Способ адаптивного управления колесными тормозами по условиям сцепления антиблокировочной системой

союз советскихсоцидлистическиРЕСПУБЛИК 5 В 60 Т 8/О осуддРственный коПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0пРи гкнт сссР тетРцтия Т АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ УПРАВЛЕНИЯ О УСЛОВИЯМ ВОЧНОЙ СИСистемах тра венно натормозныхс преимущес транспорте.Известемозного уси средства, эа ам авия коством в торт силы вано в портных средствелеэнодоро(71) Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им. Я,М.Свердлова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1009843, кл, В 60 Т 8/00, 1983.(54) СПОСОБ АДАПТИВНОГОКОЛЕСНЫМИ ТОРМОЗАМИ ПСЦЕПЛЕНИЯАНТИБЛОКИРОТЕМОЙ(57) Использование; относится к способам автоматического адаптивного управления колесными тормозами посредством изменения давления рабочей среды в тормозных цилиндрах в зависимости от силы сцепления и может быть использован в тормозных цилиндрах в зависимости от силы сцепления и может быть использован в тормозных системах транспортных средств, преимущественно на железнодорожном транспорте. Сущность изобретения: способ включает операции; повышение давления в тормозном цилиндре до превышения допустимого скольжения, понижение давления до перехода колеса к ускорению своего вращения; удержание давления постоянным до достиИзобретение относится к спос томатического адаптивного управл лесными тормозами посре изменения давления рабочей сред мозных цилиндрах в зависимости сцепления и может быть исполь 1772022 А 1 жения скольжением допустимой величины; повышение давления до уровня на установленную величину меньшего, чем максимальнь 1 й уровень давления в предыдущем цикле, удержание давления на таком уровне на протяжении отрезка пути, новое повышение давления до превышения допустимого скольжения и т,д, Новым в способе является то, что в таком режиме ведут торможение одной задающей оси в вагоне или поезде, а все другие оси тормозят аналогично. но верхний уровень давления в их тормозных цилиндрах ограничивают величиной, меньшей, чем максимальная величина давления в предыдущем цикле для задающей оси, вводится пропорциональная связь между максимальным давлением для задающей оси и длиной отрезка пути, на котором давление удерживается постоянным, осли максимальное давление менее заданного, то длину этого отрезка пути принимают равной нулю и все остальные оси тормозят индивидуально в таком же режиме, функцию задающей оси последовательно передают другим осям, причем сначала той, которая первой превышает допустимое скольжение, затем - оси, имеющей на предыдущем отрезке пути наибольшее суммарное скольжение, а если суммарное скольжение больше критического, такую ось из процесса дальнейшего торможения по данному способу исключают, 5 э.п, ф-лы. 2 ил.способ регулирования торлия на колесе транспортного ключающийся в том, ч 1 о систе 1172022формируемым после подсчета величины гистерезиса, т.е. времени запаздывания опе-,знака производных тормозной силы и тормозного давления по времени.Известен также способ управления ко лесными тормозами, заключающийся в том, что системой управления осуществляют установленным темпом повышение давлениярабочей среды в соответствующем тормозном цилиндре колесного тормоза до превы 50 достигнутом уровне до достижения скольжением допустимой его величины, после чемой управления изменяют тормозное давление для достижения состояния, при котором оптимальное тормозное давление реализуется в максимальной тормозной силе на колесе, т.е. уменьшают тормозное давление, когда тормозное усилие, действующее на колесо, уменьшается от максимальной величины при превышении оптимального тормозного давления, и прекращают уменьшение величины тормозного усилил при падении величины тормозного давления ниже оптимального значения, причем регулирование величины тормозного давления осуществляют по сигналам,рации регулирования в зависимости от шения допустимой величины скольжения колеса, после чего это давление понижают установленным темпом до перехода контролируемого колеса к ускорению его вращения, а затем удерживают давление на достигнутом уровне до достижения скольжением допустимой его величины, после чего осуществляют повышение давления ускоренным темпом и лишь до уровня, на установленную величину меньшего запоминаемого уровня давления, при котором в предшествующем антиблокировочном цикле скольженйе превысило допустимую величину. Недостатком указанных способов является понижение тормозной эффективности и повышенный расход сжатого воздуха.Указанный недостаток устранен в способе автоматического управления колесеыми тормозами, заключающемся в том, что системой управления осуществляют установленным темпом повышение давления рабочей среды в соответствующем тормозном цилиндре колесного тормоза до гревышения допустимой величины скольжения колеса, после чего это давление понижают установленным темпом до перехода контролируемого колеса к ускорению его вращениа, а затем удерживают давление на го осуществляют повышение давления ускоренным темпом и лишь до уровня, на установленную величину меньшего запоминаемого уровня давления, при котором в 5 1.0 30 35 предшествующем антиблокировочном цикле скольжение превысило допустимую величину, и удерживают давление на таком уровне в течение времени прохождения транспортным средством установленного отрезка тормозного пути, после чего установленным темпом вновь осуществляют повышение давления до превышения допустимой величины скольжения контролируемого колеса и далее антиблокировочный цикл повторяют,Предложенный способ обладает адаптивными свойствами. повышает тормозную эффективность и снижает расход воздуха по сравнению с аналогом, однако осуществляет это не в полной мере, так как предусматривает периодическое повышенное скольжение всех колесных пар при искусственном вводе их в юз. Поскольку колеса транспортных средств в поезде при торможении проходят одни и те же участки пути, то уровень их сцепного взаимодействия, будучи выявленным одной из колесных пар, может служить ориентиром для адаптации остальных (подвижной единицы или поезда), предотвращая необходимость их периодического ввода в юэ.Цель изобретения - повышение тормозной эффективности транспортного средства, уменьшение износа от повышенного скольжения поверхностей колес и рельсов и общего расхода энергии сжатой рабочей среды.Поставленная цель достигается тем, что антиблокировочной системой осуществляют установленным темпом повышение давления рабочей среды в соответствующем тормозном цилиндре колесного тормоза до превышения допустимой величины скольжения колеса, после чего это давление установленным темпом понижают до перехода контролируемого колеса к ускорению его вращения, а затем удерживают давление на достигнутом уровне до достижения скольжением допустимой его величины, после чего осуществляют повышение давления ускоренным темпом до уровня, на установленную величину меньшего запоминаемого уровня давления, при котором предшествующем антиблокировочном цикле скольжение превысило допустимую величину, и удерживают давление на таком уровне в течение времени прохождения транспортным средством установленного отрезка тормоэнОго пути, после чего установленным темпом вновь осуществляют повышение давления до превышения допустимой величины скольжения контролируемого колеса и далее антиблокировочный цикл повторяют, однако для достижения указанной цели вустановленном режиме ведут торможение одного, задающего колеса или оси транспортного средства, а все другие колеса или оси тормозят индивидуально, аналогичным образом, при этом верхний уровень давления в их тормозных цилиндрах всегда ограничивают величиной, на установленное значение меньшей, для других подвижных единиц в транспортном средстве с учетом различной нагрузки, приходящейся на колесо или ось, и параметров тормозных систем, предшествующего ей верхнего уровня давления в тормозном цилиндре задающего колеса, Для повышения уровня сцепления и тормозной эффективности на участках с пониженным сцеплением вводится пропорциональная связь междууровнем запоминаемого давления, достигнутым задающим колесом или осью, и устанавливаемым отрезком тормозного пути для удержания давления, Кроме того, с целью уменьшения и выравнивания износа отдельных колес и повышения эффективности торможения, колеса или оси транспортного средства используют по очереди в качестве задающих, При этом в начале движения транспортного средства выявляют колесо или ось, находящиеся в наихудших условиях по скольжению, и используют его в качестве задающего колеса или оси, Ро время торможения транспортного средства, после прохокдения или установленной величины отрезка пути, выявляют колесо или ось, иэ бывших ранее задающими, имевшее на предыдущем отрезке пути наибольшее скольжение, и используют его в ка:естве задающего колеса или оси, По указанному способу в качестве задающих используют колеса или оси, которые за время прохождения установленной величины отрезка тормозного пути накопили суммарное скольжение меньше критического,Для пояснения процессов, протекающих при торможении транспортного средства по предлагаемому способу, где на фиг, 1 показаны идеализированные для упрощения следующие временнье зависимости.Кривой 1 отображено изменение во времени линейной скорости транспортного средства при торможении; кривой 2 определяются граничные значения допустимогоскольжения колеса; кривой 3 - изменение окружной скорости зада ощего колеса при возникновении и ликвидации его повышенного скольжения; 4 - изменение ускорения зада,ощего колеса, кривой 5 - изменение давления рабочей среды в тормозном цилиндре для задающего, например, 1-го колеса; б - изменение давления рабочейсреды в тормозных цилиндрах для других5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 колес; линией 7 - заданный уровень давления при пониженном сцеплении,Последовательность операций, позволяющая реализовать заявляемый способ, заключается в следующем. В начале торможения (11 - 12) определенным темпом повышают давление рабочей среды во всех тормозных цилиндрах от 1-го до п-го, В момент времени 12, когда скольжение одного, например, 1-го колеса становится выше допустимого, повышение давления прекращают и начинают его понижать установленным темпом, для 1-го колеса до тех пор, пока оно не перейдет к ускорению вращения, а для остальных - до величины, на установленное значение Л Р меньшей допустимого перед переходом в юз задающего колеса. После антиблокировочного цикла и выдержки времени прохождения определенного участка тормозного пути т 2-тб с давлением, меньшим на установленную величину запоминаемого, давление в тормозном цилиндре для 1-го колеса вновь повышают до возникновения его избыточного скольжения и осуществляют очередной антиблокировочный цикл для задающего колеса. В момент времени 17 устанавливают в других тормозных цилиндрах давление меньше достигнутого для задающего колеса на установленную величину Ь Р .Если избыточное скольжение задающего колеса возникает раньше, чем закончится установленный отрезок пути Ь 5, то давление в тормозном цилиндре задающего колеса изменяют по антиблокировочному циклу, а давление в остальных тормозных цилиндрах уменьшают на установленную величину (1 в-т 9), При возможном входе в юз незадающего колеса индивидуально выполняется укаэанный антиблокировочный цикл, а тормозной цилиндр, при его завершении, наполняется до величины, на установленное значение Л Р меньшей достигнутой перед выполнением ближайшего антиблокировочного цикла для задающего колеса,Изобретение иллюстрируется нижеприведенным примером. Обобщенная функциональная схема устройства, реализующего заявляемый способ. изображена на фиг. 2, На каждом из вагонов 1.11.К, входящих в поезд, установлено управляющее устройство 2, представляющее собой, например, микроконтроллер или микроЭВМ, обрабатывающее информацию, которая поступает с датчиков 3 скорости и вращения колесных пар 4. Необходимую величину давления в тормозных цилиндрах 5 и темпы его изменения обеспечивает регулирующий орган б (например, трехпоэиционный сбрасываю 1772022га, задающего колеса или аси транспортного средства, а все другсе колеса или аситормозят индивидуальна аналогичным образом, при этом верхний уровень давления5 в их тормозных цилиндрах всегда ограничивают величиной, ььа устанаипеьснае значение меньшей, длл других подвикныхединиц в траььспартнасл средстве с учетомразличной нагрузки, приходящейся на коле 10 со или ось, и параметров тормозных систем,предшествующего ей верхнего уровня давления в тормозном цилиндре задающего колеса,2, Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи й с я15 тем, что, с целью повышения уровня сцепления и тормозной эффективности, на участках с пониженным сцеплеьсием вводитсяпропорциональная связь между уровнем запаминаемога давления, достигнутым зада 20 ющим колесом или осью и устаьсавливаемцмотрезком тормозного пути дпл удержаниядавтьен 1 л,3, Способ по п, 1, о т л и ч а ьо щ и й с лтем. что, с цельа умсньшеьсссл и выравьсьсза 25 ния износа отдельных колес и повььшенилэффективности торможения, колеса или аситранспортсаго средства испапьзуьат по очереди в качестве задающего колеса.4. Способ па п. 1, а т п и ч а ю щ и й с л30 тем, что в начале движения трансгьартьсогасредства вылвлльат колесо или ась находящиеся в наихудших условиях по салькению, и испальзуьот его в качествезадающего колеса ипи аси.355, Способ па п. 3, о т л и ч а ю щ и й с лтем, что ва время торможения транспар.гнаго средства, после прохождения им установленного отрезка пути, выявляют колесо ипи 40 ась, из бывших ранее задающими, имевшеена предыдущем участке пути наибольшее скольжение, и испальзуьат еса в качестве задающего колеса или аси,б, Способ по гь, 5, а т п и ч а ьо щ и й с л 45 тегл, что по указанному способу в качествезадающих используют колеса или аси, которые за орестея прохождения установленного отрезка тормознага пути накопили суммарное скольжение меньше критичсска а.1772022 А 4Фиг.ставитель В,Асадченхред М.Моргентал Корректор С.Патрушева Редактор аказ 3807 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина