Стенд для испытаний системы управления торможением колес транспортного средства

Стенд для испытаний системы управления торможением колес транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА по авт. св. № 839791, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности моделирования процесса изменения скорости транспортного средства, он снабжен муфтой-компенсатором,установленной в трансмиссии стенда .на входе маховика-имитатора кинетической энергии и скорости, множительно-делительным устройством и сумматором, выход которого подключен к обмотке управления муфты-компенсатора, кроме того, вход делителя множительно-делительного устройства подключен к тахогене ратору, механически связанному с маховиком-имитатором , один вход сумматора подключен к выходу множительно-делительного устройства, вход делимого которого и второй вход сумматора подключены к выходу узла умножения блок вычисления момента сцепления , а вход множительно-делительного устройства - к выходу блока воспроизведения функциональной зависимости угловой г скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства. (О 1 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

CP (6 ) 839791 (21) 3611938/27-11 (22) 29.06.83 (46) 07.11.84. Бюл. № 41 (72) В. М. Борисовский, Г. М. Масленникова, А. А. Матвейко и А. А. Касабян (53) 629.113-59 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 839791, кл. В 60 Т 17/22 !979. (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ

КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА по авт. св. № 839791, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности моделирования процесса изменения скорости транспортного средства, он снабжен муфтой-компенсатором, установленной в

ÄÄSU ÄÄ1122533

3(5D В 60 Т 1722 G 01 М 1700 трансмиссии стенда.на входе маховика-имитатора кинетической энергии и скорости, множительно-делительным устройством и сумматором, выход которого подключен к обмотке управления муфты-компенсатора, кроме того, вход делителя множительно-делительного устройства подключен к тахогене ратору, механически связанному с маховиком-и митато ром, один вход сум ма тора подключен к выходу множительно-делительного устройства, вход делимого которого и второй вход сумматора подключены к выходу узла умножения блок вычисления момента сцепления, а вход множительно-делительного устройства — к выходу блока воспроизведения функциональной зависимости угловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства.

1122533

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям транспортных средств, может быть использовано в авиационной и автомобильной промышленности при исследованиях, испытаниях и доводке систем управления торможением колес и антиблокировочных устройств летательных аппаратов и автомобилей.

По основному авт. св. № 839791 известен стенд для испытаний системы управления торможения колес транспортного средства, содержащий связанные между собой трансмиссией маховик-имитатор кинетической энергии и скорости транспортного средства, муфту-имитатор момента сцепления колеса с покрытием дороги, имитатор колеса, муфту-имитатор тормозного момента, первый и второй тахогенераторы, механически связанные соответственно с имитатором кинетической энергии и скорости и с имитатором колеса. Кроме того, стенд содержит блок вычисления тормозного момента, состоящий из узла умножения и двух функциональных преобразователей, выходы которых подклю-. чены к входам. узла умножения, вход одного функционального преобразователя к первому тахогенератору, вход которого — к тормозу испытуемой системы, а выход узла умпо.кения — к обмотке управления муфтыимитатора тормозного момента, блок вычисления момента сцепления, состоящий из узла умножения, выход которого подключен к обмотке управления муфты-имитатора момента сцепления, двух функциональных преобразователей, выходы которых подключены к входам узла умножения, вход одного функционального преобразователя подключен к первому тахогенератору, и узла деления, вход делимого которого подключен ко второму тахогенератору, выход — к входу второго функционального преобразователя, а вход делителя — к выходу функционального преобразователя скорости транспортного средства в угловую скорость незатормаживаемого колеса, вход которого подключен к первому тахогенератору.

Недостатком известного стенда является то, что изменение угловой скорости маховика, моделирующей линейную скорость транспортного средства, определяется моментом, создаваемым муфто-имитатором момента сцепления. В реалыгом же тормозном пробеге замедление транспортного средства определяется не моментом, а силой сцепления колеса с дорогой, причем законы изменения силы сцепления и момента сцепления совпадают только для. абсолютно жесткого колеса. Радиус качения колеса определяется жесткостью пневматика, давлением воздуха в нем и действующей на колесо нагрузкой, которая, в свою очередь, зависит от веса транспортного средства и аэродинамической подъемной силы, являющейся функцией скорости и аэродинамических характеристик. Величина изменения радиуса колеса при тормозном пробеге зависит от типа транспортного средства и для летательных аппаратов с пневматиками высокого давления достигает 10 — 15 /р. Таким образом, отношение момента сцепления к силе сцепления также меняется на 10 — 15О/q. Интенсивность этого изменения пропорциональна квадрату скорости и максимальна в начале тормозного пробега. На известном стенде изменение соотношения между моментом сцепления и силой сцепления не воспроизводится, что приводит к ошибке при моделировании изменений скорости транспортного

15 средства до 10 — 15%.

Цель изобретения — уменьшение методической погрешности моделирования процесса изменения скорости транспортного средства.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен муфтой-компенсатором, установленной в трансмиссии стенда на входе маховика-имитатора кинетической энергии и скорости, множительно-делительным устройством и сумматором, выход которого под25 ключен к обмотке управления муфты-компенсатора, кроме того, вход делителя множительно-делительного, устройства подключен к тахогенератору, механически связанному с маховиком-имитатором, один вход сумматора подключен к выходу множительно-дели30 тельного устроиства, вход делимого которого и второй вход сумматора подключены к выходу узла умножения блока вычисления момента сцепления, а вход множительно-делительного устройства — к выходу блока воспроизведения функциональной зависимости угловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства .

На чертеже представлена блок-схема стенда для испытаний систем управления торможением колес транспортного сред40 ства, Стенд содержит связанные между собой трансмиссией двигатель 1 раскрутки, муфтукомпенсатор 2, маховик-имитатор 3 кинетической энергии н скорости, муфту-имитатор 4 момента сцепления колеса с дорогой, муфту-имитатор 5 тормозного момента, имитатор 6 колеса и два тахогенератора 7 и 8.

В качестве муфт 2, 4 и 5 могут быть использованы, например, электромагнитные порошковые муфты.

50 Кроме того, стенд содержит сумматор 9, выход которого подключен к обмотке управления муфты 2; множительно-делительное устройство 10, выход которого подключен к одному входу сумматора 9, и два блока 11

55 и 12 вычисления соответственно момента

1 сцепления и тормозного момента. В состав блока 11 (12) входят узел !3 (14) умножения, выход которого подключен к обмотке

1122533 управления муфты 4 (5), и два функциональных преобразователя 16 и 17 (18 и 19), выходы которых подключены к входам соответствующего узла умножения. В блок 11 входят также узел 20 деления, один вход которого подключен к тахогенератору 8, а другой — к функциональному преобразователю 15 скорости транспортного средства в угловую скорость незатормаживаемого колеса а выход — к преобразователю 16. Выход I ! о преобразователя 15 подключен также и к входу множительно-делимого устройства 10

Входы преобразователей 17 и 18 и вход делителя устройства 10 подключены к тахогенератору 7. Выход узла 13 умножения подключен к входу множителя устройства

10 и к второму входу сумматора 9.

Сумматор 9, узлы 13 и 14 умножения, блок 20 деления и функциональные пре.— образователи 15 — 19 могут быть реализованы, например, известными типовыми включениями стандартных операционных усилителей, блоков нелинейностей и блоков умножения, входящих в состав аналоговой вычислительной машины (например, МН-10).

В качестве устройства 10 может быть использовано, например, множительно-дели- 2S тельное устройство, работающее на принципе широтно-импульсной модуляции.

Стенд также содержит испытуемую систему 21 с датчиком 22 частоты вращения колеса, механически связанным при испытаниях с имитатором 6 колеса, и с датчиком

23 давления в тормозе колеса, подключенным к входу преобразователя 19.

Перед началом испытаний в функциональные преобразователи вводятся, например методом кусочно-линейной апроксимации, нормированные по максимальному значению функциональные зависимости угловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства (в преобразователе 15); момента сцепления от скольжения (преобразователь 16) и от скорости 4О (преобразователь 17), тормозного момента от скорости (преобразователь 18) и от давления в тормозе колеса (преобразователь 19).

В узлы 13 и !4 умножения вводятся коэффициенты моделирования моментов, а в уст- 4 ройстве 10 коэффициент моделирования силы сцепления.

Двигатель 1 через переведенную в режим раскрутки муфту-компенсатор 2 разгоняет маховик-имитатор 3 до заданного значения угловой скорости, моделирующей линейную 50 скорость транспортного средства. Угловая скорость маховика-имитатора 3 измеряется тахогенератором 7, преобразуется преобразователем 15 в сигнал, пропорциональный угловой скорости незатормаживаемого колеса. Муфта-имитатор 4 по сигналам с бло55 ка 11 вычисления момента сцепления прикладывает к имитатору 6 колеса момент, разгоняя его до тех пор, пока сигналы с тахогенератора 8 преобразователя 15 не сравняются, т.е. до совпадения угловых скоростей имитатора колеса и незатормаживаемого колеса. После этого муфта 2 переводится в режим компенсации, для чего ее обмотка управления подключается к сумматору 9.

Процесс испытаний начинается с включения тормозной системы 21, в тормозе которой возрастает давление, воздействующее через датчик 23 на преобразователь 19.

Блок 12 по текущим значениям скорости маховика 3 и давления в системе 21 рассчитывает величину тормозного момента и воздействует на муфту-имитатор, в которой создается тормозной момент, замедляющий вращение имитатора 6 колеса. Узел 20 деления рассчитывает величину относительного скольжения имитатора 6 колеса по отношению к незатормаживаемому колесу, а блок l i no текущим значениям скольжения и скорости рассчитывает значение момента сцепления.

В муфте-имитаторе 4 по сигналу с блока 11 создается момент, препятствующий замедлению имитатора 6 колеса. Если располагаемый момент сцепления превышает максимальный тормозной момент (торможение на сухой дороге), то при некотором значении скольжения установится динамическое равновесие между моментами в муфтахимитаторах 4 и 5. Если располагаемый момент сцепления меньше максимального тор° мозного момента (торможение на мокрой или покрытой льдом дороге), то скольжение и замедление имитатора.6 колеса будут нарастать до тех пор, пока тормозная система 21 не сбросит давление в тормозе, а следовательно, и момент в муфте 5. При этом имитатор 6 колеса раскрутится моментом сцепления в муфте-имитаторе 4 за счет энергии маховика 3 до нового значения угловой скорости незатормаживаемого колеса, сформированного преобразователем 15, после чего тормозная система 21 вновь подаст давление в тормоз и цикл будет повторяться до полной остановки маховика 3.

На всех режимах тормозного пробега одновременно с появлением сигнала с блока 11 устройство 10 формирует сигнал, поопорциональный произведению сигнала с блока !1 (момента сцепления) на отношение сигнала с преобразователя 15 (угловой скорости незатормаживаемого колеса) к сигналу с тахогенератора 7 (линейной скорости), т.е. пропорциональный силе сцепления колеса с дорогой. Таким образом, с учетом введенного коэффициента моделирования силы сцепления устройство 10 формирует сигнал, пропорциональный тормозному моменту маховика 3. Причем, так как в общем слу«ае из-",à изменения соотношения между силой и моментом сцепления в процессе торможения, момент, рассчитанный в устрой1122533

Составитель С. Мороз

Редактор И. Дербак Техред И. Верес Корректор И. Муска

За каз 7805/15 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стве 10, не совпадает с моментом сцепления, рассчитанным блоком 11, то на выходе сумматора 9, осуществляющего алгебраическое суммирование, формируется сигнал, пропорциональный их разности. Сигнал с сумматора 9 воздействует на муфту-компенсатор 2, создавая в ней момент, компенсирующий разность сигналов с блока 11 и устройство 10. В результате на маховик 3 воздействуют два момента: тормозной момент с муфты-имитатора 4 и крутящий момент с двигателя 1 через муфту-компенсатор 2, а сумма этих моментов равна моменту, рассчитанному в устройстве 10. Следовательно к маховику приложен тормозной момент, моделирующий силу сцепления колеса с дорогой, что исключает методическую погрешность моделирования процесса изменения линейной скорости транспортного средства.

5 При испытаниях серииных тормозных систем летательных аппаратов на стенде до

10о/о торможений приходится на подбор постоянного радиуса колеса, при котором расхождение в графиках процессов изменения скорости маховика и реальной скорости летательного аппарата минимально. Использование изобретения снижает методическую ошибку моделирования процесса изменения скорости и позволит исключить необходимость указанных торможений.