ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОРМОЗНЫХ

СИСТЕМ

Прибор для контроля тормозных свойств автомобиля в дорожных условиях называется «Измерителем эффективности тормозных систем «Эффект». Он выпускается научно-производственной фирмой «МЕТА».

Прибор используется для проверки тормозных систем легковых и грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов при проведении государственного технического осмотра автомобилей. Прибор также применяют при выполнении автотехнической экспертизы транспортных средств в процессе эксплуатации и при расследовании дорожно-транспортных происшествий (ДТП).

Прибор позволяет измерять параметры процесса торможения: установившееся замедление j_уст, величину тормозного пути S_т, время срабатывания тормозной системы t_ср, максимальное значение силы нажатия на тормозную педаль P_пм, начальную скорость автомобиля V₀ и линейное его отклонение. Прибор позволяет пересчитывать тормозной путь, замеренный при некоторой начальной скорости, к нормативной скорости.

Комплектность прибора

Изготовителем прибор поставляется в следующей комплектности:

1) Электронный блок М016.200.00

Электронный блок является основной частью прибора. Блок имеет небольшие размеры (20,5´7,5´5 см) и массу (0,3 кг). На блоке расположены кнопки управления и цифровой индикатор. Блок оснащен разъемами для подключения питания, датчика силы нажатия на тормозную педаль, малогабаритного принтера и компьютера.

2) Подставка М016.900.00

Подставка устанавливается под электронный блок, и предназначена для жесткого соединения электронного блока с корпусом автомобиля. Она изготавливается из стальной прямоугольной пластины.

3) Датчик силы М016.100.00

Датчик устанавливается на тормозную педаль и подключается к электронному блоку.

4) Дополнительные принадлежности

Аккумуляторная батарея М027.00.00 с зарядным устройством, кабель питания М016.300.00 для подключения к прикуривателю автомобиля, кабель питания М016.310.00 для подключения к аккумулятору типа «Крокодил», футляр для электронного блока.

Технические характеристики прибора

Диапазоны измеряемых параметров:

установившееся замедление j_уст 0 … 9,5, м/с²;

сила нажатия на тормозную педаль P_пм 10 … 100, кГ;

тормозной путь S_т 0 … 50, м;

начальная скорость автомобиля V₀ 20 … 50, км/ч;

время срабатывания тормозной системы t_ср 0 … 3, с;

линейное отклонение автомобиля 0 … 5, м.

Напряжение питания 10 … 14, В.

Потребляемая мощность 2, Вт.

Диапазон рабочих температур -10 …+40 С°.

Кнопки управления прибором

Внешний вид прибора показан на рис. 9.1.

Прибор оснащен цифровым индикатором 1. У прибора имеются четыре кнопки управления: кнопка 2 – «ВЫБОР», кнопка 3 – отмена «ОТМ», кнопка 7 – «ВВОД» и кнопка 6 включения питания «ВКЛ».

В нижней части прибора (см. рис. 9.1) расположены два разъема. К разъему 4 подключается аккумуляторная батарея автомобиля через кабель питания, подсоединяемый к прикуривателю. К разъему 5 подключается датчик силы на тормозной педали.

Сбоку прибора расположен разъем 9, к которому подключается принтер или компьютер. Они не входят в комплектность прибора.

В нижней части прибора, на его корпусе, расположены постоянные магниты. Магниты обеспечивают фиксацию корпуса на подставке. Следует отметить, что подставка оснащена опорными иглами и регулировочными гайками, с помощью которых обеспечивается горизонтальная установка корпуса прибора на автомобиле.

Конструкция прибора

В корпусе прибора установлено два пьезоэлектрических датчика: D1 – датчик замедления автомобиля в продольной плоскости;

D2 – датчик ускорения автомобиля в поперечной плоскости.

Рис. 9.1. Внешний вид прибора

1 – цифровой индикатор; 2 – кнопка «ВЫБОР»;

3 – кнопка отмены «ОТМ», 4 – разъем включения питания;

5 – разъем датчика силы на тормозной педали; 6 – кнопка

включения питания «ВКЛ»; 7 – кнопка «ВВОД»; 8 – магниты;

9 – разъем принтера или компьютера

В качестве датчиков используются кварцевые кристаллы. Кристаллы преобразуют действующие на них силы в электрические сигналы - в разность потенциалов на торцах кристалла [3]. Такие датчики называют пьезоэлектрическими преобразователями.

В приборе установлены две массы m: одна – для датчика D1, вторая - для датчика D2. При движении автомобиля образуются ускорения j_x и j_y в продольной и поперечной его плоскостях, и на массах соответственно образуются силы инерции m × j_x и m × j_y. Силы инерции нагружают кристаллы датчиков, и датчики вырабатывают сигналы, величины которых пропорциональны ускорениям.

Сигналы, поступающие с датчиков D1 и D2, усиливаются с помощью усилителей. Усилители собраны на обычных операционных усилителях. Они имеют регулировку коэффициента усиления и установку нуля.

В приборе используется микроконтроллер. Он представляет собой микросхему, внутри которой реализован миниатюрный компьютер. Микроконтроллер имеет следующие основные блоки:

–процессор, выполняющий арифметические, логические операции и операции ввода – вывода чисел;

–постоянная память, в которую записывается программа; программа остается в памяти при отключении питания прибора;

–динамическая память, в которую записываются вводимые числа и результаты работы программы; при отключении питания прибора динамическая память стирается;

–аналого-цифровой преобразователь, преобразующий аналоговые сигналы датчиков в цифровой код;

–коммутатор каналов, с помощью которого опрашиваются датчики;

–порт ввода-вывода информации типа RS-232, подключаемый к портам COM1 или COM2 компьютера.

Расчет процесса торможения

Прибор работает по программе. Программа написана на языке Turbo C, отлажена на компьютере, транслирована в загрузочный модуль и записана в микроконтроллер.

Микроконтроллер с постоянным интервалом времени Dt опрашивает датчик D1 ускорения j_x и составляет массив J_Х значений ускорения j_Х, состоящий из числа N точек. Массив J_Х фактически содержит значения функции j_Х(t).

Скорость автомобиля вычисляется как интеграл от функции j_Х(t):

где t₁ - время начала торможения; t₂ - время конца торможения; V_Х0 - начальная скорость автомобиля, м/с.

Начальная скорость автомобиля неизвестна, поэтому ее опускают и выполняют интегрирование функции j_Х(t) методом Эйлера на каждом интервале i времени Dt, полагая V_Х0 = 0:

V_Х_i+1 = V_Х_i + j_Х_i × Dt.

При торможении автомобиля ускорение j_Х имеет отрицательные значения. Поэтому на последнем шаге получают отрицательное значение скорости V_Х. Оно соответствует начальной скорости автомобиля: V_Х0 = – V_Х. Корректируют массив скоростей V_Х: V_Х_i = V_Х_i + V_Х0. Полученный скорректированный массив J_Х выражает функцию V_Х(t).

Выполняют интегрирование функции V_Х(t) методом Эйлера, полагая начальный путь автомобиля X₀ = 0:

X_i₊₁ = X_i + V_Х_i × Dt.

На последнем шаге получают тормозной путь автомобиля.

Микроконтроллер одновременно опрашивает датчик D2 ускорения j_Y и составляет массив J_Y значений ускорения j_Y, состоящий из числа N точек. Массив J_Y содержит значения функции j_Y(t).

Скорость автомобиля вычисляется как интеграл от функции j_Y(t):

где V_Y₀ – начальная скорость автомобиля в поперечной плоскости, м/с.

Начальную скорость V_Y₀ принимают равно 0 и выполняют интегрирование методом Эйлера на каждом интервале i времени Dt, полагая V_Х0 = 0:

V_{Y i+1} = V_{Y i} + j_Yi × Dt.

Массив V_Y выражает функцию V_Y(t). Выполняют интегрирование функции V_Y(t) методом Эйлера, полагая путь Y₀ = 0:

Y_i₊₁ = Y_i + V_Yi × Dt,

и получают на последнем шаге боковое смещение автомобиля.

В результате вычисляют начальную скорость, тормозной путь и боковое смещение автомобиля.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 331; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 91011 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!