Влияние изменения нормальной нагрузки колеса на эффективность работы антиблокировочной тормозной системы автомобиля
При увеличении тормозного момента, подводимого к колесу, и неизменной частоте и амплитуде колебания нормальной нагрузки, амплитуда колебания угловой скорости колеса увеличивается. Увеличение амплитуды и) к происходит в основном за счёт закритического значения wJr. Изменение максимального докритического значения при изменении тормозного момента незначительно. Статистические данные показывают, что… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. Обзор опубликованных работ и задачи диссертации
- 1. 1. Установившийся режим торможения автомобильного колеса
- 1. 2. Неустановившийся режим торможения автомобильного колеса. II
- 1. 3. Необходимость применения в тормозных системах автомобилей АБС
- 1. 4. Влияние неровности дороги на процесс торможения колеса автомобиля
- 1. 5. Задачи диссертации
- Глава 2. Теоретическое решение задачи неустановившегося торможения автомобильного колеса
- 2. 1. Модель колеса и основные допущения
- 2. 2. Описание процесса торможения в докритической зоне tp ~ s диаграммы
- 2. 3. Описание процесса торможения «в закритической зоне ^ — S диаграммы
- Глава 3. Экспериментальное исследование процесса торможения автомобильного колеса при колебании нормальной нагрузки
- 3. 1. Конструкция стенда для исследования процесса торможения автомобильного колеса
- 3. 2. Измерительные системы и регистрирующая аппаратура. Тарировка датчиков
- 3. 3. Методики определения основных величин и зависимостей, используемых в аналитическом описании
- 3. 4. Режимы и методика эксперимента
- 3. 5. Результаты эксперимента
- Глава 4. Моделирование процесса торможения колеса на ЭВМ
- 4. 1. Упрощение аналитического описания
- 4. 2. Применение аналитического описания для исследования нециклического алгоритма функцианирова-ния АБС с целью повышения тормозной эффективности автомобиля при торможении на неровной дороге
- Результаты работы и
- выводы
Влияние изменения нормальной нагрузки колеса на эффективность работы антиблокировочной тормозной системы автомобиля (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года», принятых ХХУ1 съездом КПСС говорится, что необходимо улучшать качество строительства, ремонта и содержания дорог, уделив особое внимание повышению безопасности движения.
В настоящее время плотность и интенсивность движения автомобильного транспорта неуклонно растёт, а это требует повышения безопасности движения. Выполнение требования повышения безопасности движения может быть осуществлено путём улучшения качества дорог и организации движения на них, а также за счёт повышения безопасности самих транспортных средств. Основная роль отводится активной безопасности транспортных средств, поскольку решение этой проблемы обеспечивает предотвращение дорожнотранспортных происшествий /ДТП/, сохранность техники, грузов и, главное, жизни людей.
Статистические данные показывают, что до 50% всех ДТП происходит в связи с недостаточной надёжностью и эффективностью тормозных систем автомобилей, поэтому необходимо в дальнейшем вести работы по улучшению тормозных качеств автомобиля. Одним из путей решения данной задачи является оснащение тормозной системы автомобиля антиблокировочной системой /АБС/.
В автомобильной промышленности ведутся исследования по разработке различных типов АБС. Освоение производства АБС намечено Минавтопромом на 80-е годы. Опытные образцы АБС, подготовленные в НЙИАвтоприборов совместно с автозаводами, проходят всесторонние испытания.
Однако, применяемые в автомобилестроениии АБС, а также раз рабатываемые варианты этих устройств имеют значительное сходство по конструкции и законам функционирования с аналогичными устройствами, используемыми в авиации. Основной причиной такой аналогии является то, что впервые АБС начали применять в тормозных системах самолётов, что повысило их тормозную эффективность и значительно улучшило устойчивость при торможении на взлётно-посадочной полосе /ВПП/. Автомобильное колесо при качении по реальным дорогам имеет иногда значительно отличные условия работы от условий колеса самолёта, тормозящего на ВПП.
Автомобильные дороги, в зависимости от вида дорожного покрытия и его состояния, имеют широкий диапазон коэффициента сцепления /от 0,8 до 0,01 /. Кроме того, большое влияние на качение автомобильного колеса оказывает неровность опорной поверхности, как основной фактор, от которого зависит сцепление колеса с дорогой.
Известно, что автомобили, оснащённые современными АБС, при экстренном торможении на бетонной сухой опорной поверхности с сильно выраженной волнистой неровностью имеют тормозной путь больший по сравнению с автомобилями, не оснащёнными АБС, в тех же условиях. Кроме того, автомобильные АБС должны работать в широком диапазоне скоростей движения, включая самые малые. При циклической работе снижение частоты срабатывания АБС уменьшает нижний предел скорости движения колеса, при котором ещё срабатывает АБС. С другой стороны, уменьшение частоты срабатывания АБС приводит к более глубокой модуляции тормозного момента, что отрицательно сказывается на полноте тормозной диаграммы, а значит, и на тормозной эффективности.
Выше изложенное позволяет считать, что изучение вопроса неустановившегося торможения автомобильного колеса является важной научно-технической задачей, решение которой повысит активную безопасность автомобиля.
Целью данной работы является изучение процесса торможения автомобильного колеса при колебании нормальной нагрузки, а также определение закона управления АБС, применение которого позволит повысить тормозную эффективность автомобиля при движении по неровной дороге.
Результаты работы и выводы.
Главные результаты проделанной работы отражены в следующих положениях:
1. Получено аналитическое описание процесса неустановившегося торможения автомобильного колеса при колебании нормальной нагрузки.
2. Сконструирована и построена экспериментальная установка с использованием бегового барабана, позволяющая исследовать широкий диапазон вопросов, связанных с торможением эластичного колеса.
3. Составлена программа, позволяющая применять ЭВМ при изучении динамики торможения колеса.
4. На основе анализа теоретического расчёта и экспериментальных данных получено упрощенное аналитическое описание процесса торможения колеса.
5. Произведён расчёт максимально допустимого постоянного по времени тормозного момента, который необходимо подвести к колесу для того, чтобы обеспечить высокую эффективность торможения автомобиля на неровной дороге.
Проведённые экспериментальные и теоретические исследования позволили получить основные выводы:
1. При увеличении амплитуды колебания радиальной нагрузки максимально возможный тормозной момент из условия отсутствия блока колеса обычно уменьшается.
2. При увеличении тормозного момента, подводимого к колесу, и неизменной частоте и амплитуде колебания нормальной нагрузки, амплитуда колебания угловой скорости колеса увеличивается. Увеличение амплитуды и) к происходит в основном за счёт закритического значения wJr. Изменение максимального докритического значения при изменении тормозного момента незначительно.
3. При синусоидальном законе изменения нормальной нагрузки и тор-иозном моменте, подводимом к колесу, близком по величине моменту по сцеплению колеса с дорогой, закон изменения угловой скорости отличен от синусоидального. В докритической зоне иЗк меняется относительно медленно, плавно переходя своё максимальное значениев закритической зоне происходит интенсивное изменение угловой скорости колеса с резко выраженным минимальным значением.
4. При колебании нормальной нагрузки разность фаз между минимальным значением угловой скорости колеса и) к и минимальным значением Rj увеличивается с увеличением тормозного момента, подводимого к колесу.
5. Наиболее интенсивно угловое ускорение колеса uJK изменяется при его разгоне, когда происходит увеличение нормальной нагрузки.
6. Необходимо отметить, что при разгоне колеса также происходит интенсивное изменение касательной реакции Rx /при этом значительно меняется абсолютное значение Rx /. Величина касательной реакции меняется в фазе углового ускорения колеса и имеет также пик максимального значения при максимальномк .
7. При достаточно большой амплитуде колебания момента по сцеплению, вызываемого колебанием нормальной нагрузки, циклический закон управления АБС с частотой модуляции тормозного момента 3 -10 Гц не может обеспечить эффективного регулирования тормозного момента, подводимого к колесу, поскольку частота колебания нормальной нагрузки соизмерима /а иногда и превышает/ с частотой регулирования тормозного момента, в то время как частота регулирования должна значительно превышать частоту возмущений.
8. При колебании нормальной нагрузки повышение тормозной эффективности возможно путём применения нециклического алгоритма АБС.
Список литературы
- Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М., Политиздат, 1981, 223 с.
- Балычев С.М. Исследование рабочего процесса и расчёт автомобильной антиблокировочной системы. Кандидатская диссертация. М., МАМИ, 1981, 186 с.
- Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М., Машиностроение, 1971.
- Бернацкий В.В. Исследования неустановившегося торможения автомобильного колеса. Кандидатская диссертация. М., МАМИ, 1981, 189 с.
- Бомхард Ф.И. Метод измерения динамической нагрузки на колесо автомобиля. Олденбург, Мюнхен 1956.
- Вирабов Р.В. Качение упругого колеса по жёсткому основанию, и Известия ВУЗов. Машиностроение, 1967, № 4, с 78 84.
- Вирабов Р.В. Определение радиусов качения колеса с пневматической шиной. Автомобильная промышленность, 1975, № 7,с 16−18.
- Гайцгори М.М., Галошин В. А., Жеглов А. Ф. Определение амплитудно-частотных характеристик автомобиля по экспериментальным данным.- Автомобильная промышленность., 1982, Ш 2.
- Грабовский Р.И. Курс физики. М., Высшая школа, 1966, 527 с.
- Гредескул А.Б., Булгаков И. А. Экспериментальные исследования блокирования затормаживаемого колеса.- Автомобильная промышленность, 1965, Ш 3, с 21−25.
- Гуревич Л.В., Меламуд Р. А. Тормозное управление автомобиля. М., Транспорт, 1978, с 58−70.
- Дербаремдикер А.Д., Бородин Ю. П. Определение жёсткости и неупругого сопротивления шиш в окружном направлении.-Автомобильная промышленность, 1970, Р I, с 24.
- Ечеистов Ю.А., Найдёнов J1.K. Торможение автомобильного колеса на твёрдой дороге.- Автомобильная промышленность, 1971, № 6, с 24−26.
- Ечеистов Ю.А. Исследование некоторых эксплуатационных качеств автомобиля с учётом преобразующих свойств его шины. Докторская диссертация. М., МАМИ, 1973, 338 с.
- Ечеистов Ю.А., Бернацкий В. В., Ракляр A.M., Куликов Е. М. Качение тормозящего колеса по твёрдой дороге при действии на него боковой силы.- Межвузовский сборник научных трудов «Безопасность и надёжность автомобиля». М., МАМЙ, 1980, вып. 2, с 32−43.
- Ишлинский А.Ю. Теория сопротивления перекатыванию /теория качения/ и смежные явления.- Сборник всесоюзной конференции по трению и износу, т. II, 1940, с 41−44.
- Киреев A.M. Исследование радиуса качения автомобильного колеса. Автореферат кандидатской диссертации. М., МАМИ, 1974,27 с.
- Кнороз В.И. Автомобильные колёса. М., НИИНавтопром, 1972, с 19−35.
- Кнороз В.й. и др. Работа автомобильной шины. М., Транспорт, 1976, 338 с.
- Кравец В.Н. Исследование нагрузок на колёса легкового автомобиля. Труды Горьковского политехнического института, 1970, вып.10.
- Литвинов А.С. Управляемость и устойчивость автомобиля. М., Машиностроение, 1971, с 8I-III.
- Литвинов А.С. О причинах потерь мощности при качении ведущегоколеса.- Автомобильная промышленность, 1972, № 5, с 12−16.
- Лукавский П.В., Каландаров А. Х., Аразбеков Э. Т. Датчик угловой скорости колеса.- Труды МАДИ, М., 1976, вып. 116, с 27−37.
- Митянин П.И. Исследование поглощающей и сглаживающей способности шин при колебаниях грузового автомобиля. Автореферат кандидатской диссертации. М., МАДИ, 1975, 25 с.
- Морозов Б.И. Динамика управляемого движения автомобиля. Докторская диссертация. М., МАМИ, 1973, 338 с.
- Найдёнов Л.К. Исследование процесса торможения автомобильного колеса на твёрдой дороге. Кандидатская диссертация. М., МАМИ, 1971, 145 с.
- Нефедьев Я.Н., Моисеева Г. М. Влияние аппаратурных погрешностей на динамику антиблокировочных систем.- Труды НИИАвтопри-боров, 1978, вып. 44, с 5−23.
- Нефедьев Я.Н., Моисеева Г. М. Исследование экономичности антиблокировочных систем с помощью математической модели.-Труды НИИАвтоприборов, М., 1978, вып. 44, с 24−34.
- Нефедьев Я.Н. Антиблокировочная система с использованием информации о скорости автомобиля.- Труды НИИАвтоприборов, М., 1979, вып. 47, с 69−76.
- Нефедьев Я.Н. К вопросу построения адаптивной антиблокировочной системы.- Труды НИИАвтоприборов, М., 1979, вып. 47, с 59−68.
- Нефедьев Я.Н. Конструкции и характеристики электронных антиблокировочных систем зарубежных фирм. НИИНавтопром, 1979, 61 с.
- Пархиловский И.Г. Спектральная плотность распределения неровности микропрофиля дорог и колебания автомобиля.- Автомобильная промышленность, 1961, № 10, с 25−29.
- Пархиловский И.Г. Сравнительный анализ вероятностных характеристик микропрофиля дорог.- Автомобильная промышленность. 1969,¦№ 4, с 28−30.
- Певзнер Я.М., Тихонов А. А. Исследование статистических свойств микропрофиля основных типов автомобильных дорог.-Автомобильная промышленность, 1964, № I, с 15−19.
- Петров В.А. Автоматические системы транспортных машин. М., Машиностроение, 1974, 336 с.
- Петров М.А., Назарко С. А. Моделирование движения автомобильного, колеса при торможении.- Сб. трудов «Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин.», Омск, 1973, с I0I-I05.
- Петров М.А., Исаков И. Я., Елисеенко В. А. Статистическое моделирование процесса торможения автомобильного колеса.- Сб. трудов «Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин». Новосибирск, 1977, с 75−82.
- Петров М.А. Пути повышения эффективности экстренного торможения автомобиля.- Сб. трудов «Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин». Омск, 1973, с 3−16.
- Петров М.А. Работа автомобильного колеса в тормозном режиме. Омск, 1973, 224 с.
- Петров М.А., Назарко С. А. Механическая модель автомобильного колеса в тормозном режиме.- Сб. трудов «Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин». Омск, 1973, с 96−101.
- Петрушев В.А., Стригин И. А. Исследование тангенциальной эластичности шин. М., Труды НАМИ, 1968, вып. 97.
- Писаренко Г. С. и др. Сопротивление материалов. Киев, Высшая школа, 1979, 694 с.
- Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. М., Наука, т.1, т. II, 1978.
- Пчелин И.К., Иларионов В. А. Влияние случайных возмущений и колебаний на тормозную динамичность автомобиля с противобло-кировочными системами.- Автомобильная промышленность, 1979, Н°- 3, с 20−22.
- Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. Колебания и плавность хода. М., Машиностроение, изд. 3, 1972, 392 с.
- Сакаи X. Динамика шины: 4.1, ВЦП № А-53 447, МФ пер. 1978, 27 с. /Япон./
- Сакаи X. Динамика шины: 4.2, ВЦП № А-53 448, Ш пер. 1978, 15 с. /Япон./
- Сакаи X. Динамика шины: 4.3, ВЦП № А-53 449, ШШ пер* 1978, 15 с. /Япон./
- Сёмов Д.С. Исследование силовых соотношений прямолинейно ка-тящагося колеса по твёрдой дороге. Кандидатская диссертация. М., МШИ, 1973, 113 с.
- Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин, изд. 2-е дополн. и переработ., М., Машиностроение, 1972, 192 с.
- Согин А.В. Исследование влияния вероятностных характеристик микро- и макропрофиля дорог на тяговую динамику автомобиля. Кандидатская диссертация. Горький, 1979, 238 с.
- Фрумкин А.К., Лукавский П. В., Каландаров А. Х. Динамика икинематика процесса торможения автомобильного колеса. М., Труды МДДИ, 1976, вып. 116, с 57−60.
- Хачатуров А.А. Динамика системы дорога шина — автомобиль -водитель. М., Машиностроение, 1976, 535 с.
- Чертов А.Г. Международная система единиц измерений. М., Высшая школа, 1967, 287 с. '
- Чудаков Е.А. Качение автомобильного колеса. Труды автомобильной лаборатории института машиноведения АН СССР. М., 1948, вып. 9, 127 с.
- Чудаков Е.А. Избранные труды, т.1, изд. АН СССР, М., 1961, 463 с.
- Яценко Н.Н., Прутчиков O.K. Плавность хода грузовых автомобилей. М., Машиностроение, 1969, 220 с.
- Яценко Н.Н. Поглощающая и сглаживающая способность шин. М., Машиностроение, 1978, 132 с.
- COLIUOME). ТеоНе des machines simples, en agant egard an frottement de ieures pat-ties et q la roidens des cordages. Pans, Вochetier, 1821
- Gl Fritz W. Federharte von Reifen und Freyuenz-qang der Reifen Krafie? c pet-iodise her /ertilal-fceweaung der Fetge. Diss. KartsruRe, 1977, Шб.
- SS. Hacaulciy М.Д. Measurement of road sarfocesfldi/ances ffutoMofafe Engineers, Pergamon Press. ШЪ.
- Miischke M, Wiegner R Simulation von PaniltHremsun-gen rniiverscfaedeneu blocherver binder em FaLLKen geteifoer CriffigHeit ffTZ №/is, S. 289−293.
- PaceH.B. Som recent investigations into dinamics and Jrictionat fcefiaviot of pneumatic tires, «Pfiys.
- Tire Tract s Teorg and gyp.» Mew Yorl London, -/974, 257- 279. (йнгп.)
- Reynolds 0. Rotting-Friction Roy. Svs Ttiit
- Trans, V166 (PI)9WB. №. Scfionfefd R. P&oto-inter petat ion of slid resistonse. Wigwag Res. Pec., iJ3WJ970.