Стенд для испытаний системы управления торможением колес транспортного средства

. М. МасленникоА. Касабян ельство ССС/22 979. СП ЫТАН Ий СИ СТОРМОЖЕНИЕМ ГО СРЕДСТВА по ающийся тем, что, одической погрешоцесса изменения средства, он снабм, установленной в 1 1(54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯКОЛЕС ТРАНСПОРТНОавт. св.839791, отличс целью уменьшения метности моделирования прскорости транспортногожен муфтой-компенсаторо(59 В 60 Т 1722 б 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-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 скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства.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. Мо 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 умно.кения - к обмотке управления муфты- имитатора 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 тахо генератору, 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 радиусаколеса при тормозном пробеге зависит оттипа транспортного средства и для летательных аппаратов с пневматиками высокогодавления достигает 10 - 15/о. Таким образом,отношение момента сцепления к силе сцепления также меняется на 10 - 15/о. Интенсивность этого изменения пропорциональнаквадрату скорости и максимальна в началетормозного пробега. На известном стендеизменение соотношения между моментомсцепления и силой сцепления не воспроизводится, что приводит к ошибке при моделировании изменений скорости транспортного15 средства до 1 О - 15%.Цель изобретения - уменьшение методической погрешности моделирования процесса изменения скорости транспортного средства.Указанная цель достигается тем, чтостенд снабжен муфтой-компенсатором, установленной в трансмиссии стенда на входемаховика-имитатора кинетической энергиии скорости, множительно-делительным устройством и сумматором, выход которого под.25 ключен к обмотке управления муфты-компенсатора, кроме того, вход делителя множительно-делительного, устройства подключенк тахогенератору, механически связанному смаховиком-имитатором, один вход сумматора подключен к выходу множительно-дели 30Отельного устроиства, вход делимого которогои второй вход сумматора подключены к выходу узла умножения блока вычисления момента сцепления, а вход множительно-делительного устройства - к выходу блока вос 35 произведения функциональной зависимостиугловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства,На чертеже представлена блок-схемастенда для испытаний систем управленияторможением колес транспортного сред 40 ства,Стенд содержит связанные между собойтрансмиссией двигатель 1 раскрутки, муфтукомпенсатор 2, маховик-имитатор 3 кинетической энергии и скорости, муфту-имитатор 4момента 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-дел ительноеустройство 10, выход которого подключен кодному входу сумматора 9, и два блока 1155и 12 вычисления соответственно момента1сцепления и тормозного момента. В составблока 11 (12) входят узел 3 (14) умножения, выход которого подключен к обмоткеуправления муфты 4 (5), и два функциональных преобразователя 16 и 17 (18 и 19),выходы которых подключены к входам соответствующего узла умножения. В блок 11входят также узел 20 деления, один входкоторого подключен к тахогенератору 8, адругой - к функциональному преобразователю 15 скорости транспортного средства вугловую скорость незатормаживаемого колеса а выход - к преобразователю 16. Выход)10преобразователя 15 подключен также и квходу множительно-делимого устройства 10Входы преобразователей 17 и 18 и вход делителя устройства 10 подключены к тахогенератору 7. Выход узла 13 умноженияподключен к входу множителя устройства 510 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 типовымивключениями стандартных операционныхусилителей, блоков нелинейностей и блоковумножения, входящих в состав аналоговойвычислительной машины (например, МН).В качестве устройства 10 может быть использовано, например, множительно-делительное устройство, работающее на принципе широтно-импульсной модуляции.Стенд также содержит испытуемую систему 2 с датчиком 22 частоты вращенияколеса, механически связанным при испытаниях с имитатором 6 колеса, и с датчиком23 давления в тормозе колеса, подключенным к входу преобразователя 19.Перед началом испытаний в функциональные преобразователи вводятся, напримерметодом кусочно-линейной апроксимации,нормированные по максимальному значениюфункциональные зависимости угловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства (в преобразователе 15); момента сцепления от скольжения (преобразователь 16) и от скорости 40(преобразователь 17), тормозного моментаот скорости (преобразователь 18) и от давления в тормозе колеса (преобразователь 19),В узлы 13 и 4 умножения вводятся коэффициенты моделирования моментов, а в устройстве 10 коэффициент моделирования силы сцепления,Двигатель 1 через переведенную в режимраскрутки муфту-компенсатор 2 разгоняетмаховик-имитатор 3 до заданного значенияугловой скорости, моделирующей линейную 50скорость транспортного средства. Угловаяскорость маховика-имитатора 3 измеряетсятахогенератором 7, преобразуется преобразователем 15 в сигнал, пропорциональныйугловой скорости незатормаживаемого колеса. Муфта-имитатор 4 по сигналам с бло 55ка 11 вычисления момента сцепления прикладывает к имитатору 6 колеса момент, разгоняя его до тех пор, пока сигналы с тахо- генератора 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 1 по текущим значениям скольжения и скорости рассчитывает значение момента сцепления. В муфте-имитаторе 4 по сигналу с блока 1 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 муфтах- имитаторах 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 2 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 случае из-за изменения соотношения между си. лой 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 - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4стве 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 1 О. 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 тормозныхсистем летательных аппаратов на стенде до 10% 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.