трусики женские украина

На головну

 Інструментальне та методологічне забезпечення полігонних і стендових досліджень маневру автотранспортних засобів - Транспорт

Зміст

1. Пересувна лабораторія дорожніх випробувань АТС на базі ГАЗ-2705

1.1 Компонування пересувної лабораторії

1.2 Електричні схеми основний вимірювальної апаратури

2. Результати їздових випробувань пересувної лабораторії на полігоні ГУП «НІЦИАМТ»

3. Оцінка параметрів стійкості і керованості АТС в стендових умовах

Висновки та рекомендації

Бібліографічний список

1. Пересувна лабораторія дорожніх випробувань АТС на базі ГАЗ-2705

1.1 Компонування пересувної лабораторії

У салоні автомобіля (рис. 1) розташовано 9 робочих місць, оснащених контрольно-реєструючої апаратурою, пультами управління і налаштуванням вимірювальних пристроїв.

Вимірювальна апаратура дозволяє дискретно реєструвати гальмівний шлях, а безперервно - параметри відповідно до таблиці 1.

Комплекс датчиків і реєструє апаратура представлена ??на малюнку 2.

Сукупність вимірюваних параметрів, а також можливість нарощування вимірювального обладнання, дозволяє використовувати пересувну лабораторію в навчальному процесі та наукових дослідженнях.

Рис. 1. Пересувна лабораторія дорожніх випробувань

Таблиця 1 Основні показники і характеристики, які визначаються в ході випробувань пересувної лабораторії

 Тягово-швидкісні

 властивості Гальмівні властивості

 Паливна

 економічність

 Керованість

 і стійкість Маневреність

 час розгону

 шлях розгону

 швидкість автомобіля

 прискорення автомобіля

 час гальмування

 шлях гальмування

 швидкість автомобіля

 уповільнення

 тиск в т / приводі

 навантаження на осі

 часовий витрата палива

 шляховий витрата палива

 швидкість автомобіля

 швидкість автомобіля

 кутова швидкість повороту

 час операції

 курсовий кут

 кут крену

 кут повороту РК

 кут повороту КК

 швидкість автомобіля

 кутова швидкість повороту

 кут повороту РК

 кут повороту КК

 Час розгону до

 заданій швидкості Гальмівний шлях Часовий витрата палива Кутова швидкість повороту рульового колеса Мінімальний радіус повороту

 Час розгону на

 заданої дистанції

 Стале

 уповільнення Контрольна витрата палива Характеристика статичної траєкторної керованості Ширина смуги руху по сліду коліс

 Прискорення при розгоні (максимальні і

 середні)

 Час

 спрацьовування

 гальмівних

 систем РТМЦ Чутливість до керуючого впливу Габаритна ширина повороту

 Швидкісна характеристика розгін - вибіг РТГЦд

 Кут

 крену Зовнішній габаритний радіус повороту

 Довжина динамічно подоланого підйому

 Паливна

 характеристика

 який встановив

 руху Питома тягова сила необхідна для здійснення повороту

 Стала швидкість на затяжних підйомах Коефіцієнт використання сцепной сили коліс при повороті

Рис. 2. Схема розміщення вимірювального обладнання у пересувній лабораторії на базі автомобіля ГАЗ-2705

Датчик положення дросельної заслінки.

2. Датчик тиску в гальмівному приводі.

3. Витратомір палива.

4. Датчик положення рульового колеса і датчик моменту на кермовому колесі.

5. Потенціометри кутів повороту керованих коліс.

6. Датчик поздовжнього і поперечного прискорення.

7. Самопис.

8. Датчики нормального навантаження на вісь.

9. Гироскоп кутів крену і подовжнього нахилу кузова.

10. Гироскоп кутової швидкості автомобіля.

11. Піротехнічне пристрій.

12. Пристрій «п'яте колесо» (тахогенератор і геркон)

1.2 Електричні схеми основний вимірювальної апаратури

пересувна лабораторія дорожній випробування

Вимір і реєстрація часу

Досліджувані параметри автомобіля є функціями часу. Тому їх запис проводиться в реальному часі з відміткою його на стрічці реєстратора. Крім того, час вимірюється за допомогою електричних, підсумовують приладів.

Для вимірювання та реєстрації часу при динамічних та паливно-економічних випробуваннях автомобіля ГАЗ 2705 використані електроконтактні годинник МЧ-62 (датчик міток часу), імпульсні лічильники (суммирующие прилади), відмітчика часу (самописець).

Рис. 3. Електроконтактні годинник МЧ-62

1. Електродвігатель7. Контакти переривника

2. Шестерні редуктори8. Імпульсний лічильник

3. Мала стрелка9. Електромагнітний лічильник

4. Велика стрелка10. Шкала годин

5. Кулачкі11. Вимикач

6. Контакти преривателя12. Конденсатори

Схема, яка показана на малюнку 3, дозволяє наносити позначки часу на стрічку самописця через 0,1 с і вимірювати час за допомогою імпульсного лічильника з точністю 1с.

Принцип дії:

Електродвигун 1:00, число обертів якого стабілізовано відцентровим регулятором, через шестерні редуктори 2 обертає малу 3 і велику 4 стрілки годинника і кулачки 5, які своїми виступами замикають контакти переривників 6 і 7. Швидкості обертання стрілок і кулачків підібрані так, що велика стрілка 4 робить один оборот за 5с, а мала 3 - за 50с. Переривники 6 і 7 замикають свої контакти відповідно через 1,0 і 0,1 с., Тобто з частотою 1 і 10 Гц.

При замиканні контактів вимикача 11 електродвигун 1 включається в ланцюг харчування, в результаті чого якір електродвигуна і кулачки 5 починають обертатися, замикаючи із зазначеними частотами контакти переривників 6 і 7, які подають напруга живлення на базу транзистора Тр через опір R1. В результаті транзистор відкривається і на обмотку електромагнітного лічильника подається напруга тим самим, включаючи за допомогою електронного реле імпульсний лічильник.

Конденсатори 12 при цьому зменшують обгорання контактів переривників 6 і 7. Імпульсні лічильники часу включають вимикачі, розташовані на самих лічильниках.

Для чіткого спрацьовування імпульсного лічильника застосовується підсилювач постійного струму на базі транзистора КТ - 829 з великим коефіцієнтом підсилення, що дозволяє полегшити режим роботи контактної групи годин МЧ-62. Опір R1іспользуется для установки режиму роботи транзистора, а діод Д застосовується для шунтування зворотних викидів напруги на електричних обмотках електромагніту лічильника, які можуть привести до виходу з ладу транзистора.

Відмітка часу на стрічці реєструючого приладу виглядає у вигляді прямокутних імпульсів, що наносяться через 0,1 с.

Вимірювання гальмівного шляху

Для вимірювання гальмівного шляху автомобіля застосовується спеціальний лічильник початку гальмування (рис. 4).

Для підпалу порохового заряду крейдяного отметчика початку гальмування використовується стандартний блок займання горючої суміші передпускового підігрівача.

Напруга з автомобільної батареї подається через запобіжник 2, вимикач сигналу гальмування 3, вмикач 5 на первинну обмотку котушки високої напруги 7 і транзистор Тр блокінг- генератора. Блок перетворює напругу 12 В АКБ в змінну високовольтна напруга, що подається на свічку запалювання 8 пістолета 9. Стабілітрони СТ1, СТ2 і конденсатор С1 служить для захисту транзистора Тр від перенапруг виникають при роботі генератора.

Принцип дії

При русі автомобіля з постійною, певною швидкістю перед самим початком гальмування включається тумблер 5. При натисканні на педаль гальма спрацьовує вимикач гальмування 3 і відбувається постріл, а на дорозі залишається крейдяне пляма. Відстань від крейдяного плями до пістолета на зупиненому автомобілі є гальмівним шляхом.

Рис. 4. Принципова схема отметчика початку гальмувань 1 -АКБ4; 2 - запобіжник; 3 - вимикач сигналу гальмування; 4 - педаль гальмівна; 5 - вимикач; 6 - сигнальна лампочка; 7 - котушка запалювання; 8 - свічка; 9 - пістолет-відмітчик

Вимірювання поздовжніх і поперечних прискорень

Вимірювання проводяться акселерометром типу МП-95 (рис. 5).

Конструктивно акселерометр являє собою інерційну масу підвішену на пружинах в горизонтальній площині. Безпосередньо на рухомому елементі змонтований потенціометр. При виникненні перевантажень інерційна маса зміщується, долаючи опір пружин. Амплітуда переміщення інерційної маси пропорційна величині діючого прискорення, яке реєструється по величині електричного сигналу, що знімається з потенціометра.

Для вимірювання величини електричного сигналу використовується вимірювальна мостова схема (рис. 6). Змінні резистори Rді RБявляются відповідно датчиком і балансувальним опором. Резистори R1, R2, R3, R4дополнітельние опору, що виключають вихід з ладу приладу або обгорання контактів потенціометрів. Вихідний сигнал знімається з движків датчика і балансувального резистора і подається на амплітудний регулятор RА

Рис. 5. Акселерометр МП-95 і гіроскоп ГР

Рис. 6 Вимірювальна схема акселерометра: RД- 1,4 кОмR1- 750ОмРП - реєстрований прилад, RБ- 470 кОмR2- 1,1 Ком - вимірювальний прилад, RА- 22 кОмR3- 1,1 кОмRш- шунтуючі опір, R4- 750 ОмRм- масштабне опір , R5- 9,1 кОм

У статичному положенні, коли движок датчика знаходиться на середині, вимірювальний міст повинен знаходиться в рівноважному стані, а стрілка вимірювального приладу на «нулі». В іншому випадку провести коригування змінним балансувальним опором RБ.

Зсув движка датчика створить дисбаланс схеми, таким чином, міст вийде з рівноважного стану, що буде відзначено стрілочним вимірювальним приладом. Коригування максимальної амплітуди відхилення стрілки вимірювального приладу здійснюється резисторами RАі R5. За допомогою перемикача можна підключати схему до додаткових стрілочних приладах або реєструючого приладу.

Для зменшення похибок при реєстрації показань необхідно, щоб повний опір відключаються стрілочних приладів було однаковим із загальним опором електричного кола реєструючого приладу. У разі не відповідності, провести коригування опорами Rш, RМ.

При вимірюванні поздовжніх або поперечних прискорень може бути використаний один і той же датчик, але повернений в горизонтальній площині на 90 °. Слід врахувати, що при вимірюванні поперечних прискорень акселерометр повинен знаходиться в центрі мас.

Вимірювання швидкості автомобіля

Швидкість руху автомобіля вимірюється за допомогою тахогенератора змінного струму (рис. 7). Тахогенератор являє собою статор з трьома з'єднаними в трикутник обмотками, всередині якого в підшипниках кришок може обертатися ротор. Тахогенератор встановлений на фланці поворотного кронштейну "п'ятого" колеса. Вісь ротора тахогенератора пов'язана з віссю "п'ятого" колеса через штифтове з'єднання.

В результаті обертання ротора при коченні "п'ятого" колеса в обмотках статора наводиться ЕРС прямо пропорційно кутової швидкості ротора і зсунуті по фазі на кут 120 °. Так як радіус "п'ятого" колеса практично є величиною постійною, то тахогенератор можна використовувати як датчик лінійної швидкості центру "п'ятого" колеса, а, отже, і самого автомобіля.

Принцип дії

Сигнал з трифазного тахогенератора змінного струму подається на двох-полупериодного випрямляч складений з шести напівпровідникових діодів.

У схемі передбачено регулювання амплітуди вихідного сигналу. Для цього вихід випрямляча тахогенератора навантажений змінним резистором.

Рис. 7. Електрична вимірювальна схема: Д1- Д2- Д 226В П - перемикач, R1; R2; R3; - 4.3 кОм Rш- шунтуючі опір, С1; С2; С3; - 1000х25v Rм- масштабне опір

Вихідний сигнал знімається з однією з крайніх точок потенціометра і його движка.

Візуальний контроль швидкості руху проводиться за допомогою мікроамперметра (стрілочний прилад). Необхідна максимальна амплітуда сигналу швидкості регулюється при тарировке датчика. Цю тарировки періодично треба перевіряти, оскільки можливе випадкове зміщення движка потенціометра амплитудного регулятора через вібрацію в автомобілі. Відхилення стрілки мікроамперметра протаріровано в км / год.

Реєструючий прилад - це вимірювальний механізм самописця, записуючий пристрій, який викреслює на паперовій стрічці криву зміни швидкості автомобіля, розгорнуту в часі. Перемикач служить для переходу з візуального контролю на реєструючий прібор.Ізмереніе пройденого шляху автомобіля

Шлях, пройдений автомобілем, вимірюється не безпосередньо, а шляхом перерахунку за відомим числу оборотів "п'ятого" колеса та його радіусу кочення. Обороти причіпного, вимірювального колеса фіксує датчик, який замикає вимірювальну електричний ланцюг два рази за один оборот колеса. Як датчик використаний геркон типу КЕМ - ЗА, встановлений безпосередньо в корпусі тахогенератора (рис. 8).

Для реєстрації оборотів "п'ятого" колеса використовується імпульсний електричний лічильник (суммирующие прилади). Для чіткого спрацьовування імпульсного лічильника застосовується підсилювач постійного струму на базі транзистора КТ - 829, що дозволяє полегшити режим роботи контактної групи геркона.

Рис. 8. Електрична схема каналу реєстрації імпульсів шляху, R1- 3 кім Тр - кт 829 А, Д1- Д 226 Б Сл - сигнальна лампа, С1; С2; С3 лічильники імпульсів Рп - реєструючий прилад, Rш - шунтуючі опір Rм - масштабне опір

Принцип дії:

Напруга постійного струму через тумблер Вк1подается на підсилювач сигналу. Про включення живлення сигналізує індикаторна лампа СЛ.

Поворот "п'ятого" колеса викликає поворот магнітного поля ротора тахогенератора, що сприяє замикання і розмикання контактів геркона. У момент замикання контактів транзистор закривається і перериває харчування котушки електромагнітного лічильника С1. При розмиканні контактів струм тече через резистор R1і базовий перехід транзистора Тр1в результаті чого транзистор відкривається і подає живлення на обмотку електромагнітного лічильника С1.

Діод Д застосовується для шунтування зворотних викидів напруги на електричних обмотках лічильника, які можуть привести до виходу з ладу транзистора. При обертанні "п'ятого" колеса цикли включення і виключення повторюються. Лічильник реєструє число циклів.

Розрахунок пройденого шляху ведеться за формулою:

S = L ? nк,

де S - пройдений шлях;

L - шлях пройдений за один оборот "п'ятого" колеса;

nк- число обертів "п'ятого" колеса.

Значення L визначається за формулою:

L = 2 ? p ? rк,

де rк- радіус "п'ятого" колеса.

Значення nкопределяется за формулою:

nк = z / 2,

де z - кількість імпульсів зареєстрованих електромагнітним лічильником пройденого шляху.

Примітка: У разі реєстрації імпульсів гальванометром самописця необхідно щоб повний опір електричного кола гальванометра самописця відповідало опору перш включених приладів. Підбір опору проводиться опорами Rші Rм.

Запис міток шляху має на стрічці самописця вид прямокутних імпульсів, що наносяться два рази за один оборот "п'ятого" колеса.

Харчування вимірювальних ланцюгів

Стабілізатор напруги автоматично підтримує напругу на боці споживача із заданою точністю, так як виникає дестабілізуючі фактори, що викликають зміну напруги (рис. 9).

Зміна вихідної напруги обумовлено:

1. Нестабільність живильного ланцюга;

2. Зміною струму споживаної навантаження;

3. Зміною температури навколишнього середовища.

Рис. 9. Схема стабілізатора напруги 9v для живлення вимірювальних ланцюгів

Застосовуваний тип стабілізатора, у випадку встановлення його на радіатор охолодження, забезпечує стабілізований струм до 1,5 А згідно з технічними умовами на стабілізатори даного типу.

Описаний комплекс охоплює лабораторні цикли всіх спеціальностей, пов'язаних з рухом АТС.

2. Результати їздових випробувань пересувної лабораторії на полігоні ГУП «НІЦИАМТ»

Комплекс дорожніх випробувань проводився під керівництвом автора на автополігоні ГУП «Науково-дослідний центр з випробувань і доведення автомототехніки» (НІЦИАМТ) РФ у квітні 2004 року (м Дмитров). Метою проведення випробувань була оцінка впливу зміни технічного стану АТС в експлуатації на показники основних експлуатаційних властивостей, що визначають безпеку дорожнього руху на прикладі маршрутного таксі «Газель» в штатних і позаштатних режимах руху. Об'єктом випробування стала науково-дослідна навчальна лабораторія на базі автомобіля ГАЗ-2705 (рис. 10).

Рис. 10. Науково-дослідна навчальна лабораторія на базі автомобіля ГАЗ-2705 у випробуванні «перестроювання»

Для визначення параметрів руху дане АТС було обладнано двома комплексами спеціальної вимірювально-реєструючої апаратури.

Перший комплекс розроблений на кафедрі «Автосервіс, організація і безпека руху» ЮРГУЕС під науковим керівництвом зав. кафедрою к.т.н. Русакова В.З., викладачами кафедри Юршина Ю.Г., Шеметом Б.І. і Бондарєвим І.В. спільно з науковими консультантами МАДИ (ГТУ) д.т.н. Рябчинської А.І., д.т.н. Юрчевскім А.А. та к.т.н. Додонова Б.М. Він являє собою комплект приладів і датчиків, погоджених для обробки за допомогою аналогово-цифрового перетворювача (АЦП) сигналів і реєстрованих за допомогою портативного персонального комп'ютера (ПК) (рис. 11). Інженером Сивоконь В.К. розроблено унікальний блок живлення першого комплексу.

Рис. 11. Измерительно-реєструючий комплекс ЮРГУЕС

Другий комплекс розроблений ГУП НВО «Спецтехніка та зв'язок» МВС РФ для реєстрації параметрів руху (УРПД), т.зв. «Чорний ящик» автомобіля (рис. 12).

Рис. 12. Автомобільний «чорний ящик» (УРПД)

Для реєстрації кутів повороту рульового колеса (РК) і керованих коліс (КК) застосовуються поворотні датчики потенциометрического типу першого комплексу з лінійною характеристикою (рис. 13). При цьому УРПД другого комплексу фіксує факт повороту РК на кут більше 5 ° в будь-який бік від нейтрального положення.

Вимірювання поздовжніх і поперечних прискорень першим комплексом проводиться акселерометрами типу ПЛ-95 (рис. 14). У УРПД другого комплексу реєстрація цих параметрів здійснюється за трьома координатним осях власними датчиками.

Значення курсового кута, поздовжнього і поперечного крену реєструються за допомогою гіроскопів. Кутова швидкість автомобіля вимірюється приладом ДУС-6 (рис. 15).

Рис. 13. Датчики кутів повороту: а - РК; б - КК

Рис. 14. Акселерометри поздовжніх і поперечних прискорень

Для визначення лінійної швидкості і пройденого шляху використовується п'яте колесо з тахометричні датчиком першого комплексу, а також електромагнітним датчиком УРПД другого комплексу, встановленим на вал приводу троса спідометра.

Аналогові сигнали перерахованих датчиків надходять на вхід АЦП, обробляються, після чого реєструються портативним ПК. Використовуваний в даному комплексі АЦП (модуль Е-140) є багатоканальним 14-ти розрядним пристроєм, що дозволяє працювати одночасно з 16-ю диференціальними або 32-ма каналами із загальною землею. З метою проведених досліджень нами використовуються 14 диференціальних каналів. Кожен з аналогових каналів підключається до АЦП через програмно керований атенюатор, що дозволяє задавати один з чотирьох діапазонів вимірювання напруг.

Модуль Е-140 забезпечує безперервний збір даних на частотах дискретизації АЦП від 0,122 до 100,00 кГц. Малі габарити модуля і використання широко поширеного останнім часом інтерфейсу USB роблять модуль Е-140 зручним для організації дорожніх випробувань, що вимагають високу ступінь мобільності.

Рис. 15. Гіроскопи: а - курсового кута, поздовжнього і поперечного крену; б - кутовий швидкості автомобіля

Спільно з АЦП для реєстрації цифрових сигналів параметрів руху використовується портативний ПК з встановленим програмним забезпеченням (ПЗ) «PowerGraph 3.1 Professional», що дозволяє вести безперервну запис в режимі реального часу як завгодно довгий період часу (обмежений тільки ресурсами обчислювальної системи ПК). ВО «PowerGraph» дозволяє використовувати персональний комп'ютер у якості стандартних вимірювальних і реєструючих приладів (вольтметри, самописці, осцилографи, спектроаналізатори і т.д.).

Відмінними функціональними можливостями даного ПЗ є:

- Попередній моніторинг вхідних сигналів;

- Незалежна настройка і калібрування каналів;

- Підтримка будь-яких швидкостей запису;

- Ефективна система графічного представлення великих обсягів даних;

- Вибір довільного набору каналів для відображення;

- Вільне позиціонування і масштабування графіків;

- Визначення параметрів сигналів за графіками за допомогою ковзних маркерів;

- Побудова графіків залежності одного каналу від іншого;

- Побудова гістограм розподілу сигналів по амплітуді;

- Бібліотека статистичних та інформаційних функцій аналізу даних та ін.

Характерною рисою застосування ПК і ПЗ є можливість автоматичної реєстрації тимчасових інтервалів.

УРПД другого комплексу обробляє і зберігає реєстровані параметри на власне ПЗУ протягом восьми годин, при цьому більш старі дані перезаписуються. Таким чином, в будь-який момент часу є можливість отримати параметри руху АТС за останні вісім годин. При необхідності реєстрації великих періодів часу руху передбачено використання знімних носіїв інформації. Інформація про режим і параметри руху АТС, записана таким чином, надалі може бути перенесена на ПК для розшифровки і деталізації проведених вимірювань.

Програма випробувань пересувної лабораторії включала наступні режими руху:

1. Кероване прямолінійний рух для оцінки: інтенсивності управління і ширини динамічного коридору. Те саме - з гальмуванням для оцінки ширини динамічного коридору.

2. Импульсное силовий вплив на керовані колеса від нерівності дороги для оцінки траєкторної стійкості в коридорі руху.

3. Стабілізація (кидок керма) - визначення стандартних показників.

4. Маневр (кінцева мета - оцінка запізнювання рульового управління):

4.1. Ступінчастий поворот рульового колеса (ривок керма).

4.2. Вхід в поворот / відворот від перешкоди.

4.3. Переставка / об'їзд нерухомої перешкоди.

4.4. Рух по змійці.

У всіх випадках пункту 4 оцінка стандартних показників.

5. Маневр з гальмуванням.

5.1. Переставка / об'їзд нерухомої перешкоди.

5.2. Вхід в поворот / відворот від перешкоди.

У цих випадках оцінка відхилення від еталону - нового автомобіля.

Кінцевою метою випробувань була оцінка впливу факторів експлуатації, досліджуваних у цих режимах:

1. Люфт рульового колеса - 10, 20 і 30 градусів (задається регулюванням рульового механізму).

2. Зміна жорсткості (пружності) рульового приводу шляхом заміни елементів рульового приводу на зношені (до аварійного стану) шарнірів рульових тяг та ін.

3. Установка гідропідсилювача керма для оцінки його впливу на перераховані вище параметри.

У заїздах оцінювалося поєднання згаданих факторів. Основна увага у випробуваннях приділено експерименту «перестроювання», в якому доходили до межі по зчепленню. Заїзди проводилися декількома спеціально підготовленими водіями для можливості експертних оцінок.

У період випробувань погодно-кліматичні умови дозволили виконати заїзди як на сухому, так і на мокрому дорожньому покритті. Це дозволило оцінити вплив стану дороги на згадані параметри експлуатаційних властивостей (рис. 16).

Рис. 16 Відрив колеса в маневрі «перестроювання» на мокрому покритті

Враховуючи важливість з позиції безпеки дорожнього руху експериментально визначалося час запізнювання рульового управління. Записи кутів повороту рульового і окремо лівого і правого керованих коліс дозволили для умов нештатного (критичного) режиму руху визначити цей час: ліве КК - 0,15 с, праве КК - 0,25 с (рис. 17).

Рис. 17. Експериментальні залежності кутів повороту рульового і керованих коліс від часу в маневрі «перестроювання» на сухому покритті

Особливим результатом для перевірки адекватності математичних моделей курсового руху автомобіля служать записи кутів повороту навколо його вертикальної осі, а також поздовжніх і поперечних прискорень, що дозволили оцінити динаміку автомобіля в режимі «перестроювання» (рис. 18).

Рис. 18 Експериментальні залежності кутової швидкості, поздовжнього і поперечного прискорень автомобіля в «переставці» на сухому покритті

В маневрі «ривок керма» експериментальні залежності кутів повороту рульового колеса, кутової швидкості та поперечного прискорення автомобіля показали характер їх змін для умов відриву колеса від дорожнього покриття (рис. 19).

Рис. 19. Експериментальні залежності зміни кута повороту рульового колеса, кутової швидкості та поперечного прискорення автомобіля в маневрі «ривок керма» на сухому покритті

В маневрі «стабілізація» (кидок керма) при русі по колу радіусом 35 м порівнювалися результати зміни кутів повороту рульового колеса, кутової швидкості та поперечного прискорення автомобіля при виході з кола як вліво, так і вправо (рис. 20).

Рис. 20. Експериментальні залежності зміни кута повороту рульового колеса, кутової швидкості та поперечного прискорення автомобіля в маневрі «стабілізація» на сухому покритті

У висновку слід зазначити, що набрана база експериментальних даних унікальних спільних випробувань дозволяє використовувати результати в цілях як вдосконалення «чорного» ящика (дані випробувань розшифровуються), так і перевірки адекватності моделей курсового руху.

Для навчального процесу зняті унікальні відеофільми згаданих маневрів, перекидання автомобіля на стенді та ін., А також придбаний викладачами ВНЗ цінний досвід їздових випробувань автомобілів.

3. Оцінка параметрів стійкості і керованості АТС в стендових умовах

Стійкість і керованість АТС в значній мірі визначають активну безпеку автотранспортних засобів (АТС) і, отже, загальний рівень безпеки дорожнього руху (БДР). В даний час міжнародні та національні стандарти як на вимоги АТС, так і на методи випробувань цих властивостей недостатньо гармонізовані, що пояснюється як складністю регламентації всіх параметрів системи ВАДС (особливо водія - випробувача), так і недостатнім метрологічним забезпеченням технології випробувань.

Крім того, випробуванням піддаються тільки нові автомобілі, в той час як очевидно, що в процесі експлуатації АТС в рульовому приводі і передньому мосту відбуваються вироблення вузлів і сполучень, що призводять до виникнення підвищеного вільного ходу рульового коліна (РК), знижуючи більшість параметрів стійкості і пружності АТС.

Оцінка цього зниження і його впливу на основні показники БДР надзвичайно важлива проблема, вирішити яку в деякій мірі можна шляхом проведення стендових випробувань АТС на динамічних полноопорних стендах з біговими барабанами.

Ця впевненість ґрунтується на наступних міркуваннях. Основні параметри стійкості і керованості АТС, такі як зміна курсового кута, характеристики подруливания і легкості управління, наявність зон нечутливості і запізнювання рульового управління, однозначно пов'язані з такими показниками, як бічна сила в плямі контакту керованих коліс з дорожньою поверхнею, зусилля на рульовому колесі і вільний хід рульового колеса.

Значення цих показників в даний час доступні до вимірювання при проведенні стендових випробувань. І в цьому аспекті основною проблемою вже є забезпечення адекватності списуються зі стенду показників їх аналогам, вимірюваним при дорожніх ходових випробуваннях.

У зв'язку з попереднім зауваженням представляється дуже важливим для подальших досліджень правильний вибір типу динамічного стенду. Всі динамічні стенди для контролю технічного стану переднього моста і рульового управління (РУ) можна розділити на 2 групи. За допомогою першої групи стендів судять про технічний стан цих систем за величиною бічного зусилля в контакті колеса і вимірювального елемента. За допомогою другий - безпосередньо заміряють положення площини кочення колеса відносно площини симетрії автомобіля.

Обидві групи стендів можуть бути поділені з урахуванням геометрії опорних пристроїв, типу сприймаючого пристрою і конструктивного виконання. Оцінку і вибір стенда з класифікаційної номенклатури проводимо за методикою, розробленою С.С. Селивановим. В якості критеріїв оцінки були прийняті наступні показники:

- Інформативність, яка визначається кількістю відомостей про структурних параметрах вузла чи агрегату;

- Відповідність умов контролю умовам експлуатації;

- Забезпечення автостабілізаціі коліс на стенді;

- Можливість, безпека і зручність проведення регулювальних робіт на стенді;

- Можливість діагностування інших вузлів автомобіля на стенді;

- Трудомісткість діагностичних операцій;

- Стабільність і достовірність показань стенду;

- Вартість стенду;

- Надійність і довговічність стенду.

Проведена оцінка за даною методикою показала, що найбільшу кількість балів мають діагностичні роликові стенди з одним або двома роликами ». На другому місці стоять стенди з сприймаючим бічні навантаження одним з двох опорних барабанів. Відставання в балах цих стендів від роликових обумовлене лише за показником інформативності, так як вони не дають можливості прямого вимірювання кутів розвалу і сходження керованих коліс.

Однак застосування додаткового пристрою, що представляє собою сприймає треножник, рамки якого притискаються до боковини обертового колеса, нівелює зазначений недолік і навіть виводить даний тип стендів в найбільш прийнятні для зазначених досліджень.

Таким чином, дослідження зниження деяких параметрів стійкості і керованості АТС будемо проводити на універсальному динамічному стенді (рис. 21), що розробляється на кафедрі АСОіБД, (А.С.) за основу механічної частини якого взято стенд розробки А.А. Філімонова з конструктивними змінами передньої секції.

Колеса передньої осі приводяться в обертання передніми біговими барабанами допомогою асинхронного електродвигуна. Крім того, є можливість приводу від двигуна автомобіля як передньопривідного, так і заднеприводного, через ланцюгову передачу між барабанами передньої і задньої секцій.

Іншою важливою особливістю даного стенду є можливість самооріентаціі автомобіля, що має непаралельність можливого розташування осей передніх і задніх коліс і барабанів стенда. Без подібної самооріентаціі виміряні бічні сили на передніх керованих колесах неминуче будуть містити компоненту, викликану даної непаралельністю, що ускладнить адекватну інтерпретацію даних сил для аналізу та оцінки параметрів згідно цілей дослідження.

Рис. 21. Схема універсального діагностичного стенда

На даному стенді ця задача вирішена використанням силового методу орієнтації автомобіля на стенді, розробленому А. Філімонова. У його основу покладено силове рівновагу коліс в поперечному напрямку в процесі кочення по вільно обертовим барабанів. Вісь провідних некерованих коліс завжди перпендикулярна напрямку прямолінійного руху автомобіля. Це можна використовувати для точної орієнтації автомобіля на стенді за умови, що ведучі колеса встановлені на барабанах, осі яких строго паралельні по-перцевої осі стенда.

Далі ведучі колеса прокручують ці барабани, і в результаті взаємодії сил, що виникають в місцях контакту роликів і коліс, ведуча вісь автоматично при прокручуванні займає положення на стенді, відповідне прямолінійного руху АТС.

Керовані ж колеса встановлюються в нейтральне положення по відношенню до поздовжньої осі стенда поворотом керма. Причому критерієм правильності установки коліс в прямолінійне положення в даному випадку може служити як зменшення величини сходження при їх відхиленні від нейтрального положення, так і рівність бічних сил на вимірювальних датчиках опорних барабанів.

Проведемо теоретичний аналіз можливості адекватного використання вимірюваного значення сили Ріулев (пр) при аналогічному дорожньому випробуванні курсового кута

Відомо, що якщо на еластичне колесо діє при його коченні по плоскій поверхні бічна сила Р¶у, то переміщення центру колеса не буде співпадати з напрямом площині його обертання, складаючи з цією площиною кут відведення d, який при невеликих значеннях (до 8 °) можна наближено знайти за такою формулою:

,

де Кув- коефіцієнт опору відведенню.

Природно припустити, що якщо на колесо ззовні бічна сила не діє, а колесо встановлено таким чином, що його напрямок переміщення утворює з площиною обертання певний кут de, a (колесо встановлено зі сходженням і розвалом), то в плямі контакту колеса з опорною поверхнею з'явиться бічна сила Р¶ ? у, яку також можна виразити залежністю Р¶ ? у = Кзб ? de, a.Для конкретного типу шин і умов експерименту величина Кувбудет залежати від нормального навантаження, що діє на колесо. Для практичних розрахунків можна використовувати формулу, запропоновану Р. Сміліеем і В. Гірському:

Кзв = С (А-В ? Gк) ? Gк, (1)

де А, В, С - коефіцієнти, залежні від конструкції шини.

Таким чином, знаючи навантаження і тип шин, можна визначити Кзб, а здався величиною кута і впливом розвалу - сходження dea, визначити величину бічної сили в плямі контакту при коченні колеса, встановленого зі сходженням.

Якщо розглядати кочення колеса з бігових барабанах стенда, то нормальна навантаження, що припадає на колесо Gк, розподіляється між барабанами по відомим залежностям. Таким чином, можна припустити, що бічна сила в плямах контакту колеса з барабанами, викликана коченням колеса зі сходженням, дорівнюватиме

, (2)

де індекси «п» і «і» відносять відповідні параметри до приводного і вимірювального барабану відповідно.

Очевидно, що

буде в кілька разів більше Р¶ ? у, виміряної в дорожніх умовах. Це обумовлено значним розходженням плями контакту шини з опорною поверхнею при дорожніх та стендових випробуваннях.

Якщо прийняти запропоноване твердження Я.М. Певзнера і Г.А. Гаспарянца про те, що бічна сила в плямі контакту пропорційна бокової деформації шини в даній точці опорної поверхні, то можна записати:

dРу? = lш ? у ? dx, (3)

де lш- коефіцієнт, що залежить від пружних властивостей шин;

у - бічна деформація шини;

у = х - tgde + ун »х ? de + ун,

де ун- бічна деформація в початковій точці контакту.

Позначивши довжину плями контакту з барабаном через 1і (п) і продифференцировав рівняння (1) від 0 до 1 та (п), отримуємо:

. (4)

Прийнявши lш ? 1і (п) = Сі (п) - коефіцієнт бічної жорсткості шини в контакті шини з барабанами, отримаємо:

. (5)

Так як при малих de, a, ун »0, то

.

У конкретних умовах експерименту визначення Сі (п) і lі (п) не становить труднощів.

Отже, сумарна бічна сила на стенді дорівнює

,

а коефіцієнт переведення бічної сили F, що знімається на стенді, в значення бічної сили F, що викликає той же бічне відведення шини de, aПри коченні по дорозі, якою буде дорівнює

(6)

де С »100 ... 140-для різних типів шин;

; (7)

, (8)

де Вш- ширина профілю недеформованою шини;

D0- вільний діаметр шини.

Таким чином, метою роботи є створення математичного апарату, що дозволяє шляхом інструментального контролю на універсальному діагностичному стенді відслідковувати зміну деяких параметрів стійкості і керованості АТС в процесі експлуатації, а також виявлення та аналіз впливу напрацювань в агрегатах, вузлах і механізмах АТС на зміну даних параметрів і на зниження безпеки руху та прогнозування критичних значень зазначених напрацювань за умовами безпеки руху.

Прелагается приблизний алгоритм:

- Автомобіль на стенді проходить комплексні випробування;

- Знімаються параметри, а також виміряні раніше підставляємо в якості вхідних в математичну модель поведінки автомобіля на стенді;

- На виході отримуємо кути відведення коліс автомобіля і відповідні їм бічні сили;

- Отримані значення в якості вхідних параметрів вносяться в математичну модель криволінійного руху автомобіля (частина вхідних параметрів задають режим криволінійного руху - тип виконуваного маневру);

- На виході отримуємо показника стійкості і керованості АТС, що характеризують БДР;

- Проводиться аналіз технічного стану АТС і пов'язане з ним погіршення БДР за параметрами стійкості і керованості;

- Роблять прогноз критичного значення напрацювань в аналізованих агрегатах і вузлах (рульове управління, передній міст, шини) за вказаними параметрами.

а)

б)

Рис. 22. Схема приводу від двигуна автомобіля (передній привід): а) фронтальний вигляд; б) вид зверху

а)

б)

Рис.23. Схема приводу від електродвигуна барабана (задній привід): а) фронтальний вигляд; б) вид зверху

Далі вирішуються проміжні завдання:

- Розробити методику випробувань АТС на стенді, що дозволяє відстежити вплив зазначених раніше напрацювань на значення знімаються з вимірювача бічних сил параметра - Рyі;

- Розробити математичну модель автомобіля на стенді, що дозволяє отримувати значення кутів відведення коліс автомобіля і відповідних їм бічних сил, адекватних криволинейному руху автомобіля;

- Розробити математичну модель криволінійного руху автомобіля і комплекси вхідних параметрів, які адекватно відображають різні режими руху і маневри автомобіля;

- Дана модель повинна в якості вихідних параметрів мати показники БДР за умовами стійкості і керованості;

- Проведення полігонних випробувань випробовуваних автомобілів і отримання зазначених вище показників БДР;

- Порівняння результатів і висновки.

Приймаємо загальні припущення:

При проведенні полігонних випробувань в розглянутих нами режимах руху керовані колеса повертаються на кут менше 15 °, тобто автомобіль рухається по траєкторії порівняно великих радіусів і на високих швидкостях. Тому стендові випробування пропонується проводити при кутах повороту керованих коліс не більше 10 °.

Передбачається, що в даних режимах випробувань можна достовірно відстежити вплив погіршення тех. стану АТС на знімаються зі стенду параметри, і при цьому уникнути великих нелінійних помилок, що виникають через особливості контакту шини з поверхнею барабанів.

Решта допущення і умови обгрунтовуються і обумовлюються у відповідних моделях.

Висновки та рекомендації

1. Існують відомі залежності, що відображають зміну нормальних реакцій на колесо з боку барабанів (RNпі RNі) в різних режимах випробувань. Необхідно проаналізувати наступні припущення:

RNп / RNі = RXп / RXі = RYп / RYі;

RNп + RNі = Gк;

RYп + RYі = рy,

з яких можна знайти значення рy, знявши з вимірювального пристрою значення RYі.

2. У режимі випробувань на стенді, коли рух колеса здійснюється за допомогою приводу автомобіля (передній привід), реакції RYпі RYісонаправлени. У випадку, коли керовані колеса приводяться в обертання електроприводом барабана або двигуном автомобіля (задній привід) через ланцюгову передачу, дані реакції протилежно спрямовані, причому змінюється напрямок реакції RYп. При цьому змінюється форма плями контакту шини і приводного барабана. Це призводить до того, що деформація шини в обох випадках (особливо у другому) значно відрізняється від її деформації в дорожніх умовах.

У зв'язку з цим висловлюється пропозиція синхронного приводу від двигуна автомобіля та електродвигуна приводних барабанів з метою взаємної нейтралізації виникають реакцій RYп. Згідно даній пропозиції, сумарна бічна реакція на колесі буде дорівнює нулю при рівності дотичних швидкостей колеса і барабана (Wб ? rб = wк ? rк).

Оскільки радіус колеса в процесі випробувань змінюється, то в якості синхронизирующего фактора, що визначає передавальне число швидкостей обертання барабана і колеса, пропонується змінюється відстань між осями обертання колеса і барабана. Або, якщо аналіз дозволить укласти про малі погрішності результатів при допущенні rк = const, синхронізувати швидкості обертання коліс і барабанів через постійне ставлення їх радіусів.

3. При виконанні попереднього умови логічно приходимо до відсутності дотичних реакцій в цьому плямі контакту. Звідси можна зробити висновок про те, що при даному режимі випробувань характер взаємодії приводного керованого колеса автомобіля з приводним барабаном буде ідентичний стану спокою. При цьому на вимірювальних барабанах зберігаються ті ж фізичні процеси, що і без описаної синхронізації. На наш погляд, даний режим значно наближає стендове випробування до дорожнього в питанні ідентичності плями контакту, але дана пропозиція вимагає теоретичного обгрунтування і практичного підтвердження.

4. Не зовсім зрозумілий характер розподілу нормальних реакцій на колесо в описаному режимі і, як наслідок, частка дотичній і бічний реакцій на колесо з боку вимірювального барабана.

Бібліографічний список

1. Авдонькін Ф.Н. Оптимізація зміни технічного стану автомобіля в процесі експлуатації / Ф.Н. Авдонькін. - М .: Транспорт, 2008. - 350 с.

2. Артем'єв А.Н. Моделювання керованого руху автомобіля з метою оптимізації параметрів, які впливають на керованість. - Дис. ... Канд. техн. наук / О.М. Артем'єв. - М., 2008. - 158 с.

3. Байетт Р. Розслідування дорожньо-транспортних пригод: Пер. з англ. / Р. Байетт, Р. Уоттс. - М .: Транспорт, 2009. - С. 288.

4. Болдін А.П. Наукові основи розробки та використання систем зовнішнього і вбудованого діагностування на автомобільному транспорті. Дис. ... Док. тех. наук. - М., 2007. - 430 с.

5. Венгеров І.А., Сурков С.В. Автомобільний транспорт і проблема підвищення безпеки дорожнього руху. // Вісник Російського автотранспортного союзу. - 2010. - №1. - С. 25-30. Державний доповідь з безпеки дорожнього руху за 2000 р

6. Волошин Г.Я. Аналіз дорожньо-транспортних пригод / Г.Я. Волошин, В. П. Мартинов, А. Г. Романов. - М .: Транспорт, 2007. - 240 с.

7. Гержод В.І. Технічний стан автомобілів і безпеку руху / В.І. Гержод. - К .: Техніка, 2008. - 149 с.

8. Говорущенко Н.Я. Діагностика технічного стану автомобілів / Н.Я. Говорущенко. - М .: Транспорт, 2010. - С. 54.

9. Денисов А.С. Основи формування експлуатаційно-ремонтного циклу автомобілів / А.С. Денисов. - Саратов: Сарат. держ. техн. ун-т, 2009. - 352 с.

10. Диваков Н.В. Паливний баланс автомобіля / Н.В. Диваков, А.Н. Стрельников // Автомобільна промисловість. - 2011. - №8. - С. 13-14.

11. Іларіонов В.А. Стабілізація керованих коліс автомобіля / В.А. Іларіонов. - М .: Транспорт, 2006. - 167 с.

12. Кислицин Н.М. Визначення кутів установки керованих коліс при русі автомобіля / Н.М. Кислицин, Ю.В. Максимов // Автомобільна промисловість. - 2007. - №9. - С. 26-27.

13. Кнорозов В.І. Робота автомобільної шини / В.І. Кнорозов. - М .: Транспорт, 2006. - 238 с.

14. Коллінз Д. Аналіз дорожньо-транспортних пригод / Д. Коллінз, Д. Морріс. - М .: Транспорт, 2011. - С. 128.

15. Лаврентьєв П. Удосконалення державного контролю безпеки автотранспортних засобів / П. Лаврентьєв // Автомобільний транспорт - 2010. - №3. - С. 45.

16. Литвинов А.С. Дослідження кінематики рульового управління з урахуванням кінематики передньої підвіски / А.С. Литвинов, Ю.М. Нємцов, С.А. Тимофєєв // Автомобільна промисловість. - 2010. - №1. - С. 11-I3.

17. Логінов В.Н. Електричні вимірювання механічних величин, 2-е вид., Перераб. і доп / В.М. Логінов. - М .: Енергія, 2006. - 102 с.

18. Малюков А.А. Наукові основи стендових випробувань автомобілів на активну безпеку. Дис. ... Док. тех. наук. - М., 2008. - 546 с.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка