RU2390003C9 - Method to determine wheel grip of airstrip surface - Google Patents

Method to determine wheel grip of airstrip surface Download PDF

Info

Publication number
RU2390003C9
RU2390003C9 RU2008146982/28A RU2008146982A RU2390003C9 RU 2390003 C9 RU2390003 C9 RU 2390003C9 RU 2008146982/28 A RU2008146982/28 A RU 2008146982/28A RU 2008146982 A RU2008146982 A RU 2008146982A RU 2390003 C9 RU2390003 C9 RU 2390003C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring wheel
coefficient
adhesion
force
coating
Prior art date
Application number
RU2008146982/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2390003C1 (en
Inventor
Анатолий Васильевич Низовой (RU)
Анатолий Васильевич Низовой
Николай Иванович Луканов (RU)
Николай Иванович Луканов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательское и опытно-конструкторское предприятие "Вега"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательское и опытно-конструкторское предприятие "Вега" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательское и опытно-конструкторское предприятие "Вега"
Priority to RU2008146982/28A priority Critical patent/RU2390003C9/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2390003C1 publication Critical patent/RU2390003C1/en
Publication of RU2390003C9 publication Critical patent/RU2390003C9/en

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: proposed method consists in determining the dynamic braking force when electric motor runs in generator mode. Note here that measuring wheel runs on airstrip surface, its mechanical power of rotation is transmitted to DC generator to be converted into electric power and be released as thermal power at active load. Note also that normal load applied by measuring wheel onto airstrip surface is determined. Additionally, lengthwise force of adhesion between measuring wheel and airstrip surface at preset wheel slippage is determined when measuring wheel hub acts, via carriage, on force pickup in stabilising normal load of measuring wheel onto airstrip surface. Coefficient of dynamic braking is determined in calibration of the device.
EFFECT: higher accuracy.
3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам и системам для оценки состояния поверхности взлетно-посадочных полос (ВПП) аэродромов, но может также использоваться для определения коэффициента сцепления дорожных покрытий.The invention relates to devices and systems for assessing the surface condition of runways (runways) of aerodromes, but can also be used to determine the coefficient of adhesion of road surfaces.

Известен способ, когда в аэропорту отсутствуют средства оценки состояния летного поля, оценку эффективности торможения осуществляют обработкой результатов измерения расстояния или времени торможения. Грузовой или легковой автомобиль двигается с заданной скоростью, тормозится до остановки, при этом торможение осуществляют с полным юзом колес.A known method is when there are no means at the airport for assessing the state of the airfield, braking performance is assessed by processing the results of measuring the distance or braking time. A truck or a car moves at a given speed, is braked to a stop, while braking is carried out with full wheel use.

При измерении дистанции торможения эффективность торможения определяют по формуле µs=V2/2gS,When measuring the braking distance, the braking efficiency is determined by the formula µ s = V 2 / 2gS,

где V - скорость в момент включения тормозов, м/с;where V is the speed at the time of application of the brakes, m / s;

S - дистанция торможения, м;S - braking distance, m;

g - ускорение силы тяжести, м/с.g is the acceleration of gravity, m / s.

При измерении времени торможения эффективность торможения определяется по формуле: µt=V/tg,When measuring the braking time, the braking efficiency is determined by the formula: µ t = V / tg,

где t - время до остановки, с.where t is the time to stop, s.

Получаемая величина эффективности торможения характеризует фрикционные свойства движения колес со 100%-ным скольжением. Для приведения результатов к торможению с проскальзыванием, соответствующим максимальной величине коэффициента торможения, следует полученные величины µs и µt умножить на 1,2 для значений в диапазоне 0…0,3 ед. к.с. и на 1,3 для значений в диапазоне 0,31…1,0 ед. к.с.The resulting value of the braking efficiency characterizes the frictional properties of the movement of the wheels with 100% slip. To bring the results to braking with slippage corresponding to the maximum value of the braking coefficient, the obtained values of µ s and µ t should be multiplied by 1.2 for values in the range 0 ... 0.3 units. c.p. and 1.3 for values in the range of 0.31 ... 1.0 units. c.p.

Недостатком этого способа является то, что из-за большого количества используемых в расчетах исходных параметров математической модели процесса торможения, каждый из которых измеряется с различной точностью, суммарная погрешность определения коэффициента сцепления достигает значительной величины. («Руководство по эксплуатации гражданских аэродромов Российской Федерации», РЭГА РФ-94, часть 3, приложение 6 - Методы и средства оценки состояния элементов летного поля.)The disadvantage of this method is that due to the large number of initial parameters used in the calculations of the mathematical model of the braking process, each of which is measured with different accuracy, the total error in determining the coefficient of adhesion reaches a significant value. (“The Operation Manual for Civil Aerodromes of the Russian Federation”, REGA RF-94, part 3, Appendix 6 - Methods and tools for assessing the state of airfield elements.)

Другим известным устройством является применяемая на аэродромах Российской Федерации "Аэродромная тормозная тележка", АТТ-2. (Способ определения коэффициента сцепления описан в "Руководстве по эксплуатации гражданских аэродромов Российской Федерации", РЭГА РФ-94, часть 3, приложение 6 - Методы и средства оценки состояния летного поля и в Авторском свидетельстве №630982, кл. G01N 19/02 - "Устройство для определения коэффициента сцепления колеса с аэродромным покрытием".)Another well-known device is the "Airfield Brake Cart", ATT-2, used at the aerodromes of the Russian Federation. (The method of determining the coefficient of adhesion is described in the "Operation Manual for Civil Aerodromes of the Russian Federation", REGA RF-94, part 3, Appendix 6 - Methods and means of assessing the condition of the airfield and in the Certificate of Authorship No. 630982, class G01N 19/02 - " A device for determining the coefficient of adhesion of a wheel with an aerodrome coating. ")

Способ определения коэффициента сцепления известного устройства заключается в следующем. Аэродромная тормозная тележка имеет два колеса: ведущее и измерительное, соединенных между собой редуктором. Колеса разных диаметров. Соотношение диаметров обеспечивает пробуксовку измерительного колеса на 15-17%. Вследствие пробуксовки измерительного колеса образуется максимальная продольная сила сцепления Рсцп.макс. измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия, измеренная датчиком силы. Значение коэффициента сцепления Ксцп.макс. вычисляют по формуле Ксцп.макс.=Рсцп.макс./Р,A method for determining the adhesion coefficient of a known device is as follows. The airfield brake trolley has two wheels: a drive and a measuring one, connected by a gearbox. Wheels of different diameters. The ratio of diameters provides slipping of the measuring wheel by 15-17%. Due to the slipping of the measuring wheel, a maximum longitudinal traction force Rssp.max is formed. measuring wheel with an airfield surface, measured by a force sensor. The value of the coefficient of adhesion Ksstp.maks. calculated by the formula KSCP.max. = RSCP.max. / P,

где Рсцп.макс. - продольная сила сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия, Н;where RSCP.max. - longitudinal adhesion force of the measuring wheel to the surface of the airfield coating, N;

Р - нормальная сила нагрузки измерительного колеса на поверхность аэродромного покрытия, Н.P is the normal load force of the measuring wheel on the surface of the airfield coating, N.

Недостатком данного способа является то, что при измерении коэффициента сцепления требуется смачивание поверхности, что ограничивает использование данного способа в зимнее время. А также из-за разницы диаметров ведущего и измерительного колес имеет место занос аэродромной тормозной тележки - появляется поперечная сила торможения, появляется ошибка в определении продольной силы сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия.The disadvantage of this method is that when measuring the coefficient of adhesion requires wetting of the surface, which limits the use of this method in the winter. And also, due to the difference in the diameters of the driving and measuring wheels, there is a skid of the airfield brake trolley - a transverse braking force appears, an error appears in determining the longitudinal adhesion force of the measuring wheel to the surface of the airfield coating.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является "Способ определения коэффициента сцепления колеса с аэродромным покрытием" (Заявка Российской Федерации №20005138440/28 от 09.12 2005 г., патент №2296166 кл. G01N 19/02), в котором способ определения коэффициента сцепления близок к заявленному изобретению, поэтому данный способ принят за прототип.Closest to the claimed invention in technical essence is the "Method for determining the coefficient of adhesion of a wheel with an airfield coating" (Application of the Russian Federation No. 20005138440/28 of December 9, 2005, patent No. 2296166 class. G01N 19/02), in which the method of determining the coefficient of adhesion is close to the claimed invention, therefore, this method is adopted as a prototype.

В известном способе (прототипе) коэффициент сцепления колеса с аэродромным покрытием определяют методом динамического торможения, когда электродвигатель работает в генераторном режиме, при котором механическая энергия тормозного элемента (измерительного колеса) превращается в электрическую и выделяется в виде тепловой энергии в активной нагрузке. При этом определяют нормальную нагрузку Р измерительного колеса на поверхность покрытия. Дополнительно определяют продольную силу сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия и коэффициент динамического торможения k.In the known method (prototype), the coefficient of adhesion of the wheel to the airfield coating is determined by dynamic braking when the electric motor is in the generator mode, in which the mechanical energy of the brake element (measuring wheel) is converted into electrical energy and is released as thermal energy in the active load. In this case, the normal load P of the measuring wheel on the coating surface is determined. Additionally determine the longitudinal traction force RSCP. measuring wheel with airfield surface and dynamic braking coefficient k.

Максимальное значение коэффициента сцепления Ксцп.макс. измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия определяют по формулеThe maximum value of the coefficient of adhesion Ksstp.maks. measuring wheel with the surface of the airfield coating is determined by the formula

Ксцп.макс.=(Рсцп./Р)k,Kscp.max. = (RSCP. / R) k,

где Ксцп.макс. - максимальное значение коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытия;where Ksst.max. - the maximum value of the coefficient of adhesion of the wheel to the surface of the airfield coating;

Рсцп. - продольная сила сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия, Н;RSCP. - longitudinal adhesion force of the measuring wheel to the surface of the airfield coating, N;

Р - нормальная нагрузка измерительного колеса на поверхность покрытия, H;P is the normal load of the measuring wheel on the surface of the coating, H;

k - коэффициент динамического торможения.k is the dynamic braking coefficient.

Коэффициент динамического торможения k определяют как отношение Рсцп.макс. к Рсцп. (Рсцп.макс. - максимальная продольная сила сцепления измерительного колеса с поверхностью покрытия при 15-17% его пробуксовки.)The dynamic braking coefficient k is defined as the ratio of RSCP.max. to the RSCP. (Rspp.maks. - maximum longitudinal adhesion force of the measuring wheel to the coating surface at 15-17% of its slippage.)

k=Рсцп.макс./Рсцп.k = RSCP max.

В известном способе (прототипе) определение максимального значения коэффициента сцепления Ксцп.макс. условно делится на два этапа - поиска и слежения.In the known method (prototype) determining the maximum value of the coefficient of adhesion Ksstp.max. It is conditionally divided into two stages - search and tracking.

В режиме поиска осуществляют поиск силы динамического торможения Рт, равной силе сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхностью покрытия. При равенстве Рт и Рсцп. измерительное колесо начинает проскальзывать.In the search mode, they search for the dynamic braking force Рт equal to the traction force РсЦп. measuring wheel with a coating surface. With the equality of RT and RSC. the measuring wheel begins to slip.

Режим поиска начинают с минимального и равномерного увеличения тока на активной нагрузке. При этом сила динамического торможения Рт измерительного колеса будет также пропорционально расти. Когда сила динамического торможения Рт станет равна силе сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхностью покрытия, - появляется пробуксовка измерительного колеса. Пробуксовка фиксируется. На этом режим поиска заканчивают.The search mode begins with a minimum and uniform increase in current at the active load. In this case, the dynamic braking force PT of the measuring wheel will also increase proportionally. When the force of dynamic braking PT becomes equal to the traction force measuring wheel with a coating surface, - slipping of the measuring wheel appears. Slipping is fixed. This ends the search mode.

В режиме слежения отслеживают начало пробуксовки измерительного колеса. При этом обеспечивают равенство сил Рт и Рсцп.In tracking mode, the start of slipping of the measuring wheel is monitored. At the same time, they ensure the equality of forces of PT and RSCP.

В режиме слежения в соответствии с программным обеспечением обеспечивают заданный минимальный диапазон пробуксовки, в пределах которого определяют силу динамического торможения Рт, при этом Рт=Рсцп.In the tracking mode, in accordance with the software, a predetermined minimum slippage range is provided, within which the dynamic braking force Pt is determined, with Pt = Ppc.

Коэффициент динамического торможения k вычисляют при проведении тарирования устройства, как отношение Рсцп.макс. к Рсцп.The dynamic braking coefficient k is calculated during the calibration of the device, as the ratio of RSCP.max. to the RSCP.

Недостатком известного способа определения коэффициента сцепления Ксцп. является то, что измерительный элемент 19 (датчик силы) размещается между измерительной тележкой и транспортным средством. При этом показания датчика силы равно Ри=Рт+Рк+Рв,The disadvantage of this method of determining the coefficient of adhesion KSCP. is that the measuring element 19 (force sensor) is placed between the measuring trolley and the vehicle. In this case, the readings of the force sensor are equal to Pu = Pt + Pk + Pk + Pb,

где Ри - сила буксировки измерительной тележки;where Ri is the towing force of the measuring trolley;

Рт - сила динамического торможения измерительного колеса;RT is the force of dynamic braking of the measuring wheel;

Рк - сила сопротивления качению ведомых колес, которая определяется по формуле Рк=GY;Pk is the rolling resistance of driven wheels, which is determined by the formula Pk = GY;

G - нормальная нагрузка на ось ведомых колес;G is the normal axle load of the driven wheels;

Y - коэффициент сопротивления качению, который при скорости движения до 80 км/час равен 0,012;Y is the coefficient of rolling resistance, which at a speed of up to 80 km / h is 0.012;

Рв - сила сопротивления воздуху.Rv - force of resistance to air.

Каждая из приведенных величин Рт, Рк и Рв измеряется с различной точностью и результирующая погрешность вычисления коэффициента сцепления может достигать значительной величины.Each of the given quantities Pm, Pk, and Pb is measured with different accuracy and the resulting error in calculating the coefficient of adhesion can reach a significant value.

Целью предлагаемого способа является повышение точности в определении коэффициента сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия. Повышение точности получают путем исключения из расчета коэффициента сцепления силы сопротивления качению Рк ведомых колес и силы сопротивления воздуха Рв. Измерение силы сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхностью покрытия осуществляют непосредственно на ступице измерительного колеса.The aim of the proposed method is to increase the accuracy in determining the coefficient of adhesion of the measuring wheel with the surface of the airfield coating. Improving the accuracy is obtained by excluding from the calculation of the coefficient of adhesion of the rolling resistance force Rk of the driven wheels and the air resistance force Rv. Strength measurement measuring wheel with a coating surface is carried out directly on the hub of the measuring wheel.

Улучшена амортизация независимого груза, что стабилизирует нормальную нагрузку Р измерительного колеса на поверхность покрытия.Depreciation of the independent load has been improved, which stabilizes the normal load P of the measuring wheel on the coating surface.

Поставленная цель в "Способе определения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытия" достигается тем, что в нем, как в прототипе, коэффициент сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытия определяется методом динамического торможения, когда электродвигатель работает в генераторном режиме. Измерительное колесо катят по поверхности покрытия, а его механическая энергия вращения передается на генератор постоянного тока, превращается в электрическую и выделяется в виде тепловой энергии в активной нагрузке, при этом определяют нормальную нагрузку Р измерительного колеса на поверхность аэродромного покрытия.The goal in the "Method for determining the coefficient of adhesion of the wheel to the surface of the airfield coating" is achieved by the fact that in it, as in the prototype, the coefficient of adhesion of the wheel to the surface of the airfield coating is determined by the method of dynamic braking when the electric motor is in generator mode. The measuring wheel is rolled along the surface of the coating, and its mechanical rotational energy is transmitted to the direct current generator, converted into electrical energy and released as thermal energy in the active load, and the normal load P of the measuring wheel on the surface of the airfield coating is determined.

Дополнительно определяют продольную силу сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия при заданной пробуксовке (проскальзывании) измерительного колеса, когда ступица измерительного колеса через каретку воздействует на датчик силы при стабилизации нормальной нагрузки Р измерительного колеса на поверхность покрытия. Значение коэффициента динамического торможения k определяют при тарировании устройства. При этом максимальное значение коэффициента сцепления Ксцп.макс. вычисляют по формулеAdditionally determine the longitudinal traction force RSCP. the measuring wheel with the surface of the airfield coating for a given slipping (slipping) of the measuring wheel, when the hub of the measuring wheel through the carriage acts on the force sensor while stabilizing the normal load P of the measuring wheel on the surface of the coating. The value of the dynamic braking coefficient k is determined by taring the device. In this case, the maximum value of the coefficient of adhesion Ksstp.maks. calculated by the formula

Ксцп.макс.=(Рсцп./Р)k,Kscp.max. = (RSCP. / R) k,

где Ксцп.макс. - максимальное значение коэффициента сцепления измерительного колеса с аэродромным покрытием;where Ksst.max. - the maximum value of the coefficient of adhesion of the measuring wheel with an airfield coating;

Рсцп. - продольная сила сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия, измеренная датчиком силы, при заданном значении пробуксовки (проскальзывании) измерительного колеса, Н;RSCP. - the longitudinal adhesion force of the measuring wheel to the surface of the airfield coating, measured by the force sensor, at a given value of slipping (slipping) of the measuring wheel, N;

Р - нормальная нагрузка измерительного колеса на поверхность покрытия, Н;P is the normal load of the measuring wheel on the surface of the coating, N;

k - коэффициент динамического торможения, который вычисляют при тарировании устройства, как отношение Рсцп.макс. к Рсцп.;k is the dynamic braking coefficient, which is calculated when calibrating the device, as the ratio of RSCP.max. to RSCP .;

Рсцп.макс. - продольная сила сцепления измерительного колеса при 15-17% его пробуксовки, Н.RSCP.max. - the longitudinal adhesion force of the measuring wheel at 15-17% of its slipping, N.

В известных технических решениях признаков, сходных с отличительными признаками заявленного способа, не обнаружено, вследствие чего можно считать, что предлагаемый способ соответствует изобретательскому уровню.In the known technical solutions, features similar to the distinguishing features of the claimed method are not found, as a result of which it can be considered that the proposed method corresponds to the inventive step.

Использование предложенного способа при его реализации позволит повысить безопасность при взлете и посадке летательных аппаратов путем повышения точности определения коэффициента сцепления авиашасси с поверхностью аэродрома.Using the proposed method during its implementation will improve safety during takeoff and landing of aircraft by increasing the accuracy of determining the coefficient of adhesion of the aircraft chassis to the surface of the airfield.

Сущность предлагаемого "Способа определения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытия" поясняется чертежами, где представлены:The essence of the proposed "Method for determining the coefficient of adhesion of the wheel to the surface of the airfield coating" is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 - структурная схема, реализующая предложенный способ определения коэффициента сцепления;figure 1 is a structural diagram that implements the proposed method for determining the coefficient of adhesion;

на фиг.2 - рисунок, поясняющий установку датчика силы и средств амортизации;figure 2 is a drawing explaining the installation of the force sensor and depreciation means;

на фиг.3 - алгоритм предложенного способа измерения коэффициента сцепления.figure 3 - algorithm of the proposed method for measuring the coefficient of adhesion.

В предлагаемом "Способе определения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытия", как и в прототипе, коэффициент сцепления определяется методом динамического торможения, когда электродвигатель работает в генераторном режиме, при этом измерительное колесо катят по поверхности покрытия. Механическая энергия вращения измерительного колеса передается на генератор постоянного тока, превращается в электрическую и выделяется в виде тепловой энергии в активной нагрузке, при этом определяют нормальную нагрузку Р измерительного колеса на поверхность аэродромного покрытия.In the proposed "Method for determining the coefficient of adhesion of the wheel to the surface of the airfield coating", as in the prototype, the adhesion coefficient is determined by dynamic braking when the electric motor is in the generator mode, while the measuring wheel is rolled on the surface of the coating. The mechanical energy of rotation of the measuring wheel is transferred to a direct current generator, converted into electrical energy and released as thermal energy in the active load, while the normal load P of the measuring wheel is determined on the surface of the airfield coating.

Дополнительно определяют продольную силу сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия при заданной пробуксовке (проскальзывании) измерительного колеса, когда ступица 28 измерительного колеса 3 через каретку 31 воздействует на датчик силы 19, при стабилизации нормальной нагрузки Р измерительного колеса 3 на поверхность покрытия. Значение коэффициента динамического торможения k определяют при тарировании устройства. При этом максимальное значение коэффициента сцепления Ксцп.макс. вычисляют по формулеAdditionally determine the longitudinal traction force RSCP. measuring wheel with the surface of the airfield coating for a given slipping (slipping) of the measuring wheel, when the hub 28 of the measuring wheel 3 through the carriage 31 acts on the force sensor 19, while stabilizing the normal load P of the measuring wheel 3 on the surface of the coating. The value of the dynamic braking coefficient k is determined by taring the device. In this case, the maximum value of the coefficient of adhesion Ksstp.maks. calculated by the formula

Ксцп.макс.=(Рсцп./Р)k, где Ксцп.макс. - максимальное значение коэффициента сцепления измерительного колеса с аэродромным покрытием;Kstsp.maks. = (Rstsp. / R) k, where Kstsp.maks. - the maximum value of the coefficient of adhesion of the measuring wheel with an airfield coating;

Рсцп. - продольная сила сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия, измеренная датчиком силы, при заданном значении пробуксовки (проскальзывании) измерительного колеса, Н;RSCP. - the longitudinal adhesion force of the measuring wheel to the surface of the airfield coating, measured by the force sensor, at a given value of slipping (slipping) of the measuring wheel, N;

Р - нормальная нагрузка измерительного колеса на поверхность аэродромного покрытия, Н;P is the normal load of the measuring wheel on the surface of the airfield coating, N;

k - коэффициент динамического торможения, который вычисляют при тарировании устройства, как отношение Рсцп.макс. к Рсцп.;k is the dynamic braking coefficient, which is calculated when calibrating the device, as the ratio of RSCP.max. to RSCP .;

Рсцп.макс. - продольная сила сцепления измерительного колеса при 15-17% его пробуксовки, Н.RSCP.max. - the longitudinal adhesion force of the measuring wheel at 15-17% of its slipping, N.

Структурная схема устройства для реализации заявленного способа приведена на фиг.1. Устройство заявленного способа содержит: измерительную тележку 1 и блок регистрации 2. Измерительная тележка 1 снабжена измерительным колесом 3 - авиационное шасси и ведомыми колесами 17 - автомобильное шасси. В состав измерительной тележки 1 входят:The structural diagram of a device for implementing the inventive method is shown in figure 1. The device of the claimed method comprises: a measuring trolley 1 and a registration unit 2. The measuring trolley 1 is equipped with a measuring wheel 3 — an aircraft chassis and driven wheels 17 — an automobile chassis. The composition of the measuring trolley 1 includes:

- блокировочная муфта 4;- locking clutch 4;

- редуктор 5, которым обеспечивают номинальный диапазон скорости вращения генератора постоянного тока 8;- gear 5, which provide a nominal range of speed of rotation of the DC generator 8;

- независимый груз 6, обеспечивающий нормальную нагрузку Р на измерительное колесо 3;- an independent load 6, providing a normal load P on the measuring wheel 3;

- муфта свободного хода 7 обеспечивает передачу вращающего момента в одном направлении (от редуктора 5 к ротору генератора постоянного тока 8).- freewheel clutch 7 provides the transmission of torque in one direction (from the gearbox 5 to the rotor of the DC generator 8).

- генератор постоянного тока 8, который работает в двух режимах: стартерном и генераторном. Стартерный режим обеспечивает разгон ротора генератора 8 до номинальной скорости вращения, что исключает перегрузку измерительного колеса при разгоне автомобиля-буксировщика. Генераторный режим обеспечивают силой сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия;- DC generator 8, which operates in two modes: starter and generator. The starter mode provides acceleration of the rotor of the generator 8 to the nominal speed of rotation, which eliminates the overload of the measuring wheel during acceleration of the towing vehicle. The generator mode provides the force of adhesion of the measuring wheel with the surface of the airfield coating;

- блок силовых ключей 9, которым обеспечивают нагрузку генератора постоянного тока в соответствии с сигналами блока управления 22;- block power keys 9, which provide the load of the DC generator in accordance with the signals of the control unit 22;

- активная нагрузка 10;- active load 10;

- первый 11 и второй 12 датчики угловых скоростей;- first 11 and second 12 angular velocity sensors;

- пусковое сопротивление 13;- starting resistance 13;

- аккумуляторная батарея 14, которой обеспечивают стартерный режим генератора 8;- battery 14, which provide a starter mode of the generator 8;

- регулятор напряжения 15 генератора;- voltage regulator 15 of the generator;

- контактор 16, подключающий аккумуляторную батарею 14 к генератору 8 в стартерном режиме;- a contactor 16 connecting the battery 14 to the generator 8 in the starter mode;

- рама 18 измерительной тележки 1;- frame 18 measuring trolley 1;

- датчик силы 19, которым определяют силу сцепления измерительного колеса 3 с поверхностью аэродромного покрытия.- force sensor 19, which determines the adhesion force of the measuring wheel 3 with the surface of the airfield coating.

Установка датчика силы 19 изображена на фиг.2.The installation of the force sensor 19 is shown in figure 2.

Датчик силы 19 крепежными болтами с одной стороны крепится к стойке амортизаторов, а с другой - к каретке 31. Каретка 31 перемещается по направляющим валам 29. Для уменьшения трения направляющие валы снабжены подшипниками 30.The force sensor 19 is fastened with fastening bolts to the shock absorber strut on one side and to the carriage 31 on the other. The carriage 31 moves along the guide shafts 29. To reduce friction, the guide shafts are equipped with bearings 30.

Во время проведения измерений ступица 28 измерительного колеса 3 через каретку 31 воздействует на датчик силы 19 с силой, равной силе сцепления Рсцп. измерительного колеса 3 с поверхностью аэродромного покрытия.During the measurement, the hub 28 of the measuring wheel 3 through the carriage 31 acts on the force sensor 19 with a force equal to the traction force RSCP. measuring wheel 3 with the surface of the airfield coating.

Для стабилизации нормальной нагрузки Р измерительного колеса 3 на поверхность покрытия используются пружинные 26 и гидравлические 27 амортизаторы. Блок регистрации 2 содержит:To stabilize the normal load P of the measuring wheel 3 on the coating surface, spring 26 and hydraulic 27 shock absorbers are used. Registration unit 2 contains:

вычислитель 20, пульт управления 21, блок управления 22, блок памяти 23, контроллер 24 и дисплей 25.a calculator 20, a control panel 21, a control unit 22, a memory unit 23, a controller 24, and a display 25.

В заявленном "Способе определения коэффициента колеса с поверхностью аэродромного покрытия" тарирование осуществляют, как и в прототипе, на роликовом стенде. При тарировании калибруют датчик силы 19, определяют и вносят в блок памяти 23 показания датчика силы 19 при отсутствии динамического торможения Рт, определяют коэффициент динамического торможения k, который может определяться и проверяться в полевых условиях. Тарирование устройства осуществляют при изготовлении устройства, а затем в соответствии с инструкцией по эксплуатации.In the claimed "Method for determining the coefficient of the wheel with the surface of the airfield coating" calibration is carried out, as in the prototype, on a roller stand. When calibrating, calibrate the force sensor 19, determine and enter into the memory unit 23 the readings of the force sensor 19 in the absence of dynamic braking PT, determine the coefficient of dynamic braking k, which can be determined and checked in the field. Calibration of the device is carried out in the manufacture of the device, and then in accordance with the instruction manual.

Способ определения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытияThe method of determining the coefficient of adhesion of the wheel to the surface of the airfield coating

Определение коэффициента сцепления осуществляют в соответствии с алгоритмом работы устройства, приведенного на фиг.3.The determination of the coefficient of adhesion is carried out in accordance with the algorithm of the device shown in Fig.3.

Для реализации предложенного способа проводят подготовительную работу:To implement the proposed method carry out preparatory work:

- на пульте управления 21 включают режим работы устройства - «измерение»;- on the remote control 21 include the operation mode of the device - "measurement";

- включают блокировочную муфту 4;- include a locking clutch 4;

- на пульте управления 21 выставляют исходную информацию (дату, время, номер полосы, направление движения);- on the control panel 21 set the initial information (date, time, lane number, direction of movement);

- при гололеде включается стартерный режим, при этом ротор генератора постоянного тока 8 раскручивают до номинальной скорости вращения.- when icing starts the starter mode, while the rotor of the DC generator 8 untwist to a nominal speed of rotation.

После проведения подготовительной работы автомобиль-буксировщик набирает заданную скорость движения, при которой ротор генератора 8 вращается в диапазоне номинальной скорости вращения силой сцепления измерительного колеса 3 с поверхностью аэродромного покрытия.After the preparatory work, the towing vehicle gains a predetermined speed at which the rotor of the generator 8 rotates in the range of the nominal rotation speed by the adhesion force of the measuring wheel 3 to the surface of the airfield cover.

Процесс определения коэффициента сцепления, как в прототипе, условно делится на два этапа - поиска и слежения.The process of determining the coefficient of adhesion, as in the prototype, is conditionally divided into two stages - search and tracking.

В режиме поиска осуществляют поиск силы динамического торможения Рт, когда сила динамического торможения Рт станет равна силе сцепления Рсцп. измерительного колеса 3 с поверхностью покрытия Рт=Рсцп.In the search mode, a search is made for the dynamic braking force PT, when the dynamic braking force PT becomes equal to the traction force RSC. measuring wheel 3 with a coating surface RT = RSC.

В режиме слежения осуществляют слежение за началом пробуксовки в заданном диапазоне. При этом обеспечивают равенство сил Рт и Рсцп.In the tracking mode, they monitor the beginning of slipping in a given range. At the same time, they ensure the equality of forces of PT and RSC.

При этом необходимо отметить, что датчик силы 19 установлен между подвижной кареткой 31, которая закреплена на ступице 28 измерительного колеса 3, и одним из вертикальных кронштейнов системы подвеса и амортизации измерительного колеса 3. При динамическом торможении Рт в месте контакта измерительного колеса 3 с поверхностью возникает сила сцепления Рсцп. с поверхность аэродромного покрытия, которая стремится сдвинуть измерительное колесо в противоположную сторону линейному перемещению измерительного колеса. Сила сцепления Рсцп. действует на ступицу 28 измерительного колеса 3, а значит, и на каретку 31, что вызывает появление силы растяжения датчика силы 19. При этом сила растяжения датчика силы 19 равна силе сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхность покрытия. Для стабилизации нормальной нагрузки Р измерительного колеса 3 на поверхность покрытия используются пружинные 26 и гидравлические 27 амортизаторы (фиг.2). Режим поиска начинают с минимального и равномерного увеличения тока на активной нагрузке блока 10. При этом сила динамического торможения Рт измерительного колеса 3 будет также пропорционально расти. Когда сила динамического торможения Рт станет равна силе сцепления Рсцп. измерительного колеса, появляется его пробуксовка. Пробуксовка измерительного колеса 3 определяется по информации датчиков угловых скоростей 11 и 12. Каждый из датчиков выдает по 1000 импульсов за один оборот. Из импульсов датчика угловых скоростей 12, установленного на ведомом колесе, формируется период Т. За один оборот ведомого колеса формируется пять периодов Т. Каждый из периодов синхронизирует работу всего устройства. Если за период Т количество импульсов с датчика угловых скоростей 11 пришло меньше в сравнении с датчиком 12, появилась пробуксовка измерительного колеса 3. На этом режим поиска заканчивают.It should be noted that the force sensor 19 is installed between the movable carriage 31, which is mounted on the hub 28 of the measuring wheel 3, and one of the vertical brackets of the suspension and damping system of the measuring wheel 3. During dynamic braking of PT at the contact of the measuring wheel 3 with the surface traction force with the surface of the airfield coating, which seeks to shift the measuring wheel in the opposite direction to the linear movement of the measuring wheel. Traction Strength acts on the hub 28 of the measuring wheel 3, and hence on the carriage 31, which causes the appearance of tensile forces of the force sensor 19. In this case, the tensile force of the force sensor 19 is equal to the adhesion force RSC. measuring wheel with a coating surface. To stabilize the normal load P of the measuring wheel 3 on the surface of the coating are used spring 26 and hydraulic shock absorbers 27 (figure 2). The search mode begins with a minimum and uniform increase in current at the active load of unit 10. In this case, the dynamic braking force PT of the measuring wheel 3 will also increase proportionally. When the force of dynamic braking PT becomes equal to the adhesion force measuring wheel, its slipping appears. Slipping of the measuring wheel 3 is determined by the information of the angular velocity sensors 11 and 12. Each of the sensors generates 1000 pulses per revolution. From the pulses of the angular velocity sensor 12 mounted on the driven wheel, the period T is formed. For one revolution of the driven wheel, five periods T are formed. Each of the periods synchronizes the operation of the entire device. If during the period T the number of pulses from the angular velocity sensor 11 came less in comparison with the sensor 12, slipping of the measuring wheel 3 appeared. This completes the search mode.

В режиме слежения обеспечивают слежение за началом пробуксовки измерительного колеса 3. Информация датчиков 11 и 12 (измерительного 3 и ведомого 17 колес) поступает в вычислитель 20, где их показания сравниваются.In the tracking mode, they provide tracking of the start of slipping of the measuring wheel 3. The information of the sensors 11 and 12 (measuring 3 and driven 17 wheels) enters the calculator 20, where their readings are compared.

Пробуксовка измерительного колеса отсутствует - показания датчиков угловой скорости 11 и 12 равны между собой. В этом случае с вычислителя 20 в блок управления 22 поступает сигнал увеличения нагрузки на генератор 8. Сигнал увеличения нагрузки с блока управления 22 поступает в блок силовых ключей 9. Нагрузка блока 10 увеличивается. Возрастает нагрузка на генераторе 8, увеличивается сила динамического торможения Рт измерительного колеса 3. С появлением пробуксовки измерительного колеса увеличение тока на активной нагрузке блока 10 прекращается.There is no slipping of the measuring wheel - the readings of the angular velocity sensors 11 and 12 are equal to each other. In this case, from the calculator 20, a signal to increase the load on the generator 8 is supplied to the control unit 22. A signal to increase the load from the control unit 22 is supplied to the power switch unit 9. The load of the block 10 increases. The load on the generator 8 increases, the dynamic braking force Pt of the measuring wheel 3 increases. With the appearance of the measuring wheel slipping, the increase in current at the active load of block 10 stops.

Если пробуксовка измерительного колеса 3 больше заданной величины, тогда уменьшают ток активной нагрузки блока 10, соответственно уменьшается нагрузка на генератор 8, уменьшается сила динамического торможения Рт измерительного колеса 3, уменьшается его пробуксовка. При достижении заданной величины пробуксовки дальнейшее уменьшение тока нагрузки блока 10 прекращается.If the slip of the measuring wheel 3 is greater than a predetermined value, then the current of the active load of the block 10 is reduced, the load on the generator 8 is correspondingly reduced, the dynamic braking force PT of the measuring wheel 3 is reduced, and its slip is reduced. When the specified slippage is reached, a further decrease in the load current of the block 10 is stopped.

В соответствии с программным обеспечением вычислителем 20 обеспечивают заданный минимальный диапазон пробуксовки - nб, в пределах которого определяют силу динамического торможения Рт и силу сцепления измерительного колеса Рсцп., при этом Рт=Рсцп. Контроль за работой устройства осуществляют на дисплее 25. При необходимости информация о состоянии поверхности летного поля считывается через контроллер 24 на внешние устройства.In accordance with the software, the calculator 20 provides a predetermined minimum slipping range of n b , within which the dynamic braking force PT and the traction force of the measuring wheel RSCP are determined, with RT = RSCP. Monitoring the operation of the device is carried out on the display 25. If necessary, information about the state of the surface of the airfield is read through the controller 24 to external devices.

Максимальный коэффициент сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия определяют по формулеThe maximum coefficient of adhesion of the measuring wheel with the surface of the airfield coating is determined by the formula

Ксцп.макс.=(Рсцп./Р)k.MSCMax. = (MSCA / R) k.

Положительный эффект от реализации предложенного способа заключается в том, что при определении силы сцепления Рсцп. измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия из расчетов исключают определение силы качения Рк ведомых колес и силу сопротивления воздуха Рв, что повышает точность определения силы сцепления Рсцп. и Рсцп.макс. С увеличение точности Рсцп. и Рсцп.макс. увеличивается и точность расчета коэффициента динамического торможения k. Пружинные 26 и гидравлические 27 амортизаторы стабилизируют нормальную нагрузку Р измерительного колеса 3 на поверхность аэродромного покрытия, когда измерительное колесо 3 переезжает через стыковочные швы плит взлетно-посадочной полосы, что также увеличивает точность в определении максимального значения коэффициента сцепления.The positive effect of the implementation of the proposed method is that when determining the adhesion force the measuring wheel with the surface of the airfield coating from the calculations exclude the determination of the rolling force Pk of the driven wheels and the force of air resistance Pv, which increases the accuracy of determining the adhesion force and RSCP.max. With increased accuracy and RSCP.max. the accuracy of calculating the dynamic drag coefficient k also increases. Spring 26 and hydraulic shock absorbers 27 stabilize the normal load P of the measuring wheel 3 on the airfield surface when the measuring wheel 3 moves through the connecting seams of the runway plates, which also increases the accuracy in determining the maximum adhesion coefficient.

Claims (1)

Способ определения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытия методом динамического торможения, когда электродвигатель работает в генераторном режиме, при этом измерительное колесо катят по поверхности покрытия, а его механическая энергия вращения передается на генератор постоянного тока, превращается в электрическую и выделяется в виде тепловой энергии в активной нагрузке, при этом определяют нормальную нагрузку Р измерительного колеса на поверхность аэродромного покрытия, отличающийся тем, что дополнительно определяют продольную силу сцепления (Рсцп.) измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия при заданной пробуксовке (проскальзывании) измерительного колеса, когда ступица измерительного колеса через каретку воздействует на датчик силы, при стабилизации нормальной нагрузки Р измерительного колеса на поверхность покрытия значение коэффициента динамического торможения k определяют при тарировании устройства, при этом максимальное значение коэффициента сцепления (Ксцп.макс.) вычисляют по формуле
Ксцп.макс.=(Рсцп./Р)k,
где Ксцп.макс. - максимальное значение коэффициента сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия;
Рсцп. - продольная сила сцепления измерительного колеса с поверхностью аэродромного покрытия, измеренная датчиком силы, при заданном значении пробуксовки (проскальзывании) измерительного колеса, Н;
Р - нормальная нагрузка измерительного колеса на поверхность аэродромного покрытия, Н;
k - коэффициент динамического торможения, который вычисляют при тарировании устройства, как отношение Рсцп.макс. к Рсцп.;
Рсцп.макс. - максимальная продольная сила сцепления измерительного колеса при 15-17% его пробуксовки, Н. The method of determining the coefficient of adhesion of the wheel to the surface of the airfield coating by dynamic braking when the electric motor is in the generator mode, while the measuring wheel is rolled along the surface of the coating, and its mechanical rotational energy is transmitted to the DC generator, converted into electrical energy and released as thermal energy in active load, while determining the normal load P of the measuring wheel on the surface of the airfield coating, characterized in that the additional The longitudinal adhesion force (RSC) of the measuring wheel with the surface of the airfield cover is determined at a given slipping (slipping) of the measuring wheel, when the measuring wheel hub acts on the force sensor through the carriage, and when the normal load P of the measuring wheel is stabilized on the coating surface, the dynamic braking coefficient k determine when calibrating the device, while the maximum value of the coefficient of adhesion (Kstsp.maks.) is calculated by the formula
Kscp.max. = (RSCP. / R) k,
where Ksst.max. - the maximum value of the coefficient of adhesion of the measuring wheel with the surface of the airfield coating;
RSCP. - the longitudinal adhesion force of the measuring wheel to the surface of the airfield coating, measured by a force sensor, at a given value of slipping (slipping) of the measuring wheel, N;
P is the normal load of the measuring wheel on the surface of the airfield coating, N;
k is the dynamic braking coefficient, which is calculated when calibrating the device, as the ratio of RSCP.max. to RSCP .;
RSCP.max. - maximum longitudinal adhesion force of the measuring wheel at 15-17% of its slipping, N.
RU2008146982/28A 2008-11-27 2008-11-27 Method to determine wheel grip of airstrip surface RU2390003C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008146982/28A RU2390003C9 (en) 2008-11-27 2008-11-27 Method to determine wheel grip of airstrip surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008146982/28A RU2390003C9 (en) 2008-11-27 2008-11-27 Method to determine wheel grip of airstrip surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2390003C1 RU2390003C1 (en) 2010-05-20
RU2390003C9 true RU2390003C9 (en) 2010-08-27

Family

ID=42676216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008146982/28A RU2390003C9 (en) 2008-11-27 2008-11-27 Method to determine wheel grip of airstrip surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2390003C9 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467308C1 (en) * 2011-07-26 2012-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Method for determining rolling friction coefficient and rolling resistance coefficient

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538839C1 (en) * 2013-06-18 2015-01-10 Николай Иванович Луканов Method of determination of coefficient of traction of wheel with artificial coating surface
RU2616018C1 (en) * 2016-02-25 2017-04-12 Общество с ограниченной ответственностью "Спецдортехника" Device for determining coefficient of tire friction on the roadway surface
RU175478U1 (en) * 2017-07-12 2017-12-06 Общество с ограниченной ответственностью "Спецдортехника" DEVICE FOR MEASURING COATING CLUTCH COEFFICIENT
CN108414440A (en) * 2018-03-21 2018-08-17 郑州东辰科技有限公司 A kind of attachment coefficient tester

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467308C1 (en) * 2011-07-26 2012-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Method for determining rolling friction coefficient and rolling resistance coefficient

Also Published As

Publication number Publication date
RU2390003C1 (en) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110382326B (en) Method and device for estimating road surface friction coefficient of tire under high-speed normal driving condition
US9840165B2 (en) Electric vehicle traction control system and method
RU2390003C9 (en) Method to determine wheel grip of airstrip surface
US9280155B2 (en) Aircraft ground travel traction control system and method
JP5339121B2 (en) Slip rate estimation device and method, and slip rate control device and method
US9725161B2 (en) Method for maximizing powered aircraft drive wheel traction
GB2217025A (en) A method and a device for use in determining conditions of runway friction and brakes
EP3606783B1 (en) Method and system for controlling the regenerative braking torque of a vehicle
CN101650267B (en) Driving control method of tire testing machine and tire testing machine
CN104704331A (en) Device and method for estimating charge of motor vehicle
RU2298166C1 (en) Method of determining grip of wheel with airdrome pavement
RU165080U1 (en) AERODROM BRAKE CART FOR DETERMINING THE BRAKING CONDITIONS OF AIRCRAFT AIR-WHEEL WHEELS
CN103558038B (en) Polling power controlling detection system
RU2434093C1 (en) Device for electromechanical measurement of friction coefficient of wheel with surface of aerodrome pavement
RU2369856C1 (en) Device measuring coefficient of friction of wheel with airfield pavement and traffic-bearing surfaces
US11506551B2 (en) Method and apparatus for dynamometer testing of a motor vehicle
RU2612074C1 (en) Device of measurement of coefficient of adhesion of wheels with airfield pavements
RU174533U1 (en) Device for measuring the coefficient of adhesion of a vehicle wheel to a pavement surface
RU118753U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE COUPLING COEFFICIENT OF A WHEELS WITH AERODROME AND ROAD COATINGS
RU2647336C1 (en) Runway friction coefficient measuring device
RU2259569C1 (en) Device for determining engagement coefficient of wheel with airstrip covering
RU2626581C1 (en) Method of determining coupling frame of wheel with surface and device for its implementation
CN114739694A (en) Method for detecting whole vehicle mass of loaded vehicle
RU2538839C1 (en) Method of determination of coefficient of traction of wheel with artificial coating surface
RU2352918C1 (en) Device for determination of coefficient of wheel adhesion to artificial pavement

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110816

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120126