Delist.ru

Гидравлический стенд с автоматическим управлением для испытаний тормозной системы автомобилей (31.12.2008)

Автор: Болдырев Денис Владимирович

Практическая значимость

- Разработанный тормозной стенд позволяет исследовать тормозные системы различного типа (в т. ч. С АБС) для различных категорий автомобилей.

- Разработанная математическая модель стенда позволяет ускорить и удешевить проектирование подобных стендов.

- Разработанная математическая модель регуляторов рабочего объема насоса может быть использована при проектировании различных гидравлических систем, в которых используются насосы с регуляторами этих типов (привод барабана автобетоносмесителя, привод хода ратрака и т.д.).

Реализация результатов работы

Результаты работы использованы в лаборатории МАДИ для проведения испытаний тормозных систем и разработки новых решений при проектировании испытательных стендов.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались на научно- исследовательских конференциях МАДИ в 1997,1998, 1999,2000, 2007 и 2008 г.г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано четыре печатные работы. Получено положительное решение на полезную модель (рег. № 2008143140).

На защиту выносятся:

Разработанное математическое описание работы тормозного стенда имитирующего процесс торможения автомобиля и рекомендации по проектированию тормозного стенда.

Полученные в результате исследований критерии качества работы регуляторов рабочего объема насоса. (т. е. быстродействие) в зависимости от конструктивных параметров.

Разработанная конструкция тормозного стенда с возможностью моделирования сцепления колеса с дорожным покрытием.

Разработанная методика проведения испытаний на тормозном стенде.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (58 наименований) и восьми приложений. Диссертация изложена на 200 страницах машинописного текста, содержит 7 таблиц и 74 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показывается актуальность работы, формулируется цель исследования, раскрывается научная новизна и практическая значимость работы, даётся общая характеристика работы, приводятся сведения о её апробации и реализации результатов, представляются положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены классификация испытаний и критерии оценки различных тормозных систем. Большой вклад в развитие и исследование тормозных систем внесли Автушко В.П., Высоцкий М.С., Гришкевич А.И., Гуревич Л.В., Меламуд Р.А., Метлюк Н.Ф., Фаробин Я.Е. и др.

В первой главе также проведен анализ различных вариантов тормозных стендов уже разработанных и созданных ранее. Эти стенды используются для моделирования дорожных условий и исследования на них тормозных систем автомобиля без установки их на сам автомобиль. Анализ показал, что ранее известные тормозные стенды не в полной мере моделируют сцепление колеса с дорожным покрытием. Так же на этих стендах нельзя смоделировать зависимость коэффициента продольного сцепления от скольжения, что делает невозможным исследовать на них тормозные системы оснащенные АБС.

Анализ известных конструкций тормозных стендов позволяет сделать вывод, что перспективная конструкция тормозного стенда должна обеспечить:

испытания тормозного привода по критериям эффективности торможения,

испытание тормозного привода с АБС по критериям эффективности торможения и расходу рабочего тела,

возможность имитации различных дорожных покрытий при испытаниях тормозного привода,

испытание отдельных узлов тормозного привода на максимальную нагрузку и на герметичность.

Для обеспечения бесступенчатого регулирования, для нового стенда решено использовать гидрообъемный привод с пропорциональным изменением рабочего объема, что должно обеспечить возможность моделирования различных дорожных покрытий (Х=f(().

По результатам проведенного в первой главе анализа работ, посвященных проблемам испытаний тормозных систем автомобилей, определены задачи исследования для данной работы.

Основные задачи исследования.

Выбор принципов функционирования инерционного тормозного стенда с возможностью изменения параметров дорожного покрытия.

Проведение теоретического анализа функционирования как отдельных элементов, так и стенда в целом, на основе математического моделирования.

Разработка методики оптимизации конструктивных параметров инерционного тормозного стенда.

Разработка стенда и проведение экспериментальных исследований работы стенда с разными конструктивными параметрами.

Во второй главе разобраны различные варианты тормозного стенда на базе гидрообъемной трансмиссии.

Аналоги замедления (ЭД и тормозного пути (Т для стенда не являются функциями скольжения (СТ. Параметры, характеризующие процесс торможения на стенде зависят от рабочего объема насоса q0 и от перепада давления на насосе pH. Что бы получить зависимость (ЭД и (Т от скольжения (СТ, необходимо ввести принудительную связь q0 и pH от скольжения (СТ: q0=f((СТ), pH=f((СТ).

Опираясь на эти требования были проанализированы 4-е варианта стенда. Наиболее перспективный вариант стенда представлен на рис.1.

Данный стенд работает следующим образом:

Имитатор колеса 3 имитирует движение колеса автомобиля, т.е. частота вращения вала гидромотора 11 (гм является скоростью колеса реального автомобиля, значения которой снимается датчиком скорости 5. Частота вращения вала насоса 12 (н передоваемая от электродвигателя 9, с прекрепленной к нему инерционной массой 10, имитирует скорость движения реального автомобиля, значение которой снимается датчиком скорости 4. Таким образом, формулу скольжения для стенда можно записать следующим образом:

где (0 – нулевое скольжение при помощи которого учитываются объемные потери при холостом ходе объемной передачи насос-мотор.

Изменение рабочего объема насоса 12 производится следящим электрогидравлическим приводом 7 по закону представленному на рис. 2. С началом торможения на валу гидромотора 11 появляется нагрузка, которая ведет к повышению давления в гидрообъемной трансмиссии (ГОТ), каторая является имитатором момента сцепления колеса с покрытием дороги 2. При этом происходит увеличение внутренних утечек QУТ , что ведет к изменению скольжения, а МН будет увеличиваться пропорционально давлению рН.

загрузка...