авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ »«¬–“» ¬—–  ...»

-- [ Страница 5 ] --

томобили, в зависимости от комплектации мо- 6. Дыгало, В. Г. Виртуально-физическая технология гут иметь на борту ABS, ABS+ESP, а могут моделирования систем активной безопасности / В. Г. Ды и вовсе не иметь электронных помощников. гало, А. А. Ревин // Труды Нижегородского гос. техн. ун та им. Р. Е. Алексеева. – 2011. – № 3. – C. 146–155.

Таким образом, одна и та же модель, будет ну 7. Ревин, А. А. Виртуальные испытания в цикле про ждаться в различных устройствах и методах, ектирования автоматизированных торморзых систем / необходимых для диагностики. Диагностиче- А. А. Ревин, В.. Дыгало // Наука – производству. – 2005. – ский комплекс в данном случае универсален. № 1. – C. 43–47.

8. Исследование свойств активной безопасности тран То есть предприятие, обслуживающее автомо спортных средств методом имитационного моделирова били с ABS, может не использовать пакет для ния / А. В. Тумасов, А. М. Грошев, С. Ю. Костин, М. И. Са более сложной диагностики ESP. унин, Ю. П. Трусов, В. Г. Дыгало // Журнал автомобиль Данный программный продукт предназнача- ных инженеров. – 2011. – № 2. – C. 34–37.

ется для поста диагностики. В настоящее время, 9. Ревин, А. А. Комплексное моделирование в цикле проектирования автомобилей и их систем / А. А. Ревин, при возникновении затруднений работника сер В. Г. Дыгало // Автомобильная промышленность. – 2002. – виса в ходе диагностики, он вынужден обра- № 11. – C. 29–30.

щаться к техническому консультанту. Время ди- 10. Дыгало, В. Г. Оценка адекватности при моделиро агностики увеличивается т. к. мастеру необхо- вании тормозной динамики автомобиля с АБС / В. Г. Ды гало, В. В. Котов, А. А. Ревин // Автомобильная промыш димо объяснить проблему, и если специалист не ленность. – 2012. – № 12. – C. 16–18.

может с ходу решить сложность, приходится 11. Дыгало, В. Г. Разработка алгоритма управления двух использовать специальную литературу. позиционными клапанами для электрогидравлической При использовании экспертной системы ра- тормозной системы колесной машины методами вирту бочий обращается к базе знаний программного ально-физической технологии моделирования / В. Г. Ды гало // Вестник Академии военных наук. – 2011. – № продукта и пошагово диагностирует систему.

(спецвыпуск). – C. 118–122.

Также слесарь может использовать пособие по 12. Стенд для комплексных лабораторных испытаний диагностике, встроенное в экспертную систему, ЭГТС / В. Г. Дыгало, А. А. Ревин, А. Сорниотти, М. Вел где подробно указана методика диагностики, лардокиа // Автомобильная промышленность. – 2006. – №3. – C. 34–36.

необходимый инструмент и места расположе 13. Дыгало, В. Г. Виртуально-физическая технология ния узлов, агрегатов и разъемов. Это позволит моделирования в V-цикле при проектировании систем ак сократить время диагностики. тивной безопасности / В. Г. Дыгало, А. А. Ревин // Извес Разработанная экспертная система позволя- тия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ст. № 2 / ВолгГТУ. – Вол ет диагностировать помимо систем ABS и ESP, гоград, 2012. – (Серия «Наземные транспортные системы» ;

вып. 5). – C. 35–38.

тормозную систему автомобиля, имеет универ 14. Дыгало, В. Г. Виртуально-физическая технология сальность, увеличивает точность и скорость ди- моделирования в цикле проектирования автоматизиро агностики, а так же не требует специальных ванных тормозных систем / В. Г. Дыгало, А. А. Ревин // знаний от пользователя. Известия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ст. № 8 / ВолгГТУ. – Волгоград, 2007. – (Серия «Наземные транспортные сис темы» ;

вып. 2). – C. 13–15.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 15. Дыгало, В. Г. Разработка алгоритма управления двух 1. Дворянкин, А. М. Искусственный интеллект. Базы позиционными клапанами для электрогидравлической знаний и экспертные системы : учеб. пособие / А. М. Дво- тормозной системы методами виртуально-физической рянкин [и др.]. – Волгоград, 2002. – 140 с. технологии моделирования / В. Г. Дыгало // Известия 2. Ревин, А. А. Теория эксплуатационных свойств ав- ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ст. № 10 / ВолгГТУ. – Волго томобилей и автопоездов с АБС в режиме торможения: град, 2010. – (Серия «Наземные транспортные системы» ;

монография / А. А. Ревин;

ВолгГТУ. – Волгоград, 2002. – вып. 3). – C. 37–40.

372 с. 16. Дыгало, В. Г. Разработка устройства имитации 3. Дыгало, В. Г. Виртуально-физическая технология сигналов колесных датчиков системы активной безопас лабораторных испытаний систем активной безопасности ности / В. Г. Дыгало // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб.

автотранспортных средств: монография / В. Г. Дыгало, науч. ст. № 2 / ВолгГТУ. – Волгоград, 2012. – (Серия «На А. А. Ревин;

ВолгГТУ. – Волгоград, 2006. – 316 с. земные транспортные системы» ;

вып. 5). – C. 32–35.

4. Дыгало, В. Г. Технологии испытания систем актив- 17. Дыгало, В. Г. Средства виртуальных испытаний ной безопасности автотранспортных средств : монография / автоматизированных тормозных систем / В. Г. Дыгало, В. Г. Дыгало, А. А. Ревин. – М. : Машиностроение, 2012. – 387 с. А. А. Ревин // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ста 5. Дыгало, В. Г. Виртуально-физическая технология тей № 3 / ВолгГТУ. – Волгоград, 2004. – (Серия «Транс моделирования в цикле проектирования автоматизирован- портные наземные системы» ;

вып. 1). – C. 67–73.

106 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 629.3. М. Г. Радченко, А. А. Ревин, М. В. Полуэктов ВЛИЯНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АБС НА УПРУГИЕ СВОЙСТВА УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ МАНЖЕТ ГЛАВНОГО ТОРМОЗНОГО ЦИЛИНДРА АВТОМОБИЛЯ Волгоградский государственный технический университет (e-mail: mr.rmg@mail.ru) Проведена серия испытаний главных тормозных цилиндров (ГТЦ) автомобилей. Выявлены элементы ГТЦ, лимитирующие его ресурс при работе АБС. Получены упругие характеристики уплотнительных манжет глав ных тормозных цилиндров. Установлено изменение свойств манжет, вызванное функционированием АБС.

Ключевые слова: автомобиль, автоматизированная тормозная система, испытания, ресурс, главный тор мозной цилиндр.

A series of tests of the automobile master brake cylinders (MBC) is carried out. The MBC elements limiting its resource during the work of ABS are revealed. Elastic characteristics of sealing cuffs of the master brake cylinders are received. Change of the sealing cuffs properties that caused by the ABS functioning is established.

Keywords: automobile, automated braking system, tests, resource, master brake cylinder.

Тормозная система автомобиля играет пер востепенную роль в обеспечении его активной безопасности, которая существенно повышает ся за счет применения таких систем как ABS, EBD, ESP, Brake Assist и др. При этом главный тормозной цилиндр (ГТЦ) является одним из основных элементов, качество и состояние ко торого, в конечном итоге, определяет возмож ность реализации всего потенциала автомати зированных тормозных систем транспортного средства [1, 2].

Результаты аналитического исследования режимов работы ГТЦ автомобилей, оснащен ных АБС, а также анализ существующих средств Рис. 1. Общий вид испытательной машины Nano Plug-n-Play и методов испытаний тормозных цилиндров, подтвердили необходимость проведения экспе- Замеры производились при наличии огра риментального исследования и создания для ничения (уплотнительная манжета располага этой цели специального стенда [3, 4]. лась внутри тормозного цилиндра, давление со На созданном оригинальном стенде [5, 6] бы- стороны испытательной машины на манжету ла проведена серия испытаний главных тормоз- осуществлялось при помощи поршней).

ных цилиндров. В соответствии с разработанной Для проведения экспериментов на данной методикой испытаний ГТЦ [7], одним из основ- испытательной машине использовалась про ных оценочных параметров его технического грамма Test Builder, в которой была составлена состояния является возможность создания и специальная методика, позволяющая обеспечи удержания в необходимом диапазоне давления в вать необходимые усилия на поршне и скоро гидравлическом тормозном приводе. В ходе про- сти нагружения (рис. 2).

ведения испытаний было выявлено, что эффек- Примеры полученных упругих характери тивное функционирование главного тормозного стик уплотнительных манжет главного тормоз цилиндра, в значительной степени, определяется ного цилиндра приведены на рис. 3.

состоянием его уплотнительных манжет. Сравнительный анализ полученных резуль Оценка упругих свойств уплотнительных татов показывает, что величины деформаций манжет ГТЦ до и после испытаний производи- новых манжет, манжет, выработавших ресурс на лась при помощи испытательной машины Nano автомобиле без АБС, и манжет после испытаний Plug-n-Play1, общий вид которой представлен на лабораторном стенде при одинаковых усили на рис. 1. ях различаются. Несмотря на то, что при нагру жении характеристики новых манжет и манжет Авторы выражают благодарность кафедре «Сопро после испытаний со стенда почти совпадают тивление материалов» ВолгГТУ за предоставленное ис (особенно при малых нагрузках), снятие нагруз пытательное оборудование.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ки происходит для них совершенно по-разному. рого также не остается постоянной для различ При этом во всех рассмотренных случаях на- ных манжет. Сопоставление изменения назван блюдалось явление гистерезиса, величина кото- ных параметров представлено в табл. 1, 2.

Рис. 2. Программный комплекс для снятия упругих характеристик уплотнительных манжет Рис. 3. Упругие характеристики уплотнительных манжет ГТЦ при максимальном усилии на поршне 1 кН 108 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Таблица Анализ деформации уплотнительных манжет Уплотнительная манжета Усилие выработавшая ресурс на автомобиле после испытаний на лабораторном новая на поршне, без АБС стенде кН деформация, относительная деформация, относительная деформация, относительная мм деформация, % мм деформация, % мм деформация, % 0,5 1,97 48,28 1,98 49,50 1,98 49, 1,0 2,31 56,62 2,39 59,75 2,32 57, 1,5 2,51 61,52 2,59 64,75 2,56 63, 2,0 2,65 64,95 2,71 67,75 2,7 67, 2,2 2,69 65,93 2,75 68,75 2,75 68, 2,5 2,75 67,40 2,8 70,00 2,79 69, 2,8 2,8 68,63 2,86 71,50 2,82 69, Таблица Анализ величины гистерезиса упругих характеристик манжет Относительная площадь петли гистерезиса упругой характеристики уплотнительной манжеты, % Усилие на поршне, кН новой выработавшей ресурс на автомобиле без АБС после испытаний на лабораторном стенде 0,5 100 130,4 136, 1,0 100 126,7 125, 1,5 100 125,4 125, 2,0 100 125,9 124, 2,2 100 130,9 125, 2,5 100 124,2 114, 2,8 100 130,6 116, Из табл. 1 видно, что величины деформаций ной системы происходят изменения физико новых манжет и манжет после испытаний на химических свойств материала уплотнитель лабораторном стенде при одинаковых усилиях ных манжет ГТЦ. Это нарушает быстродейст на поршне достаточно близки. Для манжет, вы- вие главного тормозного цилиндра [8], приво работавших ресурс на реальном автомобиле без дит к внезапному преждевременному выходу из АБС при тех же условиях испытаний деформа- строя и негативно сказывается на корректном ция больше. воспроизведении алгоритма работы АБС в про В отличие от соотношений величин дефор- цессе эксплуатации.

мации уплотнительных манжет, гистерезис в большей степени проявляется для манжет, БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК выработавших ресурс, как в реальных условиях 1. Ревин, А. А. АБС и ресурс элементов тормозной на автомобилях без АБС, так и на лаборатор- системы / А. А. Ревин, М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко // ном стенде. Увеличение прилагаемого к порш- Автомобильная промышленность. – 2009. – № 10. – C. 39–40.

ню усилия для манжет, снятых с автомобиля, 2. Полуэктов, М. В. Общая оценка долговечности элементов автоматизированных тормозных систем авто незначительно влияет на гистерезис. Для ман мобилей / М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко // Известия жет, прошедших испытание на стенде, измене ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ст. № 12 / ВолгГТУ. – Волго ние более значительно. Максимальный гисте- град, 2011. – (Серия «Наземные транспортные системы» ;

резис характерен для области низких и средних вып. 4). – C. 113–115.

давлений. Как показывает практика, именно 3. Радченко, М. Г. Brake cylinders resource investigation of an automobile with ABS / М. Г. Радченко, М. В. Полуэк этот диапазон соответствует наиболее частому тов, А. А. Ревин // XXIX Seminarium Kol Naukowych срабатыванию АБС в реальных условиях экс- «Mechanikow», Warszawa, 22–23 kwietnia 2010 r. : referaty / плуатации автомобиля. Следовательно, в ре- Wojskowa Akademia Techniczna. – Warszawa, 2010. – зультате функционирования антиблокировоч- S. 425–428. – Англ.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ 4. Радченко, М. Г. Анализ условий работы тормозных 2011. Заявка 2011122063/11, 31.05.2011, опубликовано цилиндров и параметров их испытаний / М. Г. Радченко, 27.09.2011. Бюл. № 27.

М. В. Полуэктов // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. 7. Радченко, М. Г. Особенности ресурсных испытаний ст. № 2 / ВолгГТУ. – Волгоград, 2012. – (Серия «Назем- элементов гидравлического тормозного привода автомо ные транспортные системы» ;

Вып. 5). – C. 88–90. билей с АБС / М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов, А. А. Ре 5. Пат. 88324 РФ, МПК В 60 Т 17/22. Стенд для испы- вин // Автомобильный транспорт : сб. науч. тр. / Харьков тания деталей гидравлического тормозного привода / ский нац. автомобильно-дорожный ун-т. – 2011. – Вып.

М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко, А. А. Ревин;

ВолгГТУ. – 29. – C. 90–93.

2009. Заявка 2009123033/22, 16.06.2009, опубликовано 8. Полуэктов, М. В. Оценка работы главного тормозно 10.11.2009. Бюл. № 31. го цилиндра в условиях функционирования АБС / М. В. По 6. Пат. 108744 РФ, МПК В 60 Т 17/22. Стенд для ис- луэктов, М. Г. Радченко // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб.

пытания деталей гидравлического тормозного привода / науч. ст. № 10 / ВолгГТУ. – Волгоград, 2010. – (Серия «На М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов, А. А. Ревин;

ВолгГТУ. – земные транспортные системы» ;

вып. 3). – C. 180–182.

УДК 629.113- А. А. Ревин КОНЦЕПЦИЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ С АБС В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ Волгоградский государственный технический университет (e-mail: revin@vstu.ru) Рассмотрены возможности диагностирования технического состояния тормозной системы автомобиля с АБС в процессе эксплуатации. Представлена концепция совместного использования бортовых средств и стендов для диагностирования.

Ключевые слова: автомобиль, антиблокировочная система (АБС). диагностика, стенд.

Possibilities of diagnosing of a technical condition of brake system of the car with ABS while in service are considered. The concept of sharing of onboard means and stands for diagnosing is presented.

Keywords: the car, antiblocking system (ABS), diagnostics, the stend.

Активная безопасность автомобиля опреде- где Rz – нормальная нагрузка на колесе;

rд – ди ляется не только его технической оснащенно- намический радиус колеса;

max – максимальная стью, но и исправностью технического состоя- величина коэффициента сцепления при опти ния ее элементов в процессе эксплуатации. При мальном проскальзывании.

этом очевидно, что от эффективной работы Во-вторых, по оставленным следам юза кос тормозной системы автомобиля зависит мно- венно можно судить о неравномерности дейст гое. Оснащение автомобилей антиблокировоч- вия тормозных механизмов (н.д.т.м.). Сущест ными системами (АБС) превысило 80 % для венное расхождение следов является побуди выпускаемых в Европе легковых автомобилей. тельным мотивом для ТО тормозов или направ Однако, с представлениями о контроле техни- ления автомобиля на стендовую диагностику.

ческого состояния тормозной системы автомо- При наличии АБС в тормозной системе ав биля с АБС еще многое неясно. Попытаемся томобиля отсутствие следов юза на поверхно разобраться в существующей проблеме. сти дороги расценивается двояко. Это может Прежде всего – это отсутствие традицион- свидетельствовать об эффективной работе АБС ных для водителя признаков исправности тор- или о недостаточной эффективности функцио мозной системы. При торможении юзом этими нирования элементов тормозного привода и его признаками часто являются следы, оставляе- неспособности в принципе обеспечить величи мые на поверхности асфальта заторможенными ну максимального момента по сцеплению, что колесами, которые свидетельствуют, во- способствует затормаживанию колеса в до первых, об эффективности функционирования критической по проскальзыванию области тормозного привода (тормозной момент на ко- (S)-диаграммы.

лесах превысил (или нет) максимально воз- Но и в первом случае не все так однозначно.

можный в данных условиях тормозной момент Дело в том, что при функционировании АБС по сцеплению). Величина последнего находит- оценить степень использования максимального ся по известной зависимости коэффициента сцепления и его соответствие требованиям нормативов водителю по своим Mmax = Rz max rд, (1) 110 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ощущениям практически не представляется Сказанное выше диктует острую необходи возможным. мость совершенствования бортовых средств ди Известно, что контроль технического со- агностики технического состояния элементов стояния при эксплуатации автомобиля прово- тормозной системы, способных в межконтроль дится периодически при очередном ТО через ный период эксплуатации получить, хотя бы в определенный пробег или раз в год. Вместе первом приближении, объективную информа с тем, отказ элементов тормозной системы ав- цию для водителя о состоянии тормозной систе томобиля и особенно АБС влечет за собой тя- мы в целом и качестве осуществляемого рабоче желые последствия. Так, по данным дорожной го процесса. На данном этапе диагностирование полиции стран Европы внезапный отказ АБС должно осуществляться в первую очередь по вызывал более тяжелые последствия ДТП, чем параметрам эффективности и давать общую при торможении юзом. «интегральную» оценку, тем самым, восполняя Производители АБС оснащают системой са- для водителя отсутствие объективных визуаль моконтроля, которая осуществляет проверку ис- ных критериев следов юза. Следовательно, в ос правности электрических цепей и уровня сигна- нову таких бортовых средств диагностики ла. Так, обрыв цепи питания модулятора или должна быть положена тормозная динамичность датчика немедленно приведет к отключению на базе реализованного замедления.

АБС и подаче предупреждающего сигнала води- Дальнейшее развитие средств бортовой ди телю. При этом очевидно, что данная система не агностики просматривается в создании интел исчерпывает возможные неисправности ее эле- лектуальных систем, построенных на основе ментов. Помимо вышеперечисленных можно разработанных структурно-следственных схем.

добавить, например, такие как изменение сече- На рисунке представлен пример структурно ния каналов модулятора вследствие их засоре- следственной схемы, разработанный для пнев ния, задержка при срабатывании клапанов, угло- матического привода тормозов с АБС. Такой вая податливость статора датчика АБС, ослаб- подход позволит выйти на коды предполагае ление стягивающих тормозные колодки пружин мых неисправностей или отказа элементов сис и т. п. При этом система самодиагностики АБС темы. Вместе с тем, необходимо помнить, что сигнала о неисправности не подает. в реальных условиях эксплуатации процесс тор ЭЛЕМЕНТЫ АБС Подсистема ВРЕМЯ СРАБАТЫ- УМЕНЬ- ИЗМЕНЕНИЕ ПОРОГА НА- УВЕЛИ Структурные ВАНИЯ КЛАПАНА ШЕНИЕ ЧЕНИЕ СТРОЙКИ БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ параметры МОДУЛЯТОРА ПОРОГА ПОРОГА Перекос или Перебои в Изменение темпера- Нарушение герме деформация подаче Причина турного режима элек- тичности блока направляю- управляюще- тронных элементов управления неисправности щих втулок го сигнала Диагностичес- Ухудшение управляемости и устой- Увеличение Ухудшение управляе Ухудшение эффективности работы АБС, управляемости и кие признаки чивости торможения автомобиля, а периодов мости и устойчивости устойчивости торможения при [Sx] 0,1 тормозной динамики кратковре- торможения автомо 1-го уровня автомобиля менного юза биля Уменьшение Увеличение Увеличение Увеличение Увеличение сред- Уменьшение Увеличение среднереали- среднереали- среднереали общей про нереализованной среднереали- частоты Диагностичес- зованного зованного зованного уг должительно амплитуды колеба- зованного уг- регулиро кие признаки углового уско проскальзы- лового замед сти фазы за ний углового за- лового ускоре- вания АБС 2-го уровня вания колеса рения колеса ления колеса тормаживания медления колеса ния колеса Среднереализованная амплитуда ко- Среднереализованное Время нахождения колеса в состоянии юза, Диагностичес- лебаний углового замедления колеса, угловое ускорение среднереализованные проскальзывание, уг продолжительности фазы заторма- колеса, частота регу- ловое ускорение и замедление колеса кие параметры живания лирования АБС Структурно-следственная схема для диагностирования элементов АБС автомобиля с пневматической тормозной системой ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ можения протекает при существенной вариации да, переводя его в разряд исследовательских, характеристик внешних условий, в частности, что исключает массовое применение на СТОА флуктуации коэффициента сцепления как в про- и в АТП.

Получивший широкое распространение ро дольном, так и в поперечном направлениях, что ликовый силовой тормозной стенд имеет роли не может не сказаться на точности диагноза.

ки с нанесенным для обеспечения максималь Последнее обстоятельство обусловливает ного сцепления с шиной продольным рифле необходимость проведения контроля техниче нием. Практически это исключает возможность ского состояния элементов тормозной системы близкого к реальному какого-либо воспроизве при фиксированных и воспроизводимых внеш дения дорожных условий сцепления шины. Од них условиях, что достигается при стендовой нако в силовом стенде эта необходимость не диагностике.

требуется, поскольку основной задачей являет Существующие стенды, на которых возмож ся оценка максимально возможной реализации но диагностирование автомобиля с АБС можно тормозных моментов на колесах, а также раз разделить на две большие группы: роликовые личия тормозных сил на предмет их соответст силовые и барабанные инерционные. Стенды вия допустимым по требованию нормативов площадочного типа опускаем из рассмотрения значениям. В связи с относительной компакт из-за необходимости обеспечения сравнительно ностью и сравнительно низкой стоимостью высоких скоростей движения. В стендах первой данный тип стендов получил наибольшее рас группы обеспечивается максимально возможное пространение на СТОА и в АТП.

сцепление шины с поверхностью ролика за счет На первый взгляд подобная конструкция не нанесения на нее продольного рифления. Ос позволяет осуществлять диагностирование тор новной задачей при этом является проверка эф мозной системы автомобиля с АБС. Однако, фективности функционирования тормозных ме выходом из сложившейся ситуации может ханизмов и системы в целом на основе оценки явиться диагностирование с применением спе реализованных тормозных моментов.

циального задатчика режимов, который имити Поэтому проверка тормозной системы ав рует сигналы датчика угловой скорости колеса томобиля с АБС на таких стендах возможна или команд, подаваемых логическим блоком на лишь при введении дополнительных устройств модулятор АБС. При имитации сигналов дат (часто управляемых от ЭВМ), позволяющих чика угловой скорости колеса на вход логиче обеспечить изменение проскальзывания колеса ского блока АБС подается синусоидальный относительно ролика или последнего относи сигнал переменной частоты с генератора. При тельно привода.

определенном значении частоты логический При оценке качества функционирования блок АБС должен формировать сигнал управ АБС в лабораторных условиях важным обстоя ления на модулятор для растормаживания ко тельством является максимально возможное леса, что отражается на осциллограмме стенда.

воссоздание реальных условий взаимодействия При проверке модулятора на его входы (со шины с поверхностью дороги. Последнее дости леноиды) подается тестовый управляющий гается, с одной стороны, путем адекватного ре сигнал «затормаживание – отсечка – расторма альному процессу распределения нормальных живание – отсечка», что отразится на величине нагрузок в пятне контакта и, с другой – воссоз реализованного тормозного момента. Как в пер дание коэффициента сцепления. Первое условие вом, так и во втором случаях при полностью обусловливает как минимум полуторократное обжатой водителем педали тормоза и вращаю соотношение диаметров бегового барабана и ко щихся роликах стенда на полученной осцилло леса автомобиля, а второе – введение системы грамме можно проследить величину запазды очистки барабана в пятне контакта от продуктов вания срабатывания клапанов и темпы измене износа шин (например с помощью внесения ния тормозных моментов при затормаживании в пятно контакта порошка каолина, как это реа и растормаживании.

лизовано на стенде для испытания износа шин Из сказанного выше можно сделать следу на Волжском шинном заводе), а также внесения ющие выводы:

жидкости для имитации мокрой поверхности на – с учетом особенностей функционирования цементных секторах барабана и т. п.

тормозной системы автомобиля с АБС диагно Все сказанное выше существенно усложня стирование должно производиться комплексно:

ет конструкцию и увеличивает габариты стен 112 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ как средствами бортовой диагностики в меж- стенды ГАРО, при соответствующей их дора контрольный период, так и на снабженных за- ботке [2].

датчиком режимов силовых роликовых стендах – доработку силовых роликовых стендов при ГТО;

целесообразно вести в направлении создания – применение АБС требует дальнейшее раз- специальных задатчиков режимов, позволяю витие бортовых средств диагностирования на щих при использовании стандартного обору основе разработки новых методов диагности- дования стенда оценить время запаздывания рования с использованием многоуровневых срабатывания модулятора, темпы изменения структурно-следственных схем, в первую оче- тормозных моментов, пороги настройки логи редь по параметрам эффективности;

ческого блока АБС и т. п.

– углубленную поэлементную диагностику целесообразно проводить в стендовых услови- БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ях, с максимально возможным исключением 1. Ревин, А. А. Диагностирование пневматической влияющих на процесс случайных факторов.

тормозной системы автомобиля с АБС по параметрам Для широкого внедрения процесса диагности- рабочего процесса / А. А. Ревин, В. В. Котов, В. В. Еронта рования в практику ТО автомобилей с АБС це- ев // Известия вузов. – Машиностроение. – 2007. – № 7. – лесообразно использовать широко распростра- С. 26–31.

2. Ревин, А. А. Методология контроля технического со ненное апробированное стендовое оборудова стояния тормозной системы автомобиля с АБС / А. А. Ре ние отечественного производства со сравни- вин, И. С. Жуков // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч.

тельно небольшой стоимостью и габаритными ст. № 2(89) / ВолгГТУ. – Волгоград, 212. – (Серия «На размерами, например, силовые роликовые земные транспортные системы» ;

вып. 5). – С. 90–93.

УДК 62- Е. И. Тескер, В. Ю. Тараненко ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ОТКАЗОВ И РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ТРАНСМИССИЙ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ Волгоградский государственный технический университет (agromash-vlg@rambler.ru) Представлены результаты комплексных исследований, на базе которых разработана методология опре деления научно обоснованных критериев оценки предельных состояний высоконагруженных поверхностно упрочненных зубчатых передач трансмиссий и приводов, основанная на результатах теоретических и экспе риментальных исследований их несущей способности.

Ключевые слова: исследования, зубчатые передачи, выкрашивание, повреждения зубьев.

The results of comprehensive research on the basis of which the methodology of determining the scientific crite ria for the ultimate state of highly surface-hardened gear transmissions and drive, based on the results of theoretical and experimental studies of their carrying capacity.

Keywords: study, gears, spalling, damage teeth.

Общими характеристиками состояния ак- – степень искажения профиля Gf отношение тивной поверхности (рис. 1) зуба шестерни (ко- наибольшей погрешности профиля по эволь леса) являются: венте, определяемой при измерении цикличе – степень выкрашивания Gs (%) т. е. отно- ской погрешности fzzor к номинальной длине шение суммарной площади ямок выкрашива- эвольвенты активной поверхности;

ния, расположенных в пределах рассматривае- – степень распространения выкрашивания S, мого участка активной поверхности зуба, к его т. е. отношение максимальной длины повреж номинальной площади;

дения к номинальной длине участка (для оцен – степень выкрашивания по глубине Gh т. е. ки развития выкрашивания по высоте профи отношение максимальной глубины ямки вы- ля – GH и вдоль линии зуба – Gb);

крашивания к ширине площадки контакта, оп- – динамика выкрашивания, определяемая ределяемой при максимальном контактном на- как разность характеристик степени выкраши пряжении;

вания, отнесенная к разности соответствующих ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ значений числа циклов перемены контактных На отдельных участках активной поверхно напряжений. сти может наблюдаться непрогрессирующее выкрашивание (NНS2 NH NНS3), при котором степень выкрашивания постоянна или умень шается (штриховая линия на рис. 2 – KS3 0).

а б Рис. 1. Повреждения высоконагруженных зубчатых колес при эксплуатации:

а – питтинг и разрушение поверхности зубьев;

б – усталостный Рис. 2. Зависимость степени выкрашивания от числа цик излом зубьев лов нагружения:

KS – коэффициент интенсивности развития выкрашивания;

NH – среднее значение числа циклов перемены напряжений;

NHS0, NHS Периоды развития выкрашивания (рис. 2) NHS2, NHS3 – число циклов, соответствующих различным стадиям характеризуются следующими процессами: выкрашивания – зарождение и развитие усталостных тре щин (0 NH NHSO);

– начальное приработочное выкрашивание (Ks1 0), в течение которого появляются пер вые отдельные очаги повреждения (NHSO NH NHS1);

– интенсивное приработочное выкрашива ние (KS2 KS1), в течение которого скорость из менения степени выкрашивания резко возрас тает (NHS1 NH NHS2);

– установившееся прогрессирующее вы крашивание (KS3 KS2), в течение которого на Рис. 3. Схема повреждения зубьев блюдается устойчивый рост степени выкраши вания с небольшой динамикой развития разру- Все характеристики состояния участков ак шений (NHS2 NH NHS3);

тивных поверхностей зубьев, приведенные в – прогрессирующее выкрашивание (NH табл. 1, определяются по схеме, приведенной NHS3), в течение которого происходит рост сте- на рис. 3. Расчетные формулы для вычисления пени выкрашивания с большой динамикой раз- характеристик и указания по их применению вития разрушений (KS4 KS3). приведены в табл. 2.

Таблица Параметры и характеристики состояния поверхностей зубьев при эксплуатации Обозначения Наименования параметров Номинальная площадь активной поверхности головки зуба, мм Аа Номинальная площадь активной поверхности ножки зуба, мм Af Номинальная площадь активной поверхности зуба, мм Aph bн Полуширина площадки контакта, мм Постоянная наклонного участка кривой контактной усталости, полученной по степени выкрашива GGb ния наиболее нагруженного участка площадки контакта Постоянная наклонного участка кривой контактной усталости, полученной по степени выкрашивания GG зуба 114 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Окончание табл. Обозначения Наименования параметров Постоянная наклонного участка кривой контактной усталости, полученной при условной степени вы GGb крашивания наиболее нагруженной площадки контакта Gsb - GH Постоянная наклонного участка кривой контактной усталости материала dx Диаметр характерных ямок выкрашивания, мм DN Дисперсия числа циклов перемены напряжений DS Дисперсия степени выкрашивания элементарных участков активной поверхности зуба Izzor Наибольшая погрешность профиля, определяемая при измерении циклической погрешности, мкм Таблица Характеристики повреждения зубьев и расчетные формулы для их определения Наименование характеристик Расчетные формулы Указания по применению В качестве критерия работоспособности Степень повреждения площадки контакта пары зубчатых колес зубьев (S1, S2 – площади выкрашивания S S 2 Gsb 1 площадки контакта шестерни и колеса со 2bH l ответственно, мм2;

l – длина контактной линии, мм) Степень повреждения участка активной Для оценки состояния активных поверх S f Gs f поверхности зуба шестерни или колеса, ностей зубьев передачи при эксплуата Af ограниченного линиями зуба: ции и лабораторных исследованиях ко созубых и шевронных передач f11 – f1 на ножке (Sf – площадь выкрашива ния участка активной поверхности ножки Sf Gs f зуба): то же для прямозубых передач Af f1 – Sf f11 - Gs f то же Af В качестве критерия работоспособности dx Степень повреждения наиболее площадки Gsx nx пары зубчатых колес контакта l В качестве критерия для выбраковки h Gsh Степень выкрашивания зубчатых колес, подвергнутых цемента 2b11max ции или азотированию Для оценки влияния качества изготовле Степень распространения повреждений: ls Gl ния и сборки передач и выбраковки зуб вдоль площадки контакта l чатых колес при эксплуатации и лабора H sf торных исследованиях. В расчетных GHf на ножке зуба шестерни или колеса формулах для определения допустимых Hf значений характеристик степени повре H sa ждения и прогнозирования остаточного GHa на головке зуба шестерни или колеса Ha ресурса Для выбраковки зубчатых колес при Df Степень искажения профиля зуба шестер- GF эксплуатации и лабораторных исследо ни или колеса H ph ваниях Прогрессирующее выкрашивание характе- Для реальных зубчатых передач недопус ризуется непрерывным увеличением степени тимое повреждение определяется как повреж повреждения активных поверхностей, умень- дение активных поверхностей, при котором шением фактической длины контактных пло- предельное состояние достигается в межре щадок и значительным увеличением нагрузки монтный период между двумя регламентными на сохранившиеся участки поверхности. По- осмотрами.

этому такое выкрашивание является недопус- Критериями работоспособного состояния тимым. зубчатого колеса является ограниченное вы ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ крашивание участка рабочей поверхности зуба, вается величиной, определяемой по формуле относительной площадью не более 20 %, при (4) и соответствующей такому случаю, когда условии, что максимальный размер единичного максимальные контактные напряжения в цен повреждения ограничен неравенствами (1 и 2): тре площадки контакта изношенного и разру шенного зуба достигают предельного контакт hmax hT;

max T;

max T, (1) ного напряжения Hpmax где рекомендуемые значения hT, T и T выби- Hp раются в зависимости от модуля зуба m;

hmax – Gspb 1 K Lu. (4) ширина зоны выкрашивания;

max, max – макси Hp max мальные размеры единичных ямок выкрашива Допустимая степень распространения вы ния.

крашивания вдоль линии зуба Gb определяется S A (2), из опыта эксплуатации передач. При отсутст hT l вии экспериментальных данных рекомендуется где S – суммарная площадь выкрашивания;

l – допустимую степень выкрашивания вдоль ли длина зуба. нии зуба ограничивать средней величиной пят Предельное состояние активных поверхно- на контакта по длине зуба. Для степеней точно стей зубьев при выбраковке зубчатых колес сти по нормам контакта 6, 7, 8, 9, 10 значения Gb трансмиссий рекомендуется устанавливать по назначаются соответственно 0,7;

0,6;

0,5;

0,4;

0,3.

следующим критериям: Критериями оценки являются величина S, рав а) допустимой степени распространения ная отношению площади разрушения зуба с выкрашивания вдоль линии зуба и допустимой наибольшими повреждениями к площади по степени выкрашивания наиболее разрушенной верхности ножки зуба (выкрашивания на го площадки контакта (для высоконагруженных ловках зубьев не наблюдалось), а также наи передач);

большая глубина hn ямок выкрашивания. При б) допустимой степени искажения профиля снижении рабочих напряжений или повышении зуба для передач повышенной точности, к ко- физико-механических свойств материала глу торым предъявляются особые требования в от- бина залегания зоны с минимальным запасом ношении шума, отсутствия динамических на- циклической прочности либо уменьшалась, ли грузок, циклической и кинематической по- бо там обеспечивался требуемый запас прочно грешностей;

сти. В этом случае наблюдаются только по в) предельной степени выкрашивания или верхностные разрушения с глубиной ямок пит предельной глубине выкрашивания наиболее тинга 0,05–0,1 мм, что характеризуется малым разрушенной площадки контакта (для тихоход- углом наклона динамик выкрашивания к оси t ных передач). (время испытаний).

Допустимая степень выкрашивания наибо- Таким образом, при прогнозировании ре лее поврежденной площадки контакта чаще сурса и оценке работоспособности зубчатых всего определяется из опыта эксплуатации. При колес по результатам стендовых испытаний, расчетах допустимой степени выкрашивания а также в условиях эксплуатации, необходимо предполагается, что в результате выкрашива- прежде всего установить вид контактного по ния контактные напряжения в центре площадки вреждения зубьев. Возникновение даже едини контакта достигают предела контактной вы- чного выкрашивания свидетельствует о недос носливости (Hlimb), соответствующего базовому таточной способности упрочненного слоя.

числу циклов перемены напряжений. Расчетная зависимость имеет вид (3): БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Hp Gspb 1 K Lu. (3) 1. Айрапетов, Э. П. Состояние и перспективы разви H lim b тия методов расчета нагруженности и прочности передач зацеплением: методические материалы / Э. П. Айрапетов. – где Нр – допускаемое контактное напряжение;

Ижевск: ИжГТУ, 2000. – 116 с.

KLu – коэффициент концентрации напряжений. 2. Трубин, Г. К. Контактная усталость материалов для Предельная степень выкрашивания наибо- зубчатых колес / Г. К. Трубин. – М.: Машгиз, 1962. – 400 с.

лее разрушенной площадки контакта также оп- 3. Петрусевич, А. И. Контактная прочность деталей ма шин / А. И. Петрусевич. – М.: Машиностроение, 1969. – 64 с.

ределяется из опыта эксплуатации и ограничи К СВЕДЕНИЮ АВТОРОВ В сборнике научных статей «Известия ВолгГТУ», серия «Наземные транс портные системы» публикуются статьи, которые содержат результаты теоретиче ских и экспериментальных исследований, направленных на совершенствование на земных транспортных и тяговых систем и их элементов, а также на повышение эффективности транспортных операций.

Вопрос об опубликовании статьи или ее отклонении решает редакционная кол легия сборника, которая утверждается ректором университета, ее решение является окончательным. Редколлегия направляет представленный для издания материал на рецензирование.

Рукопись должна быть набрана и сверстана в текстовом редакторе Word и распечатана на лазерном принтере в режиме полной загрузки тонера. Формат бу маги А4 (210297 мм).

Объем статьи – 5…7 страниц формата А4, включая рисунки, таблицы и биб лиографический список. Рекомендуется включать в сборник статьи с авторским коллективом не более 4-х человек с участием каждого автора в одной-двух статьях.

Текст статьи должен быть сохранен в формате Microsoft Word (в режиме со вместимости с версией 2003) и представлен в РИО в виде распечатки и электрон ной версии. Формат бумаги А4(210297 мм).

При наборе текста использовать следующие параметры:

• шрифт Таймс, размер 14;

полуторный интервал;

отступ первой строки 1,25 см, создание отступа пробелами или табуляцией не допускается;

• поля: верхнее – 2,0 см, нижнее – 3,0 см, левое – 2,5 см, правое – 2,5 см;

для нумерации страниц использовать положение внизу страницы посередине, нумера цию текста начинать от титульного листа, расстояние от нижнего края бумажного листа до нижнего колонтитула – 2 см;

• автоматическая расстановка переносов, ширина зоны переноса 0,25 см с ог раничением 3-х переносов подряд;

• выравнивание текста – по ширине печатного поля;

• таблицы располагаются по тексту статьи и должны иметь порядковый номер (если их больше одной) и название. Сокращение слов в таблицах не допускается.

Перед знаками препинания, в том числе внутри скобок, пробелы не допуска ются;

после них ставится один пробел. Разрядка слов пробелами не допускается.

Латинские буквы в тексте должны быть набраны курсивом, русские и грече ские – прямым текстом (не курсивом).

Размерность величин должна приводиться в системе СИ.

В каждой статье должен быть библиографический список, содержащий не ме нее двух источников (рекомендуется 6...12 источников, причем не менее половины из них должны быть проиндексированы в базах данных РИНЦ (elibrary.ru) или SCOPUS (scopus.com)).

Библиографический список должен быть оформлен в соответствии с ГОСТ 7.1–2003.

Ссылки на номера источников в библиографическом списке приводятся в тек сте статьи в квадратных скобках, подстрочные ссылки не допускаются. Ссылки на неопубликованные работы недопустимы.

Иностранные фамилии и термины в тексте статьи следует приводить в русском переводе, а в библиографическом списке на языке оригинала.

Статьи должны представлять сжатое четкое изложение результатов, получен ных автором без повторов приводимых данных в тексте статьи, таблицах и ри сунках. К статье должны быть приложены: сведения об авторах (полное имя, отче ство, фамилия, ученая степень, звание, домашний адрес, номер телефона служеб ный, домашний, E-mail), документация, подтверждающая возможность ее откры того опубликования.

I.Ч а с т ь ОБЗОРН КОЛЕСНЫЕ И ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ УДК 629. В. М. Шарипов, М. И. Дмитриев, А. С. Зенин, И. А. Маланин РАБОТА ФРИКЦИОННЫХ МУФТ В ТРАКТОРНЫХ КОРОБКАХ ПЕРЕДАЧ С НЕПОДВИЖНЫМИ ОСЯМИ ВАЛОВ Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) (e-mail: trak@mami.ru) В работе приведена методика расчета работы и времени буксования фрикционной муфты при переклю чении передач без разрыва потока мощности для любых вариантов относительного расположения фрикци онных муфт в тракторной коробке передач.

Ключевые слова: фрикционная муфта, работа буксования, переключение передач без разрыва потока мощности.

A method of calculating the work and slipping clutch time when changing gear without breaking the power flow for any variations in the tractor clutches relative positions in the transmission described.

Keywords: friction clutch, slippage work, shifting gears without breaking the power flow.

До настоящего времени процесс переклю- подвижными осями валов рассмотрим на при чения передач с помощью фрикционных муфт мере так называемого «элементарного узла»

(ФМ) в коробке передач (КП) изучен не доста- [1], который состоит из двух параллельных ва точно полно. Поэтому при существующих тео- лов, соединенных между собой двумя зубчаты ретических наработках по переключению пере- ми передачами. Здесь передачи включаются и дач без разрыва потока мощности возникает выключаются с помощью ФМ ФK–1 и ФK, кото необходимость схематизации самого процесса рые могут работать поочередно и совместно.

переключения для определения значений вре- При рассмотрении работы КП с переключением мени и работы буксования ФМ. передач без разрыва потока мощности в ней Процесс переключения передач с перекры- можно выделить четыре возможных варианта тием с низшей передачи на высшую в КП с не- элементарных узлов (рис. 1).

а б в г Рис. 1. Варианты элементарного узла КП с двумя ФМ 6 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ В результате, любую рассматриваемую сложную кинематическую схему КП можно разбить на несколько элементарных узлов, а за тем анализировать работу каждого в интере сующих режимах и условиях нагружения.

Когда обе ФМ установлены на ведущем ва лу КП (рис. 1, а) их параметры буксования при переключении передач без разрыва потока мощности для элементарного узла КП опреде лены в работе [2]. Рис. 2. Двухмассовая динамическая модель МТА В этом случае уравнения динамики для ве- с элементарным узлом КП:

дущих и ведомых частей включаемой ФМ ФK 1, 2 – ведущий и ведомый валы КП соответственно;

Ф K 1 и ФK – имеют вид (рис. 2): ФМ соответственно K 1 и K передачи;

М д и д – крутящий мо d мент и угловая скорость вала двигателя, приведенные к валу вклю М д М Т М Т 1 J д д ;

чаемой ФМ;

J д – момент инерции двигателя и связанных с ним де dt талей, приведенный к валу включаемой ФМ;

М с* и J n – момент со * d uк М Т М с Jп п, М Т 1 противления движению и момент инерции МТА, приведенные к ве uк dt * домому валу КП;

– угловая скорость ведомого вала КП;

uк n где М Т момент трения включаемой ФМ Ф K ;

и uк – передаточное число КП соответственно на K 1 и K передаче М Т1 момент, передаваемый выключаемой Достоверность полученных расчетных за ФМ Ф K 1 ;

J n – момент инерции МТА, приве висимостей подтверждена экспериментально.

денный к валу включаемой ФМ. При этом расхождение результатов расчетов Аналогичные динамические модели МТА и с результатами экспериментальных исследова на их основе уравнения динамики получены ний по величине работы буксования ФМ в КП для других вариантов элементарного узла КП с с различной степенью перекрытия передач не двумя ФМ (рис. 1). Для исследования процесса превышало 10,9 %.

разгона МТА и работы буксования ФМ в КП с различной степенью перекрытия передач ис- БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК пользовалась диаграмма разгона МТА, приве 1. Львовский, К. Я. Исследование процессов переклю денная в работе [2]. На основе этой диаграммы чения передач под нагрузкой в тракторных трансмиссиях:

были получены зависимости для определения дис. … канд. техн. наук / К. Я. Львовский. – М., 1970. – угловой скорости ведомого вала включаемой 276 с.

2. Dmitriev М., Sharipov V. Definition of Slippage Pa ФМ в КП в конце буксования, времени и рабо rameters of Friction Clutches in Gearboxes with Fixed Shaft ты ее буксования для всех возможных вариан- Axles// Proceedings of FISITA 2012 World Automotive Con тов взаимного расположения ФМ в КП и вре- gress.Volume 5: Advanced Transmission System and Drive мени разгона МТА на заданной передаче. line, Beijing, China, 2012. – P. 65–77.

УДК 629. К. И. Городецкий, В. М. Шарипов В. А. Безбородов КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ ГУСЕНИЧНОГО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАКТОРА Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) (e-mail: kg1101@yandex.ru В работе рассмотрена концепция создания гусеничного сельскохозяйственного трактора для регионов России.

Ключевые слова: сельскохозяйственный трактор, промышленный трактор, коробка передач, гусеница.

The paper considers the concept of a caterpillar farm tractor for the regions of Russia.

Keywords: farm tractor, industrial tractor, transmission, caterpillar.

Концепция создания гусеничного сельско- лась в применении треугольного гусеничного хозяйственного трактора разрабатывалась в обвода для обеспечения смещения центра масс НАТИ еще в 80-х годах, суть которой заключа- вперед от середины опорной поверхности гусе ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ниц подобно тому, как это было реализовано на ров, получили применение сельскохозяйствен ряде серийных моделей промышленных трак- ные модификации промышленных серийных торов компании Caterpillar (США). машин. Данные модификации с индексом в на Испытания первого макетного образца трак- звании AG имели самые необходимые узлы для тора показали возможность существенного сме- агрегатирования с сельскохозяйственной техни щения вперед (до 200…300 мм) его центра кой, в частности навесные системы с регулято масс. В дальнейшем при доработке конструк- рами для стыковки с ними, трансмиссии с боль ции ходовой системы трактора на опытном об- шим набором скоростей и некоторые другие.

разце была реализована шестикатковая ходовая Некоторые агрегаты промышленных трак система с торсионной подвеской, опущенным торов изымались из конструкций, например на грунт задним направляющим колесом и ре- гидродинамические трансформаторы, земле зиноармированной гусеницей (РАГ) типа Bridge ройное оборудование и др.

Stone (Япония). РАГ имела поперечные грунто- Данная концепция просуществовала вплоть зацепы и кинематическую связь с поднятой ве- до появления в США тракторов с РАГ.

дущей звездочкой, в отличии от РАГ типа Mobil Кстати для американской тракторной тех Trac (США), передача, усилия к которой от ве- ники характерно сосуществование в производ дущего колеса осуществлялось за счет трения. стве и на рынке многообразия различных кон Одновременно необходимо было создавать струкций, в частности коробок передач (КП) современную трансмиссию с достаточно боль- разных типов: диапазонных с переключением шим (не менее 12) числом передач и бесступен- передач на ходу;

с полным переключением всех чатым механизмом поворота. передач;

бесступенчатых двухпоточных с объ За истекшие 20 лет накоплен большой мате- емными гидропередачами и других.

риал, который позволяет несколько переосмыс- К сожалению, у нас такой подход в про лить ряд важных вопросов разработки гусенич- шлом отсутствовал, а вместо него процветало ного сельскохозяйственного трактора. Особенно копирование и масштабное тиражирование необходимо обратить внимание на появление сложных и дорогих КП, например диапазонно различного рода регуляторов навесной системы. го типа на тракторах К-700, Т-150, Т-150К.

Вместе с тем, чтобы быть экономически оправ- Возвращаясь к РАГ, следует отметить, что, данным серийное изготовление тракторов долж- несмотря на ряд очевидных достоинств, она но носить крупномасштабный массовый харак- обладает и некоторыми недостатками, а также тер с учетом производства всех модификаций, рядом еще малоизученных свойств. К ее недос комплектующих агрегатов и узлов. таткам следует отнести менее эффективные Судя по объемам продаж в последние годы сцепные свойства, особенно на заснеженной в РФ отечественных и зарубежных тракторов дороге, по сравнению с металлической гусени общего назначения, мощностью от 200 кВт цей. При этом не ясно поведение резины с при и более, их общая годовая потребность не пре- меняемыми у нас наполнителями в условиях вышает 1000 штук. Если потребность мала, то низких температур северных районов. Не ясны целесообразно рассмотреть возможность глу- вопросы утилизации РАГ и пр.


бокой унификации близких по мощности трак- Поэтому концепция разработки нового торов различных классов и назначений, допус- трактора должна быть направлена на примене кая при этом даже отдельные неоптимальные ние как минимум двух унифицированных вари решения. Применение гусеничных тракторов антов гусениц – металлической и РАГ, что в течение полевого сезона невелико. Это ран- вполне возможно.

ний весенний и осенний периоды. Поэтому не Большое значение для формирования ос вполне оптимальные характеристики нового новных положений концепции имеет развитие в гусеничного трактора не смогут сыграть замет- последние годы сельскохозяйственных машин, ную роль в общем балансе затрат. преимущественно плугов. Требования, предъ К примеру, в сельском хозяйстве США до являемые современными плугами к тракторам, 70–80 годов гусеничные тракторы практически разноплановы – от простейших прицепных не использовались. В основном применялись ко- плугов до сложных требующих автоматических лесные тракторы широкой номенклатуры мощ- регуляторов.

ностей. В тех же регионах страны, где невоз- Концептуальная ориентация сельскохозяй можно было обойтись без гусеничных тракто- ственного трактора, как модификации гусенич 8 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ных промышленных тракторов, может быть вращения дисков в выключенных фрикцион реализована на гамме машин Чебоксарского за- ных муфтах и их большое количество, что при вода «Промтрактор». Содержание рассматри- водит к снижению КПД КП.

ваемой концепции неизбежно окажет плодо- Целесообразность применения РАГ и ме творное влияние на экономические показатели таллической гусеницы напрямую связана с кон основного производства самих промышленных струкцией КП, так как в данных вариантах тракторов, позитивно повлияет на их эксплуа- должна обеспечиваться разная максимальная тацию, ремонт, обучение водителей и др. транспортная скорость (до 40 км/ч при приме Рассмотренным вопросам сопутствуют ряд нении РАГ и до 15…18 км/ч при применении других не менее важных, из которых целесооб- металлической гусеницы).

разно вычленить такие, как выбор схемы и кон- Особое внимание должно быть уделено струкции КП, механизма бесступенчатого по- конструкции навесной системы. Современные ворота и им подобных. Эти вопросы важны по- навесные системы с регуляторами могут оказы тому, что имеющаяся сегодня ориентация в ча- вать влияние не только на глубину пахоты, но и стности на конструкцию КП компании John на общую компоновку тракторов, исключая не Deere при всех ее достоинствах не в полной обходимость применения треугольного гусе степени учитывает некоторые ее принципиаль- ничного обвода или других нетрадиционных ные недостатки. В данном случае речь идет о решений, что облегчает унификацию с серий чрезмерно больших относительных скоростях ными моделями промышленных тракторов.

УДК 629.113.71.001. С. И. Антипов, Ю. В. Дементьев СОВРЕМЕННЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ЕЗДОВЫЕ ЦИКЛЫ И ИХ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИ СОЗДАНИИ АЛГОРИТМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ С КЭУ Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) (e-mail: serantipv@mail.ru, dementiev.satr@mail.ru) В статье анализируются основные современные методики испытаний транспортных средств по опреде лению величины расходуемого топлива и уровня токсичности отработавших газов с точки зрения возмож ности их использования для создания алгоритмов работы систем управления автомобилей с КЭУ.

Ключевые слова: расход топлива, режим движения, городской цикл, загородный цикл.

This article analyzes the basic modern procedures of vehicle testing to determine the amount of fuel consumed and the level of emissions from the aspect of their possible use to create algorithms control systems of hybrid vehicles.

Keywords: fuel consumption, driving modes, urban driving cycle, extra-urban driving cycle.

Для определения расхода топлива и уровня максимальные скорости, а также последова токсичности отработавших газов транспортных тельности режимов движения транспортных средств необходимо использовать различные средств. По территориальному признаку их ус методики. В качестве таких методик обычно ловно можно разделить на европейский, амери выступают испытательные ездовые циклы. Ис- канский и японский. При всех упомянутых ме пытательный ездовой цикл представляет со- тодиках испытания проводятся в лабораторных бой набор параметров и последовательностей, условиях на стенде с беговыми барабанами с помощью которых предполагается прибли- вместе с измерением токсичности отработав женно описать движение среднестатистическо- ших газов. Массовые доли вредных веществ, го транспортного средства в реальных услови- которые определены при анализе выхлопных ях. В зависимости от средней скорости движе- газов, собранные в емкость в процессе всего ния принято разделять циклы на городские цикла испытаний, относят к пройденному пути.

и загородные. Количество расходуемого топлива определяет Можно выделить несколько основных стан- ся в зависимости от величины выбросов.

дартных испытательных циклов. Каждому ха- В европейской методике определения рас рактерны свои величины ускорения, средние и хода топлива и токсичности отработавших га ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ зов используется ездовой цикл NEDC (New часть – городской ездовой цикл UDC (Urban European Driving Cycle) (рис. 1). Данный ездо- Driving Cycle), состоящий из четырех последо вой цикл установлен Правилами ЕЭК ООН вательных простых городских циклов. Продол (Европейская экономическая комиссия ООН) жительность простого городского цикла 195 с, № 83, 101 и несколькими Директивами Евро- протяженность 1,013 км, средняя скорость союза. Цикл разделяется на две части. Первая 18,7 км/ч, а максимальная скорость 50 км/ч.

Городской цикл Загородный цикл СКОРОСТЬ (км/ч) 100 Простой городской цикл 0 200 400 600 800 1000 ВРЕМЯ (с) Рис. 1. Испытательный цикл NEDC Вторая часть цикла – загородный цикл Затем 11 секунд двигатель работает на холо EUDC (ExtraUrban Driving Cycle), продолжи- стом ходу. Определение количества выбросов тельностью в 400 с, протяженностью 6,955 км, начинают сразу после запуска двигателя, что со средней скоростью 62,6 км/ч и максималь- сказывается на итоговых показателях.

ной скоростью движения 120 км/ч, имитирует При испытаниях легковых автомобилей в условия движения автомобиля по магистрали. США используется более сложная методика.

Европейский ездовой цикл, действующий с Для проведения замеров расхода топлива и 1 января 2000 года, не предусматривает прогре- уровня выбросов используются испытательный ва ДВС. Перед замером автомобиль отстаива- цикл FTP-75 (Federal Test Procedure) (рис. 2) и ется при 20–З0° тепла не менее шести часов. тестовый цикл HWFET (HighWay Fuel Economy Горячая фаза Переходная фаза Холодная фаза СКОРОСТЬ (км/ч) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 ВРЕМЯ (с) Рис. 2. Испытательный цикл FTP- 10 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Test). Кроме того, для увеличения адекватности на 10 минут для охлаждения. По их истечении результатов, используются два дополнитель- начинается третий этап (горячая фаза), полно ных поправочных федеральных теста – SFTP- стью повторяющий первый, но при другом тем US06 и SFTP-SC03. Они позволяют иметь дан- пературном режиме работы двигателя. Общая ные о движении при более агрессивном вожде- продолжительность цикла FTP-75 1877 с, протя нии на высоких скоростях, с большими ускоре- женность 17,8 км и средняя скорость 34,1 км/ч.

ниями и замедлениями, а также о движении При этом количество стартов с места достига транспортного средства с включенной клима- ет 22. Расход топлива на трассе в США опреде тической установкой соответственно. ляется отдельным тестом HWFET, который Цикл FTP-75 разделяется на три этапа. Пер- длится 765 с, со средней скоростью 77,7 км/ч вый этап представляет собой движение в го- (48,3 миль/ч). Для вычисления расхода в сме родских условиях при непрогретом двигателе шанном режиме полученные показатели в го (так называемая холодная фаза). Его продолжи- родском и загородном циклах складывают и ус тельность составляет 505 с, а максимальная ско- редняют.

рость 91,2 км/ч (56,7 миль/ч). На данный момент в Японии для испытаний Второй этап (переходная фаза), имеет про- транспортных средств по определению их рас должительность 864 с и ограничение скорости хода топлива и уровня токсичности использу 56 км/ч. После второго этапа ДВС выключают ется методика JC08 (рис. 3).

СКОРОСТЬ (км/ч) 200 400 600 800 1000 ВРЕМЯ (с) Рис. 3. Испытательный цикл JC Тестирование проводится поочередно в два транспортного средства в крупных мегаполи этапа: «холодный» старт и «горячий» старт, сах, с учетом большого количества светофоров, с непрогретым и прогретым двигателем соот- пробок и других затруднений.

ветственно. Это позволяет учитывать топливо, Несколько десятилетий назад в нашей стра которое расходуется на прогрев. Итоговый рас- не нормы расхода топлива определяли по стан ход топлива определяется суммой 25 % от рас- дарту предприятия СТП 37.052.027-81 «Мето хода в режиме «холодного» старта и 75 % от дика определения эксплуатационного расхода расхода в режиме «горячий» старт. По своему топлива автомобилей и автопоездов при моде характеру ездовой цикл схож с американским лировании городских режимов движения». Ис FTP-75. Он имитирует вождение в интенсивном пытательный цикл, предусмотренный в этой городском режиме и включает в себя период методике, имеет протяженность 18,4 км, на ко холостого хода, а также часто меняющиеся ус- торой предусмотрена 21 остановка (две из них корение и замедление. по 60 секунд). При этом средняя скорость дви Продолжительность цикла 1205 с, протяжен- жения 40 км/ч. Однако, в связи со значитель ность 8,17 км, максимальная скорость 81,6 км/ч, ными изменениями транспортной ситуации, как средняя скорость движения 24,4 км/ч. Низкая в крупных городах, так и в стране в целом, дан средняя скорость хорошо описывает движение ная методика устарела и не может давать пред ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ставление о расходе топлива в современных можности современных транспортных средств реалиях. В настоящее время в Российской Фе- и интенсивный ритм жизни в крупных городах, дерации действует технический регламент подобные участки не способствуют повыше «О безопасности колесных транспортных нию адекватности цикла. Американский цикл средств», в котором для оценки расхода топли- FTP-75 с точки зрения ускорений выглядит бо ва и выбросов вредных веществ предусмотрено лее динамично. Однако, отсутствие режимов применение требований Правил ЕЭК ООН движения с постоянной скоростью также в зна № 83 и 101, использующих ранее описанные чительной степени влияет на соответствие ре испытательные циклы. альным дорожным условиям. Такой же недос В связи с постепенным ужесточением тре- таток имеет и японский ездовой цикл JC08.


бований к выбросам вредных веществ с отрабо- Кроме того, данному циклу соответствует самая тавшими газами и тенденциями к снижению низкая средняя скорость движения 24,4 км/ч, расхода топлива в рамках автомобилей различ- что, с одной стороны, благоприятно сказывает ных классов широкое развитие получили авто- ся на моделирование движения в больших го мобили с КЭУ (комбинированными энергети- родах, но с другой, предоставляет определен ческими установками), включающими, помимо ные преимущества транспортным средствам ДВС, электродвигатели. Такие транспортные с КЭУ, а также оборудованные дизельными ДВС.

средства могут обеспечить существенное сни- Вследствие вышесказанного ориентиро жение расхода топлива в случае оптимального ваться при создании алгоритма управления алгоритма работы систем управления КЭУ КЭУ на эти ездовые циклы не вполне оправда в различных условиях движения. но. То же касается и использования любых ис В Московском государственном машино- кусственных комбинаций этих циклов. Целесо строительном университете (МАМИ) ведутся образно в этом случае использовать обобщен работы по созданию коммерческого автомоби- ные результаты режимометрирования движе ля категории N1, использующего КЭУ после- ния транспортных средств, полученные в раз довательно-параллельной схемы. Данная схема личных реальных дорожных условиях.

позволяет конструктивно объединить в одной КЭУ последовательную и параллельную схемы БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК для использования преимуществ каждой из них 1. Карунин, А. Л. Автомобиль с комбинированной си в зависимости от условий движения. В конст ловой установкой. Результаты и методика испытаний / рукции используются две электрические маши- А. Л. Карунин, С. В. Бахмутов, В. В. Селифонов, М. Е. Вай ны, как в последовательной схеме, но для обес- сблюм, Е. Е. Баулина, К. Е. Карпухин // Автомобильная печения механической связи ДВС с ведущими промышленность. – 2007. – № 7. – С. 6–9.

2. Гусаков, С. В. Энергетический баланс гибридной колесами предусмотрен связующий узел с воз силовой установки автомобиля при его движении, в соот можностью размыкания этой связи (многодис ветствии с новым европейским испытательным циклом ковая муфта, расположенная между этими NEDC / С. В.Гусаков, И. В. Афанасьева, В. А. Марков // электрическими машинами). Грузовик. – 2010. – № 7. – С. 22–34.

Необходимо отметить, что все приведенные 3. Гусаков, С. В. Расчетно-экспериментальная мето дика корректировки ездового цикла для фазы движения выше циклы созданы с целью определения вы транспортного средства в городских условиях / С. В. Гуса бросов вредных веществ и расхода топлива при ков, В. А. Марков, Д. В. Михрячев // Известия высших сертификационных испытаниях и имеют мало учебных заведений. – М.: Машиностроение. – 2012. – № 5. – общего со всем многообразием режимов дви- С. 23–30.

4. Ветров, Ю. NEDC и ARDC: наука и жизнь / Ю. Вет жения ТС. Так, нынешний европейский метод ров // Авторевю. – 2012. – № 11. – С. 32–35.

NEDC моделирует движение автомобиля с мед 5. Куликов, И. А. Комбинированная энергоустановка ленными разгонами (от 0 до 50 км/ч за 26 с последовательно-параллельного типа: теоретическое ис в городском цикле и от 0 до 70 за 41 с в заго- следование / И. А. Куликов, В. В. Селифонов // Журнал родном цикле). Учитывая динамические воз- автомобильных инженеров. – 2011. – № 6. – С. 14–17.

12 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 629. Е. В. Балакина, Н. М. Зотов, Ю. Н. Козлов*, А. П. Федин, В. М. Зотов МЕТОД КОСВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ (t )- И ( s ) -ДИАГРАММ ЧЕРЕЗ ЗАВИСИМОСТИ СКОРОСТИ АВТОМОБИЛЯ ОТ ВРЕМЕНИ Волгоградский государственный технический университет *Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», НИЦИАМТ (e-mail: balakina@vstu.ru, znm@vstu.ru, y.kozlov@mail.ru) В статье рассмотрена методика косвенного измерения зависимости коэффициента сцепления на основе измерения зависимости скорости автомобиля от времени.

Ключевые слова: шины, зона контакта, коэффициент сцепления, расчет (t) и (s)-диаграмм.

In article the technique of indirect measurement of dependences of coefficient of coupling on the basis of meas urement of dependence of speed of the car from time is stated.

Keywords: tyres, zone of contact, coefficient of coupling, calculation (t) and (s)-diagram/ Для расчетной оценки параметров свойств устойчивости движения и тормозной динамики автомобиля требуются s -диаграммы, т. е.

аналитические зависимости коэффициента продольного сцепления от коэффициента про дольного скольжения колеса. Получить такую аналитическую зависимость можно путем ап проксимирования аналогичной эксперимен тальной зависимости. Но получать эксперимен тальные s -диаграммы трудоемко. Предла гается метод косвенного их получения на осно ве обработки приборной записи (например, с Рис. 1. Общий вид экспериментальной зависимости использованием аппаратуры «Corrsys Datron») скорости автомобиля от времени в режиме торможения скорости автомобиля a f (t ) путем обратно водителя учитывать не нужно, поскольку изме го расчета. На рис. 1 показан общий вид такой рительная аппаратура включается при проезде зависимости. Зависимость a f (t ) должна световых барьеров, которые испытатель видит быть получена при торможении автомобиля заранее. При полном нажатии на тормозную при отсутствии боковой силы на дороге с рав педаль K 1.

номерными сцепными свойствами по бортам.

Угловое замедление колеса:

Она может быть получена непосредственными измерениями оптическим датчиком или интег i 1 M ti1 M xi1.

рирована из показаний с датчиков ускорений. Ik Зависимость (t ) в данном режиме одинакова Угловая скорость колеса:

для всех колес:

i 1 i i 1 dT.

a ai Коэффициент продольного скольжения ко i 1 i1, g dT леса:

где dT – шаг измерения аппаратурой (0,01 с). i 1 Rk si 1 1.

Момент по сцеплению: M xi1 mg i 1 Rk. ai Момент тормозной: (при M ti1 K mg Rk Сопоставление значений и s в каждый t момент времени t дает зависимость (t ) через t Tnmax ) и M ti1 K mg Rk (при t Tnmax ).

Tnmax каждые 0,01 с, как показано на рис. 2. Она бу дет несколько разной на колесах передней и Время нарастания замедления Tnmax можно задней оси вследствие неодинаковости скоро определить из a f (t ) (рис. 1). Время реакции сти нарастания s.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ 0, 0, Коэффициент сцепления 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 s Рис. 2. ( s ) -диаграмма, полученная косвенным путем из измеренной зависимости a f (t ) гунов // Автомобильная промышленность, 2011. – № 6. – Методика при ее использовании будет да C. 34–38.

вать более точные результаты при реализации 2. Balakina, Е. Улучшение устойчивости движения воздействия на тормозную педаль по одному и колесной машины на основе предпроектного выбора па тому же закону. раметров элементов шасси: монография / Е. Balakina. – Saarbrucken (Germany): LAP LAMBERT Academic Publi shing GmbH & Co. KG, 2012. – 467 с.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 3. Sami Koskinen. Sensor Data Fusion Based Estimation of 1. Никульников, Э. Н. Шинные тестеры – инструмент Tyre-Road Friction to Enhance Collision Avoidance / A disserta метрологической аттестации испытательных участков до- tion for the degree of Doctor of Science in Technology of the рожных поверхностей с различными коэффициентами Faculty Automation, Mechanical and Materials Engineering, the сцепления / Э. Н. Никульников, А. А. Барашков, А. А. Ло- Tampere University of Technology, 12 March, 2010. – 209 c.

УДК 629. В. Г. Дыгало, В. В. Котов, А. А. Ревин ОЦЕНКА АДЕКВАТНОСТИ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТОРМОЗНОЙ ДИНАМИКИ АВТОМОБИЛЯ С ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ АБС Волгоградский государственный технический университет (e-mail: tera@vstu.ru) В статье рассматривается оценка адекватности при применении виртуально-физической технологии мо делирования для испытания автоматизированных тормозных систем автомобилей.

Ключевые слова: виртуально-физическая технология моделирования, автомобиль, автоматизированная тормозная система, оценка адекватности.

In the papers described verification in use virtually-physical technology method modeling in the process de velop and test automated breaking system vehicles.

Keywords: virtually-physical technology modeling, vehicles, automated breaking system, verification.

При проведении испытаний с использова- адекватность целесообразно вести в двух ас нием виртуально-физической технологии мо- пектах. Наряду с традиционной проверкой на делирования [1, 3] возникает вопрос оценки основе сопоставления величин основных моде адекватности. Под адекватностью описания фи- лируемых параметров физического объекта зических процессов и явлений при моделиро- (параметрическая адекватность) следует прово вании обычно понимают тождественность соз- дить также проверку выполнения созданной данной модели физическому объекту. При соз- модели автоматизированной системы логиче дании модели автоматизированной тормозной ских операций при определенных условиях системы транспортного средства проверку на функционирования (логическая адекватность).

14 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Основанием для этого является то обстоя- моментов на колесах, т. е. первоисточника воз тельство, что используемые для оценки норма- мущения для рассматриваемого случая движе тивные показатели тормозных свойств автомо- ния автомобиля.

биля часто базируются на интегральных крите- После проверки модели на отработку логи риях, например, тормозной путь, установивше- ческих операций проводится оценка адекватно еся замедление, время нарастания замедления сти на основе величины отклонения параметров.

и т. п. При этом одинаковые величины тормоз- Принимая во внимание явление флуктуации ко ного пути или установившегося замедления эффициента сцепления пары «шина-дорога» по получаются при реализации одной и той же пути, оценку величины отклонения параметров средней величины реализованного сцепления, целесообразно проводить как в пределах цикла которое может быть получено при различном регулирования тормозного момента (на основе состоянии заторможенного колеса, т. е. в доста- анализа темпов изменения давления рабочего точно широком диапазоне проскальзывания тела или тормозного момента, длительности вы и, следовательно, при различной настройке АБС держки, периода регулирования или частоты или даже юзе колес (АБС не функционирует). процесса), так и по традиционным интеграль С другой стороны, вследствие явления флук- ным показателям: величине тормозного пути и туации коэффициента сцепления по пути по установившегося замедления, смещению центра мере срабатывания АБС в течение процесса фа- масс в боковом направлении и курсовому углу зы регулирования тормозного момента на коле- (как на траектории, так и в конце процесса).

сах автомобиля, как правило, с течением вре- В качестве примера ниже покажем оценку адек мени расходятся, что приводит уже после не- ватности модели процесса торможения трехос скольких циклов регулирования к существен- ного автомобиля с АБС.

ным параметрическим отклонениям. В этой Проверка достоверности работы модели в связи проверку на адекватность разработанной составе комплексной моделирующей установки модели целесообразно проводить по приведен- (КМУ) при использовании АБС в соответствии ной ниже следующей схеме. с предлагаемым подходом прежде всего про Вначале оценивается адекватность воспро- водилась на основе оценки правильности чере изведения физического процесса при выполне- дования фаз и режимов функционирования мо нии логических операций по принципу «да– делируемых объектов в заданных эксплуатаци нет». При этом задаются тестовые режимы онных условиях (логическая адекватность). Ка движения автомобиля в процессе торможения: чественная оценка процессов затормаживания величина давления рабочего тела в приводе или колеса полученных в ходе стендовых и дорож максимальное усилие на тормозной педали, ве- ных испытаний осуществлялась путем сравне личина коэффициента сцепления пары «шина- ния характера протекания моделируемого и ре дорога», состояние тормозных механизмов, при ального процессов. Метод сравнения состояний котором должна срабатывать (или не срабаты- позволил произвести оценку работы созданной вать) антиблокировочная система и осуществ- экспериментальной установки с точки зрения ляется проверка модели на выдачу соответст- логической адекватности. В данном случае, вующей логической команды на включение в первую очередь оценивалась проверка следу (или не включение) АБС. Аналогично осущест- ющих условий: срабатывание АБС при задан вляется проверка точки настройки модели на ных сцепных свойствах поверхности, скорости срабатывание и отработка фаз процесса: затор- начала торможения и реализованной нагрузке маживание, растормаживание и отсечка как на на колесе (да – нет), отработка фаз регулирова восходящей, так и на нисходящей ветвях. ния тормозного момента (затормаживание – Для случая торможения автомобиля с от- растормаживание – отсечка), воспроизведение ключенной АБС в условиях характерной для характерных участков изменения угловой ско транспортных средств неравномерности дейст- рости и ускорения колеса при входе его в юз и вия тормозных механизмов осуществляется разблокировании.

проверка по числу блокированных в процессе Сопоставление результатов стендовых и до торможения колес, а также оценивается на- рожных испытаний осуществлялось путем на правление смещения центра масс и изменение ложения друг на друга динамических характе курсового угла автомобиля. Это позволяет про- ристик процесса затормаживания полученных верить адекватность моделирования тормозных для одинаковых начальных условий и выпол ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ном эксперименте и на КМУ (рис. 2), наблюда ненных в одном масштабе. Для этого на ком ется качественная воспроизводимость картины плексной моделирующей установке был прове процесса, с одинаковым числом циклов и с раз ден ряд экспериментов, повторяющих ранее ницей частоты регулирования не превышаю проведенный дорожный эксперимент [2].

щей 4 %. Что касается темпов нарастания и Для оценки воспроизводимости результатов сброса, в первом цикле регулирования, углы полученных на КМУ рассмотрим динамические наклона кривых изменения давления и тормоз характеристики торможения автомобиля КамАЗ – ного момента, полученных в разных условиях, 5320 на сухом асфальтобетоне в снаряженном практически совпадают, а отличие по времени, состоянии (с 10 %-й загрузки, примерно соответ как для фазы нарастания, так и для фазы сбро ствующей весу контрольно-измерительной ап са, не превышает 0,05 с. В последующих цик паратуры) с начальной скорости 0 40,7 км/ч лах регулирования наблюдается более сущест при замедлении jср 5, 2 м/c2. На рис. 1 пока- венная разница в темпах нарастания и сброса и в амплитудах колебания особенно для кривой зана такая динамическая характеристика. Как изменения тормозного момента. Это различие видно, при торможении в данных условиях за обусловлено тем, что в ходе дорожных испыта первые две секунды процесса происходит 3 цик ний на изменение нормальной нагрузки на коле ла трехфазового регулирования тормозного мо се в процессе торможения влияет не только из мента. При сопоставлении давления на выходе менение дифферента кузова и микронеровно тормозной камеры и тормозного момента для стей поверхности по пути (учтено в модели), но переднего левого колеса, полученных в дорож Рис. 1. Осциллограмма процесса торможения автомобиля КамАЗ – (дорожный эксперимент, 0 = 40 км/ч, схема АБС – IR-0-SLL) Рис. 2. Динамические характеристики торможения автомобиля КамАЗ – (КМУ, 0= 40,7 км/ч, 10 % загрузки) 16 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ и явления колебания мостов автомобиля в про- периода динамической фазы и частоты функ дольном направлении вследствие выявленного ционирования АБС (FАБС), с дорожным экспе эффекта галлопирования [2]. риментом для случая торможения на сухом ас Результаты сравнения динамических харак- фальтобетоне снаряженного автомобиля пред теристик процесса затормаживания и конечных ставлены в таблице.

величин интегральных параметров, в том числе Конечные значения параметров процесса затормаживания колеса РТКmax, FАБС, МТmax, Ампли- Ампли- Период динами Параметр кг/см2 туда РТК Н·м туда МТ Гц ческой фазы, с КМУ 6,0 7360 4,9 5350 1,90 0, Эксперимент 5,2 6430 4,4 6430 1,83 0, Погрешность, % 13,4 13,6 10,2 16,8 3,7 7, Аналогичные величины погрешностей (4– тормозной системы с АБС на рабочий процесс 15 %), были получены при сопоставлении ре- затормаживания колеса с целью выявления ди зультатов, полученных в стендовых и дорож- агностических признаков этой системы на ос ных условиях для торможения на поверхностях нове сопоставления полученных результатов с различными сцепными свойствами (сухой методом «сравнения состояний».

и мокрый асфальтобетон) с различной загруз кой автомобиля (для снаряженного состояния БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК и максимальной).

1. Дыгало, В. Г. Виртуально-физическая технология Полученные результаты свидетельствуют, лабораторных испытаний систем активной безопасности что использование в комплексной моделирую- автотранспортных средств: монография / В. Г. Дыгало, щей установке реального тормозного привода и А. А. Ревин;

ВолгГТУ. – Волгоград, 2006. – 316 с.

2. Ревин, А. А. Теория эксплуатационных свойств ав узлов антиблокировочной системы позволяет томобилей и автопоездов с АБС в режиме торможения:

получить хорошую сходимость расчетных зна- монография / А. А. Ревин;

ВолгГТУ. – Волгоград: РПК чений параметров с результатами эксперимента «Политехник», 2002. – 372 с.

3. Ревин, А. А. Комплексное моделирование в цикле и полностью отражает физическую картину проектирования автомобилей и их систем / А. А. Ревин, процесса затормаживания колеса. В. Г. Дыгало // Автомобильная промышленность. – № 11, Таким образом, реализующая виртуально- 2002. – С. 29–30.

физическую технологию моделирования ком- 4. Дыгало, В. Г. Технологии испытания систем актив ной безопасности автотранспортных средств : монография / плексная моделирующая установка может быть В. Г. Дыгало, А. А. Ревин. – М. : Машиностроение, 2012. – эффективно применена для решения различных 387 с.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.