості 80км/год наведені на рисунку 1.9.

 

 

Рисунок 1.9 - Гальмівна діаграма автомобіля

 

З умови частоти обробки сигналу 50Гц, визначаємо що тривалість гальмування 4500 шагів, що відповідає 9с. гальмування. Тривалість наростання уповільнення 2,8с.

 

Висновки по роботі:

1. Отримано величину гальмівного моменту, що реалізується гальмівним механізмом автомобіля Lanos FSO.

2. Отримано величину гальмівного моменту для гідравлічної гальмівної системи за умов робочого гальмування.

3. Проведено випробування гальмівної системи на автомобілі з метою визначення характеристики гальмівної діаграми.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

 

1. Якими нормативними документами регламентована робота гальмівної системи?

2. Яка величина усталеного уповільнення під час екстреного, робочого, аварійного гальмування.

3. Яким чином швидкість гальмування впливає на величину реалізованого гальмівного моменту?

4. Якими показниками визначають ефективність роботи гальмівної системи?

5. Які дані про стан гальмівної системи може надати гальмівна діаграма?

 

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Запорізький національний технічний університет

 

кафедра "Автомобілі"

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Дослідження динамічної системи трансмісії двовісних автомобілів

 

 

Виконав студент групи Т-_____ ______________

«____»__________2012

 

Прийняв старший викладач Сосик А.Ю.

 

Запоріжжя 2012

Мета роботи:

Знаходження моментів інерції і жорсткості деталей трансмісії автомобіля розрахунковим та експериментальним методами;

 

Місце проведення роботи:

- лабораторія дорожніх випробувань НТЦ ПАТ «ЗАЗ»;

- кафедра «Автомобілі».

Обладнання:

Лабораторні установки для знаходження тангенціальної жорсткості шини, крутильної жорсткості приводу до ведучого колеса, моменту інерції зібраного колеса з диском гальма.