Стенд для испытаний систем управления торможением колес транспортных средств

Номер патента: 935353

Авторы: Борисовский, Колманович, Петрухин

ZIP архив

Текст

Сова Советски кСоциалистичвсиикРеспублик ОМУ СВИЩЕТЕ,ПЬСТВ АЭТ1. 80 (21) 3005823/2760 Т 17/2 присоединением заявки М Гооударотвепый койптет СССР по долам изобретений и открытка(51 т) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ. 1 2Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям транспортных средств, и может быть использовано в авиационной промышленности и автомобилестроении при исследованиях, испытаниях и доводке систем управления торможением колес и антиблокировочных устройств летательных аппаратов и автомобилей.Наиболее близким к изобретению техническим решением является стендто для испытаний си стем упра вления торможением колес транспортного средства, содержащий связанные трансмиссией маховик - имитатор кинетической энергии15 и скорости транспортного средства, имитатор поперечной жесткости подвески колес транспортного средства.в направлении движения, муфту - имитатор момента сцепления колеса с покрытием дороги, имитатор колеса, муфту- имитатор тормозного момента и два дат-, чика (например тахогенератдры) скорости вращения маховика и имитатора ко" леса. Кроме того, .стенд содержит блок воспроизведения функциональной зависимости тормозного момента от скорости и давления в тормозе испытуемой системы, выход которого связан с муфтой-имитатором тормозного момента,один иэ входом - с первым тахогенератором, а другой - с датчиком давления в тормозе испытуемой системы, блок воспроизведения функциональной зависимости момента сцепления от скорости, вход которого связан с первым тахогенератором, а выход - с одним входом блока умножения, другой вход которого связан с выходом блока воспроизведения функциональной зависимости момента сцепления от скольжения, блок вычисления скольжения, входы которого подключены к тахогенераторам, а выход - к блоку воспроизведения функциональной зависимости момента сцепления от скольжения 1 1.Недостатком известного стенда является то, что механические имитаторыжесткости обеспечивают точность моделирования поперечной жесткости, в частности и на известном стенде, в 3"6 раз меньше точности моделирования механических моментов на этом же стенде, что снижает точность .и достоверность результатов испытаний. Снижение точности объясняется тем, что для одновременного удовлетворения требованиям жесткости и прочности механический имитатор жесткости должен иметь малые линейные размеры (диаметр и длину), что приводит к уменьшению реальной точности установки требуемой действующей длины имитатора. Кроме того, малая прочность имитатора жесткости сужает диапазон моделирования тормозного момента и момента сцепленив на стенде, снижает безопасность работы на стенде и его надежность, Другим недостатком известного стенда, связанным с применением4механического имитатора жесткости, является невозможность моделирования нелинейной жесткости подвески колес, зависящей от приложенных к подвеске сил и моментов, цто снижает достоверность результатов испытаний, так как реальные характеристики жесткости подвески нелинейны.Цель изобоетения - расширние диапазона моделирования поперечной жесткости подвески колес в направлении движения и повышение точности испытаний. 5 1 О 15 20 25 30 35 Цель достигается тем, что стенд, содержащий кинематически связанные между собой маховик - имитатор кинетической энергии и скорости транс 40 портного средства, муфту - имитатор момента сцепления колеса с покрытием дороги, тормоз - имитатор тормозного момента, имитатор колеса и датчики скорости вращения маховика и имитатора колеса, а также бло и воспроизве 45 дения функциональных зависимостей тормозного момента от скорости и давления в тормозе колеса, момента сцепления от скорости и момента сцеплен я от скольжения, блок вычисления сколь жения, один иэ входов которого подключен к выходу датчика скорости вращения имитатора колеса, а выход - к блоку воспроизведения функциональной зависимости момента сцепления от скольжения, блок умножения, выходы которого подключены к выходам блоков воспроизведения функциональных эависимостей момента сцепления от скорости и от скольжения, снабжен блоком моделирования поперечной жесткости подвески колес в направлении движения, вход которого подключен квыходу дифференциатора, а выходк одному входу первого блока суммирования, другой вход которого подключен к датчику скорости вращениямаховика, блоком деления, выход которого подключен к другому входублока вычисления скольжения, логическим блоком, вход которого подключен к блоку умножения, один выход -к муфте - имитатору момента сцепления, а другой - к одному входу второго блока суммирования, второй входкоторого подключен к блоку воспроизведения функциональной зависимоститормозного момента от скорости идавления, а выход к имитатору тормозного момента, причем вход дифференциатора связан с датчиком скоростивращения маховика, выход первогоблока суммирования подключен к входам блока деления, блока воспроизве-.дения функциональной зависимости момента сцепления от скорости, и к одному входу блока воспроизведенияфункциональной зависимости тормозного момента от скорости и давления,второй вход которого подключен кдатчику давления в тормозе испытуемой системы,На чертеже представлена блок-схема стенда для испытаний систем управления торможением колес транспортерных средств.Стенд содержит кинематицески связанные между собой маховики - имитатор кинетической энергии и скорости 1, имитатор 2 момента сцепления колеса с покрытием дороги (например электромагнитная порошковая муфта), имитатор тормозного момента 3 (например электромагнитный порошковый тормоз),.имитатор колеса 4, датчики скоростей вращения 5 и 6 имитатор 4 и 1 соответственно (например тахогенераторы)Кроме того, стенд содержит электронные блоки суммированияи 8, дифференциатор 9, блок 10 моделирования поперечной жесткости подвески колес в направлении движения транспортного средства, логический блок 11, блок умножения 12, блоки 13 воспроизведения функционагьных за 0 исимостей момента сцепления от5 935353 скольжения, момента сцепления от скорости 14 и тормозного момента от скорости и давления 15, блок деления 16 и блок вычисления скольжения 17. На чертеже также представлена испы туемая система 18 с датчиком 19 скорости колеса и датчиком 20 давления в тормозе колеса,1 О 15 30 35 45 50 Перед началом испытаний датчик 19 снимают с колеса системы 18 и устанавливают на стенд, подключая к имитатору колеса 4, В блок 10 вводится информация, определяющая зависимость моделируемой жесткости подвески колес от действующих на колесо моментов, а также кинематические и механические характеристики и дифференциальные уравнения движения центра колеса на подвеске, В блоки 13-15 вводятся Функциональные зависимости момента сцепления от скольжения и от скорости и момента торможения от скорости и давления. В блоке 16 устанавливается коэффициент деления, пропорциональный радиусу колеса. В имитаторе 1 запасается кинетическая энергия, раскручивается маховик, за счет которой приводится в движение имитатор колеса 4 и датчик 18, Причем скорость вращения имитатора ч в установившемся режиме меньше скорости вращения имитатора 1 в число раз, установленное в блоке 16, который вычисляет значение скорости вращения нетормозящегося колеса. С этим значением в блоке 17 сравнивается фактическая скорость вращения имитатора колеса 4. Сигнал, пропорциональный рассчитанной в блоке 17 величине скольжения воздействует через блоки 13 и 12, где вырабатывается сигнал, пропорциональный заданному значению момента сцепления, на блок 11, который в зависимости от знака поступающего с блока 12 сигнала направляет этот сигнал либо на имитатор 2, если сигнал положителен, либо на имитатор 3, если сигнал отрицателен, В первом случае это соответствует положительному моменту сцепления, когда скорость имитатора 4 меньше скорости нетормозящегося колеса и скольжение положительно, во втором случае это соответствует отрицательному моменту сцепления, когда скорость имитатора 4 больше скорости нетормоэящегося колеса и скольжение отрицательно. В результате устанавливается динамическое равновесие,при котором скорость имитатора колоса 4 равна скорости нетормозящегосяколеса, рассчитанной в блоке 16,Процесс испытаний начинается снажатия тормозной педали в испытуемой системе 18, в тормозе колеса которой повышается давление, воздействующее через датчик 20 на блок 15, который в зависимости от текущихзначений давлений и скорости вырабатывает сигнал, пропорциональный заданному значению тормозного момента,который, пройдя через сумматор 7,поступает на имитатор 3. Это приводит к росту тормозного момента вимитаторе 3, что вызывает уменьшениескорости имитатора 4 колеса и ростскольжения, Изменяющееся скольжение, рассчитанное в блоке 17, воздействует на блок 13, Выходные сигналы с блоков 13 и 14 перемножаются блоком12, который вырабатывает управляющий сигнал, направляемый блоком 11 на имитатор 2, момент сцепления в котором возрастает. Если максимально возможный для данных значений скорости и скольжения момент сцепления превосходит максимальный момент втормозе колеса, то при некотором скольжении устанавливается равновесие между моментами в имитаторах 2 и3. Имитатор 1 затормаживается с ускорением, пропорциональным действующему на него моменту сцепления в имитаторе 2. Замедление имитатора 1 измеряется дифференциатором 9, вырабатывающим сигнал, пропорциональный действующему моменту сцепления. Этот сигнал поступает на блок 10, где устанавливаются начальные условия, соответствующие изгибу подвески колес при действии на колесо данного момента сцепления. Оператор вводит через блок 14 кратковременное уменьшение момента сцепления, соответствующее попаданию колеса на мокрое пятно дороги, Имитатор колеса 4 начинает интенсивно затормаживаться тормозным моментом в имитаторе 3, При достижении предельно допустимого для данной системы 18 замедления датчик 19 выдает сигнал на сброс давления в тормозе, что приводит к сбросу момента в имитаторе 3, Одновременно резко уменьшается сигнал с блока 9, так как имитатор 1 перестает замедляться, Блок 1 О, решая заложенные в него диф 7 935 ференциальные уравнения с учетом из.меняющегося сигнала с блока 9, выдает на блок суммйрования 8 сигнал, соответствующий скорости центра колеса по отношению к транспортному сред ству при возвращении согнутой подвески колеса на исходное положение. Сигнал с блока 1 О суммируется с сигналом с датчика 6, и выходной сигнал с блока 16 возрастает, цто приводит 10 к увеличению скольжения, рассчитанного блоком 17, а следовательно, и к увеличению момента в имитаторе 2. Имитатор М колеса получает возможность разогнаться до скорости, пре вышающей скорость нетормозящегося колеса, Это происходит, когда сигнал с блока 10 становится отрицательным в соответствии с решаемыми блоком дифференциальными уравнениями, что 20 соответствует возвращению подвески колес из крайнего заднего положения, в которое она попала после маха назад. При этом сигнал на выходе блока 16 уменьшается и скольжение, рассчи танное блоком 17, становится отрицательным. Блок 11 направляет сигнал, соответствующий отрицательному моменту сцепления, на блок суммирования 7 и далее на имитатор 3 При не благоприятном сочетании характеристик жесткости подвески колес, наложенных в блок 10, и характеристик испытуемой системы 18, нарастание тормозного момента в имитаторе 3 от действия испытуемой системы может совпадать по времени с тормозным моментом, появившемся из-за действия сил упругости в подвеске колес. В результате суммарный тормозной момент может превысить максимальный для текущих значений скорости и скольжения момент сцепления, что вызывает замед" ление имитатора 1 с ускорением боль ше допустимого. Датчик 19 выдает в систему 18 сигнал на сброс давления в тормозе, и описанный процесс повторяется. В системе 18 возникают авто- колебания тормозного момента, что снижает его среднюю величину, а следовательно, увеличивает тормозной путь и время тормозного пробега. В предлагаемом стенде за счетприменения электронного имитатора поперечной жесткости подвески колес55 в направлении движения расширен диапазон моделирования жесткости, так как в блок моделирования можно вводить как линейные, так и.нелинейныедифференциальные уравнения, описывающие процесс движения центра колесана подвеске, в то время как на базовом стенде механический имитатор может решать только линейные уравнения.Кроме того, в 3-6 раз повышается точность моделирования жесткости засчет использования имитаторов тормозного момента и момента сцепленияв качестве исполнительных элементовэлектронного имитатора жесткости.За счет расширения диапазона моделирования жесткости и точности этогомоделирования повышается точность идостоверность результатов испытаний. Формула изобретенияСтенд для испытаний систем управления торможением колес транспортных средств, содержащий кинематически связанные между собой маховик - имитатор кинетической энергии и скорости транспортного соепства, муфту- имитатор момента сцепления колеса с покрытием дороги, тормоз-имитатор тормозного момента, имитатор колеса и датчики скорости вращения маховика и имитатора колеса, а также блоки воспроизведения функциональных зависимостей тормозного момента от .скорости и давления в тормозе колеса, момента сцепления от скорости и момента сцепления от скольжения, блок вычисления скольжения, один из выходов которого подключен к выходу датчика скорости вращения имитатора колеса, а выход - к блоку воспроизведения функциональной зависимости момента сцепления от скольжения, блок умножения, входы которого подключены к выходам блоков воспроизведения функциональных зависимостей момента.сцепЛения от скорости и от скольжения, о т л и ч а ю щ. и й ся тем, что;с целью расширения диапазона моделирования поперечной жесткости подвески колес в направлении движения и повышения тоцности испытаний, он снабжен блоком моделирования поперечной жесткости подвески колес в направлении движения, вход которого подключен к выходу дифференциатора, а выход - к одному входу первого блока суммирования, другой вход которого подклюцен к датчику скорости вращения маховика,Составитель С.Иорозюрина Техред А. Бабинец . Корректор 0 Редак к 22 Тираж 718НИИПИ Государственного к по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раув каэ 4 Подписноитета СССРкрытийкая наб., д.4/5 ю а ееФилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,9 935 блоком деления, выход которого подключен к другому входу блока вычисления скольжения, логическим блоком, вход которого подключен к блоку умножения, один выход - к муфте - имитатору момента сцепления, а другойк одному входу второго блока суммирования, второй вход которого подключен к блоку .воспроизведения функциональной зависимости. тормозного момента от скорости и давления, а выход.- к имитатору тормозного момента, причем вход дифференциатора связан .с датчиком скорости вращения маховика, выход первого блока суммирования под 353 10ключен к входам блока деления, блока воспроизведения функциональной зависимости момента сцепления от скорости и к одному входу блока воспроиэве" % дения функциональной зависимоститормозного момента.от скорости и давления, второй вход котррого под;ключен к датчику давления в тормозе испытуемой системы.1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР по заявке й 2700330(27-11,3 кл, В 60 Т 17/22, 21,12.78 (прототип)

Смотреть

Заявка

3005823, 18.11.1980

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5671

БОРИСОВСКИЙ ВЯЧЕСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ, КОЛМАНОВИЧ ГРИГОРИЙ НАТАНОВИЧ, ПЕТРУХИН ВАЛЕРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B60T 17/22

Метки: испытаний, колес, систем, средств, стенд, торможением, транспортных

Опубликовано: 15.06.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-935353-stend-dlya-ispytanijj-sistem-upravleniya-tormozheniem-koles-transportnykh-sredstv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Стенд для испытаний систем управления торможением колес транспортных средств</a>

Похожие патенты