Способ автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства для оценки его надежности и устройство для его осуществления

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. В способе автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства в пределах нормативных значений для оценки его надежности перемещают транспортное средство по опорной поверхности и определяют накопленную величину уровня нагружения. При перемещении транспортного средства определяют с дискретностью 0,1 с коэффициент суммарного сопротивления движению. Среднее значение указанного коэффициента формируется в течение 10 с и передается через блок принятия решения по одному из каналов связи в одну из секций блока формирования уровня нагружения. Расширяются функциональные возможности способа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств на надежность (безотказность и долговечность) и касается автоматического контроля уровня нагружения транспортных средств с учетом логистики измерения дорожных условий испытаний.

Известно, что полученные по результатам испытаний (эксплуатации) показатели надежности транспортных средств зависят не только от их качества, но и не в меньшей мере от условий, в которых их испытывают или эксплуатируют.

В настоящее время условия испытаний транспортных средств регламентируют видами дорог и распределением по ним общего пробега [1], характеристики которых постоянно изменяются в зависимости от времени года, метрологических условий и интенсивности движения, и оценивают их через коэффициент суммарного сопротивления давлению ψj каждой j-й дороги [2], [3] и [4], определяемого расходом топлива, затрачиваемого на преодоление суммарных сил сопротивления движению транспортного средства, и реализуемой скоростью движения, а мера их воздействия на транспортное средство - через накопленную величину уровня нагружения по расчетной зависимости (патент RU №2090855, кл. С1 6 G01M 17/00, 1997 [5], принятый за прототип):

где Wj - уровень нагружения на j-й дороге;

Sj - пробег на j-й дороге, км;

ψj - коэффициент суммарного сопротивления движению, определяемый по выражению:

где - средний расход топлива, л/100 км;

- средняя скорость движения на j-й дороге, км/ч;

n - коэффициент пропорциональности, характерный для каждого типа транспортного средства повышенной точности.

Недостаток такой регламентации при практической реализации способа состоит в ручной обработке исходных данных, получаемых по результатам испытаний ТС на j-x видах дорог в виде учета времени непрерывного движения, пройденного пути и расхода топлива, расчете на их основе скорости движения, коэффициента суммарного сопротивления движению ψj, уровня нагружения Wj и учете текущей накопленной его величины, сопоставлении с нормативным значением WjH, представленным в виде прямой в функции нормативного пробега SH, по видам j-x дорог [2] и оценке степени выполнения программы испытаний, что сопровождается повышенными затратами времени выполнения указанных операций, появлением неизбежной погрешности выполнения расчета и возможным участием человеческого фактора, приводящим к понижению качества оценки свойств надежности.

Реализующее способ устройство (патент RU №2063887 C1 В60К 41/28, 1996, принятый за прототип) [6] содержит включатель бортовой сети, датчики контроля режима работы двигателя и его систем, тормозов и трансмиссии, используемые для автоматизации управления транспортным средством.

Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности и не учитывает уровень воздействия внешней среды: профиль опорной поверхности и ее состояние, температуру наружного воздуха, прицепную нагрузку и др.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Расширение функциональных возможностей способа за счет автоматического контроля параметров режима нагружения ТС с их регистрацией и периодическим по времени выведением на монитор блока принятия решения для визуального контроля водителем текущей остаточной информации уровня нагружения ТС и пробега на каждом виде j-x испытательных дорог, выполняемого для оценки надежности в условиях постоянно изменяющихся характеристик дорог, в которых транспортное средство перемещают по j-й опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения, определенным профилем и несущей способностью опорной поверхности, регистрируют средний расход топлива в л/100 км с помощью датчиков расхода топлива ДТ и скорости движения ДС с последующей их передачей в процессорный модуль, с которого, при внесении в него значений коэффициента n повышенной точности формируется текущее среднее значение коэффициента ψj в заданном повторяющемся интервале времени, а с учетом выполненного пробега по датчику пути ДS - регистрируется величина уровня нагружения Wj с последующим сравнением с заданной нормативной величиной WjH и на этой основе устанавливается его остаточная величина ΔWj на каждой j-й дороге при переходе с одного вида дорог на другой, при этом устройство для автоматического контроля уровня нагружения включается в работу одновременно с пуском двигателя через кнопку канала связи А блока принятия решения с последующей передачей информации в процессорный модуль, блок формирования уровня нагружения, блок накопления уровня нагружения, блок сравнения значений параметра Wj с его нормативом и выводом на монитор блока принятия решения остаточных значений параметра Wj;

при переходе испытаний на булыжную дорогу оператор включает кнопку канала связи Б, а устройство обеспечивает передачу информации по указанным алгоритмам канала связи А;

при переходе на грунтовую испытательную дорогу и включения оператором кнопки канала связи Г устройство обеспечивает передачу информации, помимо указанных по каналам связи А и Б, дополнительно из процессорного модуля в блок распознавания трех видов грунтовых дорог, обозначенных границами значений показателя ψj и далее в блок формирования уровня нагружения W.

Совокупность признаков автоматического контроля, формирования и передачи непосредственно контролируемых и оцениваемых параметров для визуального и аппаратного определения изменяющегося остаточного уровня нагружения ТС в зависимости от пробега на каждом виде (пяти) испытательных дорог и устройство с определенными операционными блоками, реализующее эти условия, позволяет считать заявленные объекты соответствующими критерию «новизна».

Совокупность последовательных операций, включающих инструментальную регистрацию с помощью датчиков скорости движения и расхода топлива в процессорном модуле, с предварительно введенным в него значением коэффициента n повышенной точности, раздельное формирование по формуле (2) среднего значение показателя ψj, за каждые 10 с движения ТС и передачу его через кнопочные переключатели каналов связи А, Б и Г блока принятия решения в блок формирования по формуле (1) накопленной величины уровня нагружения Wj при предварительном поступлении с датчика пути значения выполненного пробега Sj, при этом включение по каналу связи А устанавливается с одновременным включением бортовой сети, по каналу связи Б - переключением кнопки при переходе на булыжную дорогу, а по каналу связи Г - через блок распознавания каждого в отдельности вида грунтовых дорог и далее, в зависимости от включенного переключателя блока принятия решения, трансформацию в блок сравнения значений параметра Wj и последующее выведение на монитор блока принятия решения его остаточных значений, что позволяет считать заявленное решение соответствующими критерию «изобретательский уровень».

На фиг. 1 представлена общая функциональная схема устройства автоматического контроля уровня нагружения.

Устройство, реализующее способ автоматического контроля уровня нагружения, состоит из датчиков расхода топлива ДТ 1, скорости движения ДС 2 и пройденного пути ДS 3, блока задания коэффициента n 4, характерного для каждого типа ТС, процессорного модуля ПМ формирования коэффициента суммарного сопротивления движению ψj 5, к которому подключены датчик ДС и через преобразователь 6 датчик ДТ, блока формирования среднего значения сигнала 7 с интервалом Δt=10с, включателя бортовой сети 8, 3-х позиционного переключателя блока принятия решения 9 с кнопочными переключателями каналов связи А 10, Б 11 и Г 12, блока распознавания вида грунтовых дорог 13 с их выходами значения ψj по грунтовой дороге Гу удовлетворительного состояния 14 в диапазоне 0,05-0,09, по разбитой грунтовой дороге Гр 15 в диапазоне 0,091-0,18 и размокшей грунтовой дороге Гм 16 в диапазоне 0,181-0,3 с сигнализатором датчика превышения допустимой величины ψM>0,3 17, блока формирования уровня нагружения Wj 18 по видам дорог с подблоками: А - 19, Б - 20, Гм - 21, Гр - 22, Гу - 23 с использованием информации, поступающей с датчика ДS 3 и процессорного модуля 5, блока накопления уровня нагружения Wj 24 по видам дорог: А - 25, Б - 26, Гм - 27, Гр - 28, Гу - 29, блока сравнения 30 текущих значений показателя Wj с нормативными значениями WjH, блока вывода остаточных значений Wj 31 на секторы монитора 32 блока принятия решения 9 по видам дорог: А - 33, Б - 34, Гм - 35, Гр - 36, Гу - 37 и съемный блок суммарного уровня нагружения Wj 38 по всем видам j-x дорог с выводом на канал 39.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

При включении водителем бортовой сети включателем 8 и пуска двигателя датчики 1, 2 и 3 и процессорный модуль 5 переводятся в работоспособное состояние. Перед началом движения каждого образца одноразово через блок задания коэффициента n повышенной точности 4 в процессорный модуль 5 в соответствии с зависимостью (2) вводится числовое значение коэффициента n.

С началом движения по А-дороге без участия водителя в процессорном модуле 5 формируется текущее значение показателя ψj, среднее значение которого за время Δt формируется в блоке 7 и передается по каналу связи А 10 в блок принятия решения 9, при закрытых каналах связи 11 и 12, и далее в подблок А 19 блока формирования уровня нагружения 18, где при поступлении информации с датчика ДS 3 по зависимости (1) формируется значение показателя WA, которое передается в подблок А 25 блока накопления уровня нагружения 24 и далее в блок сравнения 30 значения показателя WA с нормативным значением WAH и выводом через блок 31 на сектор 33 монитора 32 значений WA.

При переходе на дорогу с булыжным покрытием (Б-дорогу) оператором включается канал связи Б блока принятия решения 9, при котором канал связи А 10 закрывается, а процессорный модуль продолжает работу и передает информацию, аналогично каналу связи А 10, в блок формирования уровня нагружения 18 в подблок Б 20 и далее в подблок Б 26 блока 24.

При переходе на грунтовую дорогу (Г-дорогу) оператором включается канал связи Г блока принятия решения 9, при котором канал связи Б 11 закрывается при закрытом канале связи А, а процессорный модуль продолжает работать в установленном режиме и передает информацию по каналу связи Г 12 в блок распознавания и распределения грунтовых дорог 13, в котором в зависимости от среднего значения ψГj, сформированном за время Δt=10c, выполняется распределение в подблоки 14, 15 и 16 со значением показателя ψj в диапазоне соответственно: ψГУ - 0,05-0,09, ψГР - 0,091-0,18, ψМ - 0,181-0,30. Например, из процессорного модуля 5 значение ψj, равное 0,065, соответствующее дороге ГУ, поступает в блок 13, в котором это значение распознается по диапазону ψj и адресуется в блок 14 с последующей его передачей в подблок 23 блока формирования уровня нагружения 18 и далее в блок накопления уровня нагружения 24 по линии ГУ 29, блок сравнения 30 значений Wj с нормативными значениями, блок вывода остаточных значений Wj 31 и монитор 32 по линии связи 37.

Нормативные значения Wj по видам дорог в соответствии с [2] определены значениями: WAH=276, WБH=621, WГУм=684, WГРм=456 и W=828 н⋅км при суммарном их значении, равном 2865 н⋅км.

При движении транспортного средства на одной их указанных грунтовых дорог могут возникнуть небольшие участки других видов этих дорог. И если они встречаются на пути движения за время формирования среднего значения ψj, равного 10с и более, то их результаты в блоке 13 перераспределяются в соответствии с заданным диапазоном показателя ψj по видам грунтовых дорог, что придает получаемым результатам по Wj повышенную точность.

После завершения пробега ТС по грунтовым дорогам за смену оператор переводит блок принятия решения из положения канала связи Г в канал связи А. То же самое происходит автоматически после выключения блока питания и повторного его включения. Кроме того, блок 24 одновременно передает накапливаемую информацию по Wj каждой j-й дороги в съемный блок суммарного уровня нагружения ΣWj 38 с выводом его значения на монитор 32, при этом съемный блок 38 имеет каналы 39 для компьютерного съема информации по Wj.

В процессе пробеговых испытаний ТС по размокшей грунтовой дороге М возможно появление участков с значением ψМ, превышающим предельное значение, равное 0,3. В этом случае включается аварийный сигнализатор датчика 17, предписывающий необходимость оперативного перевода Тс на более легкий участок этой дороги.

Использование автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства для оценки его надежности при инструментальной регистрации первичными преобразователями расхода топлива и скорости движения и автоматического расчета коэффициента суммарного сопротивления движению ψj, при повышенной точности задания коэффициента пропорциональности n, пяти видов испытательных дорог и определения показателя уровня нагружения Wj, его контроля в ходе испытаний и оценка остаточной величины для принятия решения обеспечивают по сравнению с известным способом определения параметров ψj и Wj, базирующимся на их расчете вручную с использованием исходных данных пониженной точности, особенно при расчете средней скорости движения, и требующий повышенных трудозатрат при использовании бумажных носителей информации, не исключая человеческий фактор, повышенную точность и универсальность определения уровня нагружения при испытаниях независимо от места, времени, опыта и субъективной оценки исполнителей, а также оперативность получения данных по Wj, обеспечивая высокое качество оценки условий испытаний, а, следовательно, полученных результатов по параметрам надежности AT.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. ОТ 37.001.472-88. Приемочные испытания автотранспортных средств. Типовая программа испытаний. - Введ. 1989-01-01. - М.: НАМИ, 1989.

2. ОТ 37.001.520-96. Категории испытательных дорог. Параметры и методы их определения. - Введ. 1997-07-01. - М.: «Дорожный транспорт», ТК 56, 1997.

3. Патент RU №2011955 С1 G01М 17/00 от 30.04.1994 г.

4. Патент RU №2561647 С1 G01М 17/007 от 27.08.2015 г.

5. Патент RU №2090855 C1 G01М 17/00 от 20.09.1997 г.

6. Патент RU №2063887 C1 В60К 41/28 от 20.07.1996 г.

1. Способ автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства в пределах нормативных значений для оценки его надежности, заключающийся в перемещении испытываемого транспортного средства по j-й опорной поверхности и определении накопленной величины уровня нагружения, отличающийся тем, что при перемещении транспортного средства по j-й опорной поверхности определяют инструментально расход топлива, скорость движения и на основе предварительного расчета коэффициента пропорциональности n повышенной точности, характерного для каждого типа транспортного средства, и его использования в процессорном модуле определяют с дискретностью 0,1 с коэффициент суммарного сопротивления движению, среднее значение которого формируется в течение Δt=10 с, передают через блок принятия решения по одному из включенных оператором каналов связи - А, Б или Г в одну из секций блока формирования уровня нагружения Wj, вычисляемого путем перемножения среднего значения коэффициента и выполненного пробега Sj за указанный отрезок времени, а полученное таким образом порциальное значение ΔWj суммируют с предшествующим накоплением показателя Wj, сравнивают с нормативом WjH, а разницу в виде остаточного значения Wj выводят на монитор оператора для принятия решения, кроме того, при включении оператором канала связи Г сигнал с процессорного модуля со средним значением первоначально направляют в блок распознавания вида грунтовой дороги и, в зависимости от значений ψГj, соответствующих грунтовым дорогам: удовлетворительного состояния ψГУ в диапазоне 0,05-0,09, разбитой ψГР - 0,091-0,18 или размокшей ψГМ - 0,181-0,3, распределяют по каналам связи ГУ, ГР и ГМ в аналогичные секции блока формирования уровня нагружения, а при превышении значения ψГМ>0,3 включают аварийный сигнализатор.

2. Устройство автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства для оценки его надежности, содержащее включатель бортовой сети, датчики расхода топлива и скорости движения, отличающееся тем, что в него введены процессорный модуль, к входам которого подключены датчик скорости в км/ч, датчик расхода топлива через преобразователь сигнала в л/100 км и блок формирования количественного значения коэффициента пропорциональности n, процессорный модуль формирования коэффициента ψj с дискретностью 0,1 с, блок формирования среднего значения в течение Δt=10 с, блок принятия решения с каналами связи А, Б и Г в виде 3-х позиционного переключателя с ручным управлением, блок автоматического распознавания видов грунтовых дорог по диапазону количественных значений ψГj каждого из них и распределение по соответствующим каналам связи, блок формирования уровня нагружения, входы которого подключены к блоку принятия решения по каналам связи А и Б и к блоку распознавания и распределения грунтовых дорог по каналам связи А, Б, ГУ, ГР и ГМ, блок сравнения накопленной величины уровня нагружения с нормативными значениями по всем видам дорог и блок вывода остаточных значений показателя Wj по видам дорог на монитор, соединенных между собой по указанным пяти каналам связи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования движения автоматически управляемых мобильных роботов. Стенд для исследования движения нагруженного мобильного робота при наличии проскальзывания колес состоит из платформы, опирающейся на две наклонные стойки, соединенные с рамой и платформой, и две оси приводных колес мобильного робота, расположенные по ромбовидной схеме по отношению к наклонным стойкам.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. В способе испытаний антиблокировочной системы тормозов на восприимчивость к электромагнитному полю устанавливают транспортное средство с антиблокировочной системой в испытательную камеру на ролики симулятора, ориентируют его относительно полеобразующей системы и реализуют ездовые циклы при воздействии на транспортное средство электромагнитного поля.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. Способ определения средней скорости движения транспортного средства заключается в перемещении транспортного средства по поверхности в неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности с коэффициентом суммарного сопротивления движению.

Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и может быть использовано для формирования переменных нагрузок в циклических программных испытаниях для определения надежности и эксплуатационного ресурса авиационных конструкций.

Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и может быть использовано для формирования переменных нагрузок в циклических программных испытаниях для определения надежности и эксплуатационного ресурса авиационных конструкций.

Изобретение относится к области контроля и диагностики технического состояния узлов колесно-моторных блоков подвижного состава. Способ включает измерение параметров вибрации и значений сопутствующих факторов, например частоты вращения, построение функциональных зависимостей параметров вибрации от сопутствующих факторов, например, в виде полинома, расчет коэффициентов полинома, которые принимают за диагностические признаки, формирование на этой основе базы знаний технического состояния роторных механизмов.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Способ и соответствующее устройство обнаружения дефектов на поверхности шины предусматривает: выполнение шины (200); получение цифрового изображения, содержащего структуру, содержащую части, отображающие линейные элементы рисунка на участке поверхности и отображающие возможные удлиненные дефекты, при этом указанные части структуры имеют соответствующую ориентацию; выполнение модели рисунка на участке поверхности, в которой каждому пикселю поставлены в соответствие первый индекс, характеризующий то, принадлежит ли пиксель части рисунка или нет, и второй индекс, характеризующий, по меньшей мере, локальную ориентацию части рисунка, проходящей через указанный пиксель; вычисление - для каждого пикселя из структуры - третьего индекса, характеризующего ориентацию части структуры, проходящей через указанный пиксель, и установление - для каждого пикселя из структуры, имеющего соответствующий пиксель в модели рисунка, принадлежащий рисунку, - того, принадлежит ли указанный пиксель из структуры предполагаемому дефекту на основе сравнения третьего индекса и второго индекса, поставленного в соответствие соответствующему пикселю в модели рисунка.

Изобретение относится к автотракторной технике и может быть использовано при исследованиях тяговых качеств и возникновения паразитной мощности в системе движитель - привод - раздаточная коробка передач с принудительным приводом ведущих мостов, имеющих межколесные дифференциалы, многоосных полноприводных машин.

Изобретение относится к способу дорожных испытаний на надежность ТС с автоматической гидромеханической трансмиссией. Способ заключается в перемещении ТС по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения.

Изобретение относится к устройствам или сооружениям, предназначенным для определения максимальных подъемов, преодолеваемых автотранспортными средствами, а также для проверки эффективности тормозных систем, работоспособности систем питания и смазки двигателей на уклонах и проведения других экспериментов и испытаний аналогичного характера.

Изобретение относится к навигационно-пилотажным комплексам, объединяющим несколько инерциальных навигационных систем (ИНС) для формирования обобщенной выходной информации о местонахождении объекта, его ориентации в пространстве и его скоростях, а также использующих внешнюю информацию для коррекции систем, входящих в состав комплекса.

Изобретение относится к области навигационных измерений и может быть использовано для определения координат местоположения подвижного объекта, например летательного аппарата (ЛА).

Изобретение относится к системам автоматического управления (САУ) и может быть использовано в САУ, работающих в экстремальных условиях и полях ионизирующего излучения.

Изобретение относится к области навигационных измерений и может быть использовано для определения координат местоположения подвижного объекта, например, летательного аппарата (ЛА).

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к средствам измерения угловой скорости в инерциальных навигационных системах. Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы содержит датчик угловой скорости (ДУС), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), перепрограммируемое постоянное запоминающееся устройство (ППЗУ), устройство контроля, процессор.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в процессах контроля датчиков первичной информации в составе бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) в наземных условиях.

Изобретение относится к навигации и может быть использовано, например, в качестве компаса и для определения севера. Способ определения курса осуществляется с помощью инерциального устройства (1), содержащего, как минимум, один вибрационный угловой датчик (3) с резонатором, связанным с детекторным устройством и устройством для ввода данного резонатора в состояние вибрации, соединенными с управляющим устройством, служащим для обеспечения первого режима работы, при котором вибрация может свободно изменяться в угловой системе координат резонатора, и второго режима работы, при котором поддерживается определенный угол колебаний вибратора в системе координат резонатора.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения углового положения изделия. .

Изобретение относится к измерительной технике в гироскопических системах ориентации и навигации подвижных объектов различных типов и может быть использовано для малогабаритных морских и наземных объектов.

Изобретение относится к устройствам, использующимся при навигации летательных аппаратов, при измерении ускорения и скорости. .

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. В способе автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства в пределах нормативных значений для оценки его надежности перемещают транспортное средство по опорной поверхности и определяют накопленную величину уровня нагружения. При перемещении транспортного средства определяют с дискретностью 0,1 с коэффициент суммарного сопротивления движению. Среднее значение указанного коэффициента формируется в течение 10 с и передается через блок принятия решения по одному из каналов связи в одну из секций блока формирования уровня нагружения. Расширяются функциональные возможности способа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх