SU1122533A1 - Стенд дл испытаний системы управлени торможением колес транспортного средства - Google Patents

Abstract

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА по авт. св. № 839791, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  методической погрешности моделировани  процесса изменени  скорости транспортного средства, он снабжен муфтой-компенсатором,установленной в трансмиссии стенда .на входе маховика-имитатора кинетической энергии и скорости, множительно-делительным устройством и сумматором, выход которого подключен к обмотке управлени  муфты-компенсатора, кроме того, вход делител  множительно-делительного устройства подключен к тахогене ратору, механически св занному с маховиком-имитатором , один вход сумматора подключен к выходу множительно-делительного устройства, вход делимого которого и второй вход сумматора подключены к выходу узла умножени  блок вычислени  момента сцеплени , а вход множительно-делительного устройства - к выходу блока воспроизведени  функциональной зависимости угловой г скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства. (О 1 1

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к испытани м транспортных средств, может быть использовано в авиационной и автомобильной промышленности при исследовани х, испытани х и доводке систем управлени  торможением, колес и антиблокировочных устройств летательных аппаратов и автомобилей.

По основному авт. св. № 839791 известен стенд дл  испытаний системы управлени  торможени  колес транспортного средства, содержаш,ий св занные между собой трансмиссией маховик-имитатор кинетической энергии и скорости транспортного средства, .муфту-имитатор момента сцеплени  колеса с покрытием дороги, имитатор колеса, муфту-имитатор тормозного момента, первый и второй тахогенераторы, механически св занные соответственно с имитатором кинетической энергии и скорости и с имитатором колеса . Кроме того, стенд содержит блок вычислени  тормозного момента, состо щий из узла умножени  и двух функциональных преобразователей, выходы которых подклю-. чены к входам, узла умножени , вход одного функционального преобразовател  к первому тахогенератору, вход которого - к тормозу испытуемой системь, а выход узла умножени  - к обмотке управлени  муфтыимитатора тормозного момента, блок вычислени  момента сцеплени , состо щий из узла умножени , выход которого подключен к обмотке управлени  муфты-имитатора момента сцеплени , двух функциональных преобразователей , выходы которых подключены к входам узла умножени , вход одного функционального преобразовател  подключен к первому тахогенератору, и узла делени , вход делимого которого подключен ко второму тахогенератору, выход - к входу второго функционального преобразовател , а вход делител  - к выходу функционального преобразовател  скорости транспортного средства в угловую скорость незатормаживаемого колеса, вход которого подключен к первому тахогенератору.

Недостатком известного стенда  а,1 етс  то, что изменение угловой скорости маховика , моделирующей линейную скорость транспортного средства, определ етс  моментом , создаваемым муфто-имитатором момента сцеплени . В реальном же тормозном пробеге замедление транспортного средства определ етс  не моментом, а силой сцеплени  колеса с дорогой, причем законы изменени  силы сцеплени  и момента сцеплени  совпадают только дл . абсолютно жесткого колеса. Радиус качени  колеса определ етс  жесткостью ,пневматика, давлением воздуха в нем и действующей на колесо нагрузкой, котора , в свою очередь, зависит от веса транспортного средства и аэродинамической подъемной силы,  вл ющейс 

функцией скорости и аэродинамических характеристик . Величина изменени  радиуса колеса при тормозном пробеге зависит от типа транспортного средства и дл  лета5 тельных аппаратов с пневматиками высокого давлени  достигает 10-15%. Таким образом, отнощение момента сцеплени  к силе сцеплени  также мен етс  на 10-15%. Интенсивность этого изменени  пропорциональна

квадрату скорости и максимальна в начале тормозного пробега. На известном стенде изменение соотношени  между моменто.м сцеплени  и силой сцеплени  не воспроизводитс , что приводит к ощибке при моделировании изменений скорости транспортного

5 средства до 10-15%.

Цель изобретени  - уменьшение методической погрешности моделировани  процесса изменени  скорости транспортного средства .

Указанна  цель достигаетс  тем, что стенд снабжен муфтой-компенсаторо.м, установленной в трансмиссии стенда на входе маховика-имитатора кинетической энергии и скорости, множительно-делительным устройством и сум.матором, выход которого под5 к тючен к обмотке управлени  муфты-компенсатора , кроме того, вход делител  множительно-делительного .устройства подключен к тахогенератору, механически св занному с маховиком-имитатором, один вход сумматора подключен к выходу множительно-делительного устройства, вход делимого которого и второй вход сумматора подключены к выходу узла умножени  блока вычислени  момента сцеплени , а вход множительно-делительного устройства - к выходу блока вос произведени  функциональной зависимости угловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства.

На чертеже представлена блок-схема стенда дл  испытаний систем управлени  торможением колес транспортного сред0 ства.

Стенд содержит св занные между собой трансмиссией двигатель 1 раскрутки, муфтукомпенсатор 2, маховик-имитатор 3 кинетической энергии и скорости, муфту-имитатор 4

j момента сцеплени  колеса с дорогой, муфту-имитатор 5 тормозного момента, имитатор 6 колеса и два тахогенератора 7 и 8. В качестве муфт 2, 4 и 5 могут быть использованы , например, электромагнитные порошковые муфты.

0 Кроме того, стенд содержит су.мматор 9, выход которого подключен к обмотке управлени  муфты 2; .множительно-делительное устройство 10, выход которого подключен к одному входу сумматора 9, и два блока 11 и 12 вычислени  соответственно, момента сцеплени  и тормозного момента. В состав блока 11 (12) вход т узел 13 (14) умножени , выход которого подключен к обмотке

управлени  муфты 4 (5), и два функциональных преобразовател  16 и 17 (18 и 19), выходы которых подключены к входам соответствующего узла умножени . В блок 11 вход т также узел 20 делени , один вход которого подключен к тахогенератору 8, а другой - к функциональному преобразователю 15 скорости транспортного средства в угловую скорость незатормаживаемого колеса , а выход - к преобразователю 16. Выход преобразовател  15 подключен также и к входу множительно-делимого устройства 10 Входы преобразователей 17 и 18 и вход делител  устройства 10 подключены к тахогенератору 7. Выход узла 13 умножени  подключен к входу множител  устройства 10 и к второму входу сумматора 9. Сумматор 9, узлы 13 и 14 умножени , блок 20 делени  и функциональные пре: образователи 15-19 могут быть реализованы , например, известными типовыми включени ми стандартных операционных усилителей, блоков нелинейностей и блоков умножени , вход щих в состав аналоговой вычислительной мащины (например, МН-10). В качестве устройства 10 может быть использовано , например, множительно-делительное устройство, работающее на принципе щиротно-импульсной модул ции.

Стенд также содержит испытуемую систему 21 с датчиком 22 частоты вращени  колеса, механически св занным при испытани х с имитатором 6 колеса, и с датчиком 23 давлени  в тормозе колеса, подключенным к входу преобразовател  19.

Перед началом испытаний в функциональные преобразователи ввод тс , например методом кусочно-линейной апроксимации, нормированные по максимальному значению функциональные зависимости угловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства (в преобразователе 15), момента сцеплени  от скольжени  (преобразователь 16) и от скорости (преобразователь 17), тормозного момента от скорости (преобразователь 18) и от давлени  в тормозе колеса (преобразователь 19). В узлы 13 и 14 умножени  ввод тс  коэффициенты моделировани  моментов, а в устройстве 10 коэффициент моделировани  силы сцеплени .

Двигатель 1 через переведенную в режим раскрутки муфту-компенсатор 2 разгон ет маховик-имитатор 3 до заданного значени  угловой скорости, моделирующей линейную скорость транспортного средства. Углова  скорость маховика-имитатора 3 измер етс  тахогенератором 7, преобразуетс  преобразователем 15 в сигнал, пропорциональный угловой скорости незатормаживаемого колеса . Муфта-имитатор 4 по сигналам с блока 11 вычислени  момента сцеплени  прикладывает к имитатору 6 колеса момент, разгон   его до тех пор, пока сигналы с тахогенератора 8 преобразовател  15 не сравн ютс , т.е. до совпадени  угловых скоростей имитатора колеса и незатормаживаемого колеса. После этого муфта 2 переводитс  в режим компенсации, дл  чего ее обмотка управлени  подключаетс  к сумматору 9.

Процесс испытаний начинаетс  с включени  тормозной системы 21, в тормозе которой возрастает давление, воздействующее через датчик 23 на преобразователь 19. Блок 12 по текущим значени м скорости маховика 3 и давлени  в системе 21 рассчитывает величину тормозного момента и воздействует на муфту-имитатор, в которой создаетс  тормозной момент, замедл ющий вращение имитатора 6 колеса. Узел 20 делени  рассчитывает величину относительного скольжени  имитатора 6 колеса по отнощению к незатормаживаемому колесу, а блок 11 по текущим значени м скольжени  и скорости рассчитывает значение момента сцеплени . В муфте-и111итаторе 4 по сигналу с блока II создаетс  момент, преп тствующий замедлению имитатора 6 колеса. Если располагаемый момент сцеплени  превыщает максимальный тормозной момент (торможение на сухой дороге), то при некотором значении скольжени  установитс  динамическое равновесие между моментами в муфтахимитаторах 4 и 5. Если располагаемый момент сцеплени  меньще максимального тормозного момента (торможение на мокрой или покрытой льдом дороге), то скольжение и замедление имитатора.6 колеса будут нарастать до тех пор, пока тормозна  система 21 не сбросит давление в тормозе, а следовательно, и момент в муфте 5. При этом имитатор 6 колеса раскрутитс  моментом сцеплени  в муфте-имитаторе 4 за счет энергии маховика 3 до нового значени  угловой скорости незатормаживаемого колеса, сформированного преобразователем 15, после чего тормозна  система 21 вновь подаст давление в тормоз и цикл будет повтор тьс  до полной остановки маховика 3.

На всех режимах тормозного пробега одновременно с по влением сигнала с блока 11 устройство 10 формирует сигнал, пропорциональный произведению сигнала с блока 11 (момента сцеплени ) на отнощение сигнала с преобразовател  15 (угловой скорости незатормаживаемого колеса) к сигналу с тахогенератора 7 (линейной скорости ), т.е. пропорциональный силе сцеплени  колеса с дорогой. Таким образом, с учетом введенного коэффициента моделировани  силы сцеплени  устройство 10 формирует сигнал , пропорциональный тормозному моменту маховика 3. Причем, так как в общем случае из-за изменени  соотношени  между сило и моментом сцеплени  в процессе торможени , момент, рассчитанный в устройстве 10, не совпадает с моментом сцеплени , рассчитанным блоком 11, то на выходе сумматора 9, осуществл ющего алгебраическое суммирование, формируетс  сигнал, пропорциональный их разности. Сигнал с сумматора 9 воздействует на муфту-компенсатор 2, создава  в ней момент, компенсирующий разность сигналов с блока 11 и устройство 10. В результате на маховик 3 воздействуют два момента: тормозной момент с муфты-имитатора 4 и крут щий момент с двигател  1 через муфту-компенсатор 2, а сумма этих моментов равна могу1енту, рассчитанному в устройстве 10. Следовательно к маховику приложен тормозной момент, моделирующий силу сцеплени  колеса с дорогой , что исключает методическую погрешность моделировани  процесса изменени  линейной скорости транспортного средства. При испытани х серийных тормозных систем летательных аппаратов на стенде до 10% торможений приходитс  на подбор посто нного радиуса колеса, при котором расхождение в графиках процессов изменени  скорости маховика и реальной скорости летательного аппарата минимально. Использование изобретени  снижает методическую ощибку моделировани  процесса изменени  скорости и позволит исключить необходимость указанных торможений.

Claims (1)

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА по авт. св. № 839791, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности моделирования процесса изменения скорости транспортного средства, он снабжен муфтой-компенсатором,установленной в трансмиссии стенда .на входе маховика-имитатора кинетической энергии и скорости, множительно-делительным устройством и сумматором, выход которого подключен к обмотке управления муфты-компенсатора, кроме того, вход делителя множительно-делительного устройства подключен к тахогене ратору, механически связанному с маховиком-имитатором, один вход сумматора подключен к выходу множительно-делительного устройства, вход делимого которого и второй вход сумматора подключены к выходу узла умножения блок вычисления момента сцепления, а вход множительно-делительного устройства — к выходу блока воспроизведения функциональной зависимости угловой скорости незатормаживаемого колеса от скорости транспортного средства.