Устройство для определения коэффициента сцепления колеса с дорожной поверхностью

 

ЬП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическин

Республик (ii,894411 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 050 1.79 (21) 2726865/27-11 с присоединением заявки М(23)Приоритет(51)М. Кл.

G 01 М 17/02

G 01 Р1 19/02 фкударетееннвй кюмнтет

СССР

IIo денам нзебретеннй н открытий

Опубликовано З0-" 281- Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 301281 (53) УДК 629.113. . 012. 5 (083.8) (72) Автор изобретения

В. П. Глушко

Казахский филиал Государственного Всесоюзного дорожного научно-исследовательского института (7l) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

СЦЕПЛЕНИЯ КОЛЕСА С ДОРОЖНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Изобретение относится к устройствам для определения коэффициента сцепления колес транспортных средств с дорожной поверхностью и может использоваться при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог и аэ5 родромов для оценки качества и состояния покрытия, а также для оценки сцепных качеств шин.

Известно устройство для определето ния коэффициента сцепления колеса с дорожной поверхностью, состоящее из тягача и прицепа с измерительным колесом, тормозной системы измерительного колеса, содержащей главный тор15 моэной цилиндр, преобразователя тор мозного усилия в электрический сигнал, регистрирующей аппаратуры, по меньшей мере одного нетормозного колеса и датчиков угловой скорости измерительного и нетормозного колес.

В кузове автомобиля-тягача установ".åíà регистрирующая аппаратура и тормознал педаль измерительного колеса.

Процесс измерения коэффициента сцепления осуществляется следующим образом. При движении по измеряемому участку оператор нажимает на тормозную педаль и блокирует измерительное колесо, Возникающее тормозное усилие (от действия дорожного покрытия на блокированное измерительное колесо, которое при этом тащится за автомобилем-тягачом "юзом") с помощью датчика коэффициента сцепления преобразуется в электрический сигнал, которнй фиксируется регистрирующей аппаратурой (1 ).

Однако ввиду того, что при блокировании измерительного колеса в процессе измерения колесо скользйт

"юзом" по покрытию дорог, то происходит быстрый износ протектора шины, а иногда и его порыв, это значительно ограничивает срок службы шины.

Полученные результаты коэффициента сцепления имеют весьма приближенное значение вследствие того, что

894411 на обследуемом участке дороги делается всего несколько замеров, а результаты аппроксимируют на весь участок (длина тормозного пути при замере составляет от 10 до 20 м, тогда как длина обследуемых участков составляет километры или десятки километров).

В процессе измерения коэф ициента сцепления на участках большой протяженности работа оператора сопровождается большими трудозатратами,. так как блокировать колесо приходится самому оператору.

Цель изобретения - повышение точности замера на измеряемом участке путем автоматического удержания измерительного колеса в стабильном режиме антиблокировки.

Указанная цель достигается тем, что у известного устройства для определения коэффициента сцепления колеса с дорожной поверхностью тормозная система снабжена электромеханическим устройством торможения и противоблокировочным устройством, при этом шток главного тормозного цилинд» ра тормозной систрлы соединен с электромеханическим устройством торможения, подключенным к выходу противоблокировочного устройства, входы которого связаны с датчиками угловой скорости измерительного и нетормозного колес °

На фиг.1 изображен прицеп с измерительным колесом, общий вид, на фиг.2 - тормозная система измерительного колеса с электромеханизмом и датчиком оборотов; на фиг.3 - блоксхема устройства; на фиг.4 — датчик оборотов колеса, общий вид; на фиг.5 . принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из прицепа 1 с измерительным колесом 2 и мягкой системой подрессоривания, выполненной в виде шарнирной подвески 3 и пружины 4. Колесо имеет тормозной диск 5 и датчик б оборотов колеса.

На тормозном барабане 7 колеса, который свободно сидит на оси 8, жестко укреплен рычаг 9, шарнирно связанный с помощью штанги 10 с механическим преобразователем 11 тормозного усилия в линейное перемещение, выполненного в виде отрезка рессоры (стал,ь 40). Штырек 12 передает линей ное перемещение преобразователя 11 l0

4 на реостатный (или индукционный)преобразователь 13 линейного перемещения в электрический сигнал. Прицеп крепится к автомобилю-тягачу с помощью сцепки 14, Тормозная система измерительного колеса 2 состоит из тормозного диска

5, жестко скрепленным со ступицей колеса 2 тормозных колодок 15, которые вместе с тормозным цилиндром 16 укреплены на тормозном барабане 7 колеса 2. Гибкий шланг 17 высокого давления соединяет главный тормозной цилиндр 18 с тормозным цилиндром 16.

Шток 19 главного тормозного цилиндра соединен с электромеханизмом 20, состоящим из электродвигателя постоянного тока и редуктора.

Электромеханизм 20 питается от батареи аккумуляторов 21 (фиг.3) с помощью коммутирующего устройства 22, состоящего из поляризованного реле типа РП. Управление работой коммутирующего устройства 22 осуществляется с помощью блока 23 управления от датчика 6 оборотов измерительного колеса и одного из колес (переднего) автомобиля-тягача. Датчик 6 оборотов колеса состоит из фасонной гайки 24, на корпусе намотана проволочная катушка 25, жестко сидящая на оси 8 колесаоо2. Для замыкания маг-. нитного потока служит обойма 26, жестко сидящая на ступице колеса 2.

На фиг.5 представлена принципиальная электрическая схема устройства, основным элементом которой является блок 23 управления. Блок управления состоит из двух каналов формирователей импульсов 27, собранных по хорошо известной схеме одновибратора (ждущий мультивибратор). Формирователи импульсов нагружены на стандартную схему тахометра 28, которые вырабатывают напряжение, пропорциональное частоте оборотов колеса. Сравнивающим элементом является обмотка поляризованного реле РП"5 29. Запитывается вся схема от стабилизатора 30 тока последовательного типа. Коммутирующее устройство 31 состоит из контак" тов поляризованного реле РП-5 29, которое подключает электродвигатель

32 к батарее аккумуляторов 33. Рубильник 34 служит для включения всей системы.

Устройство работает следующим образом. формула изобретения

Устройство для определения коэффициента сцепления колеса с дорож" ной поверхностью, состоящее из тягача и прицепа с измерительным колесом, тормозной системы измерительного колеса, содержащей главный тормозной цилиндр, преобразователя тормозного усилия .в электрический сигнал, регистрирующей аппаратуры, по меньшей мере одного нетормозного колеса и датчиков угловой скорости измерительного и. нетормозного колес, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности замера на измеряемом участке путем автоматического удержания измерительного колеса в стабильном режиме антиблокировки, тормозная система снабжена электромеханическим устройством торможения и противоблокировочным устройством, при этом шток главного тормозного цилиндра тормозной системы соединен с электромеханическим устройством торможения, подключенным к выходу противоблокировочного устройства, входы которого связаны с датчиками угловой скорости измерительного и нетормозного колес.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Инструкция по эксплуатации автомобильной установки ПКРС-2 для, контроля ровности и коэффициента сцепления ° M. 1971 (прототип).

5 894411

При движении по измеряемому участку с датчиков б оборотов измерительного колеса и переднего колеса автомобиля-тягача на формирующие импульсы 27 поступают импульсы, которые s преобразуются в импульсы прямоугольной формы определенной длительности.

Частота импульсов зависит от частоты оборотов колес. Выработанные импульсы подаются на схему тахомет16 ров 28, которые преобразуют их в пропорциональное напряжение, снимаемого с обкладок конденсаторов. Если на схемы тахометров подается одинаковое количество импульсов, то по обмотке

29 поляризованного реле ток не течет. Если *e с одного из датчиков 6 оборотов колес число .импульсов приходит меньше, чем с другого датчика оборотов колес, то по обмотке 29 течет ток, а это приводит к тому, что контакты коммутирующего устройства 31 замыкаются и подключают электродвигатель 32 к батарее аккумуляторов 33, и двигатель начинает вращаться. Схема тахометров 28 регулируется таким образом: если с измерительного коле-, са приходит импульсов на 5-103 меньше т.е. колесо вращается с проскальзыванием в 5- 103, чем с переднего 30 колеса автомобиля-тягача, то по обмот ке 29 реле ток не течет. Если же колесо вращается без проскальзывания, то ток по обмотке 29 реле течет и оно замыкает свои контакты и подключает электродвигатель 32 к батарее аккумуляторов 33 таким образом, что электромеханизм 20 начинает давить на шток 19 главного тормозного цилиндра 18 и притормаживает колесо 2, до- «> ведя его вращение до 5- 103 проскальзывания.

Если процент проскальзывания колеса увеличивается, т.е. больше 5-104 то число импульсов с датчика измерительного колеса уменьшается, и по обмотке 29 течет ток обратного направления, реле замыкает свои контакты таким образом, что электродвигатель начинает вращаться в противоположную сторону и колесо 2 рвстормаживается. Двигатель вращается до тех пор, пока степень проскальзывания колеса 2 не станет равной 5-103. Таким образом, система все время стремится поддержать степень проскальзывания измерительного колеса на уровне 5-10ь возникающее при этом тормозное усилие измеряется, как и в ПКРС-27, с помощью датчика коэффициента сцепления и регистрирующей аппаратуры. На участках дорог с различными коэффициентами сцепления тормозное усилие изменяется, что и фиксируется с помощью регистрирцющей аппаратуры.

Применение предлагаемого устройства позволит облегчить труд оператора при измерении коэффициентов сцепления на участках большой протяженности, повысить точность замера на участке и продлить срок службы шины по сравнению с установкой ПКРС-2