Стенд для испытания фрикционных тормозов

Стенд для испытания фрикционных тормозов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в стендовых испытаниях фрикционных тормозов. Сущность: стенд снабжен блоком задания инерционной массы , масштабными блоками, инвертором и интегрирующим устройством. За счет непрерывного изменения тормозного момента с последующим вычислением текущего значения скорости в процессе торможения приводного двигателя осуществляется точность моделирования инерционной массы. Система управления устанавливает вычисленное значение скорости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4952883/27 (22) 07.05.91 (46) 23,08.93. Бюл, ¹ 31 (71) Челябинский государственный технический университет (72) А.И.школьников, Г,П.Дубовицкий, В.И,Сапожников и А,Л.Куряк (56) W, Hendrichs, ZEV-Glasers, Аппа!еп

1988, N 5, с. 176-184. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ТОРМОЗОВ

Изобретение относится к измерению и испытанию и предназначено для стендовых испытаний фрикционных тормозов.

В основу изобретения положена задача создать стенд с повышенной точностью моделирования инерционной массы. Эта зада- ча решается тем, что стенд снабжен блоком задания инерционной массы, первым и вторым масштабными блоками, инвертором и интегрирующим устройством, причем вход инвертора подключен к выходу блока управления тормозом, а выход ко второму входу второго множительного блока, выход блока задания инерционной массы подключен к входам первого и второго масштабных блоков, выход первого масштабного блока подключен ко второму входу первого множительного блока, выход второго масштабного блока подключен ко второму входу второго множительного блока, выход третьего суммирующего устройства подключен к входу интегратора, выход которого подключен ко второму входу второго суммирующего устройства.

На фиг.1 представлено устройство; на фиг,2 — графики переходных процессов.

„„. Ж„„1835497 Al (57) Использование; в стендовых испытаниях фрикционных тормозов. Сущность: стенд снабжен блоком задания инерционной массы, масштабными блоками, инвертором и интегрирующим устройством. За счет непрерывного изменения тормозного момента с последующим вычислением текущего значения скорости в процессе торможения приводного двигателя осуществляется точность моделирования инерционной массы.

Система управления устанавливает вычисленное значение скорости. 2 ил.

Устройство состоит из тормозного устройства 1, блока управления тормозом 2, приводного двигателя 3, усилителя мощности 4, первого суммирующего устройства 5; второго суммирующего устройства 6, блока задания скорости 7, датчика скорости 8, датчика момента 9, первого множительного блока 10, инвертора 11, блока задания инерционной массы 12, первого масштабного блока 13, второго масштабного блока 14, третьего суммирующего блока 15, второго множительного блока 16, интегрирующего устройства 17.

Вал приводного двигателя 3 соединен с тормозным 1 и датчиком скорости 8, Выход датчика скорости подключен к первому входу первого суммирующего устройства 5, второй вход которого подключен к выходу второго суммирующего устройства 6, а выход через усилитель мощности 4 подключен к двигателю 3, Первый вход второго суммирующего устройства подключен к блоку задания скорости 7, а второй вход через интегрирующее устройство 17 подключен к выходу третьего суммирующего устройства 15. Первый вход третьего суммирующего устройства под1835497 (4) тт=3—

Мо

M (5) 01о = -, М или бв1 «М(т1

) — откуда (8) или ключен к выходу первого множительного блока 1Î, первый вход которого через датчик момента 9 соединен с первым входом тормозного устройства, а второй вход подключен к выходу первого масштабного блока 13. Второй вход третьего суммирующего блока подключен к выходу второго множительного блока 16, первый вход которого подключен к выходу второго масштабного блока 14, а второй вход через инвертор 11 подключен ко второму входу тормозного устройства и к выходу блока управления 2 тормозом 1. Входа первого и второго масштабных блоков задания инерционной массы

12, устройство работает следующим образом, При отсутствии сигнала на выходе блока

2 управления тормозом сигнал на выходе инвертора равен единице, а на выходе датчика момента 9 и nepeoro множительного устройства равен О, При этом сигнал на выходе интегрирующего устройства устанавливается равным нулю сигналом с выхода второго множительного устройства. При наличии сигнала на выходе блока задания скорости 7 двигатель 3 разгоняется до скорости сОо = 07(фиг.2). При наличии сигнала на выходе блока 2 управления тормозом включается тормоз и на выходе датчика момента 9 появляется сигнал, а на выходе инвертора

11 сигнал будет равен нулю. Сигнал на выходе множительного блока 1Î пропорционален отношению где M — тормозной момент;

3 — суммарный момент инерции двигателя стенда и моделируемой массы подвижного обьекта, задаваемый блоком 12, Сигнал 01о поступает через сумматор 15 на вход интегратора 17.

Сигнал на выходе интегратора будет изменяться по закону

017= K3 „. (К (2) где К вЂ” масштабный коэффициент.

Сигнал на выходе суммирующего устройства 6 будет изменяться по выражению

06 07- 017

Us-Ur.К J -- dt (3) При M(t)-const выражение(3) и, следовательно, торможение двигателя будет происходить по линейному закону (прямая 1 на фиг.2). При M(t) d / const закон изменения выражения 3 и, следовательно, процесс торможения будет определяться законом изменения момента торможения.

В частности процесс торможения может происходить по кривой 2 (фиг.2).

Из фиг.2 видно, что мгновенное значение скорости со в процессе торможения равно

Известно, что для свободно вращаю15 щихся масс время торможения равно где во- начальная скорость процесса торможения, M — момент торможения.

При M = const u J = const процесс торможения проходит по прямой 1 (фиг,2), ко25 торая описывается уравнением со1 =в, — ат (6) о а=щ а=— т

tT — время торможения до полной остановки.

При нелинейности графика торможения (кривая 2 нв фиг;2) текущее значение скорости будет изменяться по выражению 4.

Поделим процесс торможения на интервалы времени At, в течение которого можно считать момент торможения M(t) постоянным.

Тогда на интервале и+ 1 текущее значе40 ниеа (n+ 1) (фиг.2) будет равно

N (n+ 1)= Ыо + A t

1 y M

3 (7)

ОтКуда И (n, + 1)- йЪ + Л t

1 i MØ

ЛВ =4+1-4 гДе

5() Переходя к дифференциалу получим

С учетом выражения (8) выражение 4 запишется в виде

Е1=В,— f dt м(1 (9)

Таким образом выражение 9 дает математическое обоснование моделирования

1835497

10

30

40 инерционной массы подвижного объекта, т,к.

3 =Зд+Х где Зд — момент и н е р ц и и двигателя стенда;

3g — MGMGHT инерции моделируемой массы подвижного объекта, Процесс торможения будет происходить по выражению 9 до полной остановки.

При Ni = 0 момент торможения становится равным нулю и, следовательно, сигнал на входе интегратора 17 также равен нулю.

Сигнал на выходе интегратора будет равен

Оп - 07 а сигнал на выходе сумматора 6 будет равен нулю. Двигатель 3 будет неподвижен, Такое состояние будет сохраняться до тех пор, пока будет присутствовать сигнал на. выходе блока 2 управления тормозом.

При снятии сигнала управления тормозом (Uz - О) сигнал на выходе множительного блока 16 будет равен

Оы = Кi4 0 2 0», (10) где К14 — масштабный коэффициент блока

14, 0

015-U1O 016= U16 (11) т.к. в этом случае U щ = 0

Сигнал на выходе интегратора будет меняться по выражению

017= 07- К 016 б = 07- KUmt (11) cpu этом сигнал на выходе сумматора 6 будет изменяться по выражению 06 - ОтОЛ K-016, (13) а скорость двигателя 60= К 016 t

Таким образом, разгон двигателя после торможения буде проводится i по линейному закону. При этом интейсивность разгона будет определяться заданной суммарной инерционной массой, т.к.

016 =- 3

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет более точно моделировать инерционные массы подвижных объектов при испытании фрикционных тормозов.

Устройство прошло лабораторные испытания и в настоящее время проходит опытно-промышленные испытания на стенде для испытания фрикционных тормозов вагонов метрополитена на Мытищенском машиностроительном заводе.

Формула изобретения

Стенд для испытания фрикционных тормозов, включающий испытываемый тормоз, соединенный одним входом датчика тормозного момента и другим входом с выходом блока управления тормозом, приводной двигатель, соединенный валом с тормозом и датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого суммирующего устройства, усилитель мощности, вход которого подключен к выходу первого суммирующего устройства, а выход подключен к приводному двигателю, блок задания скорости, подключенный к.первому входу второго суммирующего устройства первое множительное устройство, первый вход которого подключен к выходу датчика момента, а выход подключен к первому входу третьего суммирующего устройства, второй множительный блок, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения точности моделирования инерционной массы, стенд снабжен блоком задания инерционной массы, первым и вторым масштабными блоками, инвертором и интегрирующим устройством, причем вход инвертора подключен к выходу блока управления тормозом, а выход — второму второго множительного блока, выход блока задания инерционной массы подключен к входам первого и второго масштабных блоков, выход первого масштабного блока подключен к второму входу первого множительного блока, а выход второго масштабного блока подключен к второму входу второго множительного блока, выход ре ьего суммирующего устройства подключен к входу интегратора, выход xGYQpof подключен к второму входу второго суммирующего устройства, 1835497

Составитель А.Школьников

Редактор Т.Кузнецова Техред M.Ìîðãåìòàë Корректор M,Êåðåöìàí

Заказ 2980 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101