Погрешности измерения тормозной силы на стенде

 

На роликовом стенде колесо автомобиля располагается между двумя роликами левым и правым (рис. 7.3). Пусть r_К - кинематический радиус колеса, r_Б - радиус роликов. На рисунке автомобиль условно движется влево.

 

 

Рис. 7.3. Схема к расчету нагрузок на ролики

 

Нормальная нагрузка G на колесо уравновешивается двумя реакциями Z_Л и Z_П в контакте колеса с левым и правым барабаном:

 

                                           G = (Z_Л + Z_П) cos (a),

 

где a – половина угла обхвата.

     Если угол a мал по величине, то имеем G » Z_Л + Z_П. Однако угол a зависит от реальных размеров стенда и колеса:

 

                                 sin (a) = 0,5 L_Б / (r_К + r_Б).

 

     Пусть колесо вращается свободно (в ведомом режиме качения), тогда реакция Z_Л » Z_П. При малом значении угла a имеем:

 

                                      Z_Л » Z_П » G / 2.

 

При реальном значении a фактическая нагрузка в контакте шины с роликом без торможения немного увеличивается:

 

                                 Z_Л » Z_П » 0,5 G / cos (a).

 

Например, при большом значении расстояния L_Б колесо провалится между роликами, его заклинит и реакции Z_Л и Z_П станут весьма большими.

     При торможении колесо нагружено тормозной силой, создаваемой тормозными силами F_Л и F_П. Под действием тормозных сил ось автомобиля смещается назад (вправо на рис. 7.3). Величина смещения зависит от продольной жесткости подвески и от перемещения второй оси автомобиля. Наблюдения за смещением оси показывают, что часто колесо смещается настолько, что нагрузка Z_Л становится малой по величине. В результате вся тормозная сила передается через один правый ролик, шина лишь касается левого ролика. Это отражено в работе, выполненной еще в 1984 г: Современные методы и средства диагностирования тормозных систем автомобилей: Обзорн. информ. /Филиал НИИНавтопрома. А.М. Харазов и др. - Тольятти, 1984. - 49 с.

     Поэтому при торможении на стенде нормальная нагрузка G фактически уравновешивается одной реакцией Z_П и тормозной силой F_П:

                                           G = Z_П cos (a) + F_П sin (a).

 

Часть нагрузки G уравновешивается тормозной силой, нормальная к ролику реакция Z_П снижается. В контакте шины с роликом создается меньшая по величине тормозная сила, которая и регистрируется датчиком.

Максимальная тормозная сила зависит от коэффициента сцепления шины j с поверхностью ролика. В указанной работе рекомендуют принимать j = 0,7. Тогда снижение реакции Z_П можно учесть коэффициентом разгрузки k_Р:

 

k_Р = 1 / (cos (a) + j sin (a));

 

                                           Z_П = G × k_Р.

 

По приведенным формулам найдены значения k_Р. Они находятся в диапозоне от 0,87 до 0,93 для грузовых автомобилей различных марок при испытаниях на стенде СК-2-К267. То есть, на роликовом стенде измеряется тормозная сила меньше на 7 … 13 %, чем фактическая сила. Следует заметить, что угол a зависит от расстояния между роликами L_Б, которое изменяется при износе цепи и последующем ее натяжении, которая связывает ролики, и диапазон значений k_Р может быть еще больше.

     Таким образом, при испытаниях на роликовом стенде измеряются заниженные тормозные силы. Часть исправных автомобилей не проходит технический контроль. Погрешность измерения тормозной силы, создаваемая перераспределением нагрузки на ролики, превышает рекомендуемую ГОСТом погрешность датчика силы примерно в три раза.

     Детальные исследований точности измерения тормозной силы на роликовом стенде, выполненные Портнягиным Е.М. в ИрГТУ (г. Иркутск), показали, что фактическое отклонение замеренной тормозной силы от действительной силы составляет от минус 3 до минус 33%.

     Однако по инструкциям заводов - изготовителей стендов при поверке роликовых стендов проверяется не точность измерения тормозной силы, а точность работы датчиков силы.

         

Модели современных тормозных стендов

 

     Технические параметры современных тормозных стендов приведены в таблице 1.  Выбраны стенды, включенные в государственный реестр в 2015 г.

В таблице указан диапазон измерения тормозной силы на одном колесе. Погрешность измерения тормозной силы соответствует требованиям ГОСТа и обычно равна ±3%. Все стенды позволяют проводить испытания рабочей тормозной системы и стояночной тормозной системы. Стенды оснащаются датчиками силы на тормозной педали. В столбце «область применения» кратко указано: ЛА – легковые автомобили; ГА – грузовые автомобили.

 

Таблица 1

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 590; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!