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 jуст, величину тормозного пути Sт, время срабатывания тормозной системы tср, максимальное значение силы нажатия на тормозную педаль Pпм, 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 jуст                        0 … 9,5, м/с2;

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

тормозной путь Sт                                                  0 … 50, м;

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

время срабатывания тормозной системы tср   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 jx и jy в продольной и поперечной его плоскостях, и на массах соответственно образуются силы инерции m × jx и m × jy. 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 jx и составляет массив JХ значений ускорения jХ, состоящий из числа N точек. Массив JХ фактически содержит значения функции jХ(t).

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

 

 

где t1 - время начала торможения; t2 - время конца торможения; VХ0 - начальная скорость автомобиля, м/с.

Начальная скорость автомобиля неизвестна, поэтому ее опускают и выполняют интегрирование функции jХ(t) методом Эйлера на каждом интервале i времени Dt, полагая VХ0 = 0:

 

VХ i+1 = VХ i + jХi × Dt.

 

При торможении автомобиля ускорение jХ имеет отрицательные значения. Поэтому на последнем шаге получают отрицательное значение скорости VХ. Оно соответствует начальной скорости автомобиля:  VХ0 = – VХ. Корректируют массив скоростей VХ: VХi = VХi + VХ0. Полученный скорректированный массив JХ выражает функцию VХ(t).

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

 

Xi+1 = Xi + VХi × Dt.

 

На последнем шаге получают тормозной путь автомобиля.

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

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

 

 

где VY0 – начальная скорость автомобиля в поперечной плоскости, м/с.

Начальную скорость VY0 принимают равно 0 и выполняют интегрирование методом Эйлера на каждом интервале i времени Dt, полагая VХ0 = 0:

VY i+1 = VY i + jYi × Dt.

 

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

 

Yi+1 = Yi + VYi × 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: 102; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!