Стенд для испытания системы управления торможением колес транспортного средства

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий связанные междусобой .трансмиссией маховик-имитатор кинетической энергии и скорости транспортного средства , муфту-имитатор момента сцепления колеса с дорогой, имитатор колеса , муфту-имитатор тормозного MOj jeHта , первый тахогенератор, механически связанный с маховиком-имитатором, второй тахогенератор, механически связанный с имитатором колеса, и датчик момента, механически связанный с муфтой-имитатором тормозного момента , блок вычисления момента сцепления , состоящий из узла умножения, двух функциональных преобразователей, выходы которых подключены к входам узла умножения, и узла деления, вход делителя которого подключен к первому тахогенератору, вход делимого к второму тахогенератору,а выход к входу одного функционального преобразователя , причем вход второго функциональнога преобразователя подключен к первому тахогенератору, а выход узла умножения - к обмотке управления муфты-имитатора момента сцепления, блок вычисления тормозного момента, состоящий ия первого узла снабжения, выход которого подключен к обмотке управления муфты-имитатора тормозного момента, второго узла умножения , выход которого подключен к одному входу первого узла умножения, и трех функциональных преобразователей , причем выходы первого и второго функциональных преобразователей подключены к входам второго узла умножения , выход третьего - к второму входу первого узла умножения, а вход второго - к тормозу испытуемой системы , и блок вычисления температуры тормоза, состоящий из узла умножения, один вход которого подключен к датчику момента, а другой - к второму тахогенератору, и интегратора, вход которого подключен к выходу узла умножения , а выход - к входу третьего функционального преобразователя блока вычисления тормозного момента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стендовых испытаний и достоверности их результатов, вход первого функционального преобразователя блока вычисления тормозного момента подключен к второму тах о генера тору.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I »

4(s» В 60 Т 17/22

t с ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3675029/27-11 (22) 20. 12.83 (46) 30.04.85. Бюл. !t 16 (72) В.М.Борисовский (53) 629.113-59.001.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 975478, кл. В 60 Т 17/22, 1982. (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ КОЛЕС

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий связанные между собой .трансмиссией маховик-имитатор кинетической энергии и скорости транспортного средства, муфту-имитатор момента сцепления колеса с дорогой, имитатор колеса, муфту-имитатор тормозного момента, первый тахогенератор, механически связанный с маховиком-имитатором, второй тахогенератор, механически связанный с имитатором колеса, и датчик момента, механически связанный с муфтой-имитатором тормозного момента, блок вычисления момента сцепления, состоящий из узла умножения, двух функциональных преобразователей, выходы которых подключены к входам узла умножения, и узла деления, вход делителя которого подключен к первому тахогенератору, вход делимого— к второму тахогенератору, а выход— к входу одного функционального преобразователя, причем вход второго функционального преобразователя подключен к первому тахогенератору, а выход узла умножения — к обмотке управления муфты-имитатора момента сцепления, блок вычисления тормозного момента, состоящий из первого узла снабжения, выход которого подключен к обмотке управления муфты-имитатора тормозного момента, второго узла умножения, выход которого подключен к одному входу первого узла умножения, и трех функциональных преобразователей, причем выходы первого и второго функциональных преобразователей подключены к входам второго узла умножения, выход третьего — к второму входу первого узла умножения, а вход второго — к тормозу испытуемой системы, и блок вычисления температуры тормоза, состоящий из узла умножения, один вход которого подключен к датчику момента, а другой — к второму тахогенератору, и интегратора, вход которого подключен к выходу узла умножения, а выход — к вхоцу третьего функционального преобразователя бло.ка вычисления тормозного момента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стендовых испытаний и достоверности их результатов, вход первого функционального преобразователя блока вычисления тормозного момента подключен к второму тахогенератору .

1152837

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям транспортных средств, и может быть использовано в авиационной промышленности и автомобилестроении при иссле- 5 дованиях, испытаниях и доводке систем управления торможением колес и анти- блокировочных устройств летательных аппаратов и автомобилей.

Наиболее близким к предлагаемому является стенд для испытания системы управления торможением колес транспортного средства, содержащий связанные между собой трансмиссией ма" ховик-имитатор кинетическоЙ энергии 15 и скорости транспортного средства, муфту-имитатор момента сцепления колеса с дорогой, имитатор колеса, муфту-имитатор тормозного момента, первый тахогенератор, механически связанный с маховиком-имитатором, второй тахогенератор, механически связанный с имитатором колеса, и датчик момента, механически связан- ный с муфтой-имитатором тормозного момента, блок вычисления момента сцепления, состоящий из узла умножения, двух функциональных преобразователей, выходы которых подключены к входам узла умножения, и узла де- ЗО ления, вход делителя которого подключен к первому тахогенератору,вход делимого — к второму тахогенератору, а выход — к входу одного функционального преобразователя, причем вход. второго функционального преобразователя подключен к первому тахогенератору, а выход узла умножения — к обмотке управления муфты-имитатора момента сцепления, блок вычисления 40 тормозного момента, состоящий из первого узла умножения, выход которого подключен к обмотке управления муфгы-имитатора тормозного момента, второго узла умножения, выход кото- 4 рого подключен к одному входу первого узла умножения, и трех функциональных преобразователей, причем выходы первого и второго функциональных преобразователей подключены SO к входам второго узла умножения, выход третьего — к второму входу перaoro узла умножения, вход первого— к второму тахогенератору, а вход второго — к тормозу испытуемой системы, 55 и блок вычисления температуры тормоза, состоящий из узла умножения, один вход которого подключен к датчику момента, а другой — к второму тахогенератору, и интегратора, вход которого подключен к выходу узла умножения, а выход — к входу третьего функционального преобразователя блока вычисления тормозного момента (1)

В известном стенде тормозной момент является функцией давления, температуры и скорости транспортного средства. Скорость скольжения фрикционной пары, воспроизводимая блоком вычисления тормозного момента, пропорциональна скорости транспортного средства только при безюзовых режимах тормозного пробега при близких скоростях вращения тормозного и нетормоэного колес. Пробег же при малом коэффициенте сцепления сопровождается работой антиюэовой автоматики и значительной (до 507.) разницей в скоростях вращения тормозного и нетормозного колес. Причем скорость вращения тормозного колеса зависит от эффективности работ испытуемой тормозной системы и заранее неизвестна,а следовательно, воспроизводимый тормозной момент не связан функциональной зависимостью со скоростью нетормоэного колеса (эквивалентной скорости транспортного средства).

Погрешность такого расчета дает завышение тормозного момента особенно на режимах моделирования слабого сцепления колеса с дорогой), на

10-20Х, что соответствует сокращению длины и времени тормозного пробега на 5-IOX.

Цель изобретения — повышение точности стендовых испытаний и достоверности их результатов.

Указанная цель достигается тем, что в стенде . содержащем связанные между собой трансмиссией маховикимитатор кинетической энергии и скорости транспортного средства, муфтуимитатор момента сцепления колеса с дорогой, имитатор колеса, муфту-имитатор тормозного момента, первый тахогенератор, механически связанный с маховиком-имитатором, второй тахогенератор, механически связанный с имитатором колеса, и датчик момента, механически связанный с муфтойимитатором тормозного момента, блок вычисления момента сцепления, состоящий из узла умножения, двух функциональных преобразователей, выходы которых подключены к входам узла

1152837

Стенд содержит связанные между собой трансмиссией двигатель I раскрутки, маховик-имитатор 2 кинетической

45 энергии и скорости, муфту-имитатор 3 момента сцепления колеса с дорогой, муфту-имитатор 4 тормозного момента, имитатор 5 колеса, два тахогенератора 6 и 7, первый из которых механи50 чески например, через редуктор связан с маховиком, а второй — с имитатором 5 колеса, и датчик 8 тормозного момента (например, тензодатчик). В качестве муфт-имитаторов могут быть использованы, например, электромагнитные порошковые муфты. В состав стенда входят также три блоки 9-11 вычисления соответственно момента умножения, и узла деления, вход делителя которого подключен к первому тахогенератору, вход делимого — к второму тахогенератору, а выход— к входу одного функционального преобразователя, причем вход второго функционального преобразователя подключен к первому тахогенератору, а выход узла умножения — к обмотке управления муфты-имитатора. момента сцепления, блок вычисления тормозного момента, состоящий из первого узла умножения, выход которого подключен к обмотке управления муфты-имитатора

15 тормозного момента, второго узла умножения, выход которого подключен к одному входу первого узла умножения, и трех функциональных преобразователей, причем выходы первого и второго функциональных преобразовате20 лей подключены к входам второго узла умножения, выход третьего — к второму входу первого узла умножения, а вход второго — к тормозу испытуемой

25 системы, и блок вычисления температуры тормоза, состоящий иэ узла умножения, один вход которого подключен к датчику момента, а другой — к второму тахогенератору, и интегратора, вход которого подключен к выходу

30 узла умножения, а выход — к входу третьего функционального преобразователя блока вычисления тормозного момента, вход первого функционального преобразователя блока вычисления тор- З5 мозного момента подключен к второму тахогенератору.

На чертеже представлена структурная схема стенда для испытания системы управления торможением колес тран- 4 спортного средства. сцепления, тормозного момента и температуры тормоза. Блок 9 состоит из узла 12 умножения, двух функциональньгл преобразователей (ФП ) 13 и 14, выходы которых подключены к входам узла 12, и узла 15 деления, вход делителя которого подключен к тахогенератору 7, а вход — к ФП 14. Блок

IO состоит иэ двух узлов 16 и 1 7 умножения и трех функциональных преобразователей 18 — 20. Причем выходы

ФП 18 и ФП 19 подключены к входам узла 17. а выходы узла 17 и ФП 20 к входам узла 16. Блок 11 состоит из узла 21 умножения и интегратора

22, причем входы узла 21 подключены к датчику 8 и тахогенератору 7, а выход — к входу интегратора 22, выход которого подключен к входу ФП 20 блока 10. Кроме того, вход ФП 13 подключен к тахогенератору 6, вход

ФП 18 — к тахогенератору 7, а выходы узлов 12 и 16 — к обмоткам управления соответственно муфт 3 и 4.

Все перечисленные функциональные преобразователи и узлы могут быть реализованы, например, типовыми включениями стандартных операционных усилителей, блоков нелинейностей и блоков умножения, входящих в состав аналоговой вычислительной машины, например ИН-IO.

На чертеже также показана испытуемая система 23 с датчиком 24 частоты вращения колеса, механически связанным с имитатором 5 колеса, и датчиком 25 давления в тормозе колеса испытуемой системы, подключенным к входу ФП 19.

Перед началом испытаний в функциональные преобразователи вводятся (например, методом кусочно линейной аппроксимации) нормированные по максимальному значению функциональные зависимости момента сцепления от скорости (в ФП 13) и скольжения (в

ФП 14),а также тормозного момента от скорости (в ФП 18), давления в тормозе (в ФП 19) и температуры тормоза (в ФП 20) . В узлы 12 и 16 умножения вводятся коэффициенты моделирования моментов, а в узел 21 умножения — коэффициент нормирования мощности тор-. моза. В интеграторе 22 устанагливается коэффициент передачи, обратно пропорциональный произведению массы фрикционных элементов в тормозе на нх удельную теплоемкость. Двигатель

1152837 разгоняет маховик-имитатор 2 и имитатор 5. колеса до заданного значения угловой скорости.

Процесс испытаний начинается с включения тормозной системы 23. В тор- 5 мозе системы возрастает давление, которое через датчик 25 воздействует на ФП 19. В ФП )9 формируется сигнал, который перемножается в узле 17 умножения с сигналом от преобразователя

ФП 18, зависящим от скорости имитатора 5 колеса, измеряемой тахогеиератором 7.,Полученное в узле 17 произведение умножается в узле 16 на сигнал с ФП 20, зависящий от начальной темпе-1 ратуры тормоза. Выходной сигнал с блока 10,пропорциональный заданному значению тормозного момента, воздействует на муфту — имитатор 4, создавая в ней тормозной момент, измеряемый дат- 20 чиком 8. Тормозной момент приводит к изменению скорости вращения имитатора 5 колеса, которая измеряется датчиком 7. Сигналы с датчиков 7 и

8 поступают на блок ll, перемножаются в узле 21, выходной сигнал которого пропорционален мгновенной мощности тормоза. Этот сигнал, пройдя имитатор 22, преобразуется в текущее значение температуры тормоза, 30 что вызывает изменение сигнала на выходе ФП 20. Кроме того, сигнал с датчика 7 изменяет выходную величину и ФП 18. Таким образом в блоке

10 при неизменном давлении постоянно корректируется заданное значение тормозного момента по скорости скольжения фрикционных пар тормоза и его средне массовой температуре. По мере замедления вращения имитатора 5 4р колеса тормозным моментом в блоке 9 формируется сигнал, пропорциональный заданному эна«ению момента сцепления, ре лизуемого муфтой-имитатором 3. Если предельное значение момента сцепления превьппает тормозной момент, то в стенде при некотором скольжении имитатора 5 колеса относительно маховика 2 установится динамическое равновесие. Если тормозной момент окажется больше предельного момента сцепления (мокрая, обледенелая дорога), то замедление имитатора 5 колеса будет прогрессивно нарастать. Это вызовет реакцию антиюэовой автоматики испытуемой системы 23, которая сбросит давление в тормозе, что приведет к уменьшению сигнала с блока 10 и раскрутке имитатора 5 колеса до скорости маховика. По мере раскрутки имитатора колеса преобразователь ФП 18 будет обеспечивать коррекцию тормозного момента, знак которой будет противоположен знаку коррекции при замедлении имитатора 5 колеса.

Предлагаемый стенд обеспечивает коррекцию значения тормозного момента по скорости скольжения трущихся фрикциоиный пар тормоза (пропорциональной скорости вращения колеса 1, что дает повышение точности моделирования на 10-20%. Причем большее повышение точности соответству ет худшим условиям сцепления и характерно для относительного скольжения тормозного колеса более 40Х.

Большая точность моделирования тормозного момента позволяет на

5-10Х повысить точность определения длины и времени тормозного пробега и точность стендовых испытаний.

1152837

Составитель С.Мороз

Техред З.Палий Корректор В. Бутяга

Редактор Ю. Ковач

Заказ 2409/16

Тираж 650 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,4

ZOj

1 г