Динамический метод диагностирования противобуксовочных систем автотранспортных средств на стендах с беговыми барабанами

• Автор: Потапов, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 260 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие положения

1.2. Обзор способов и устройств для предотвращения буксования

ведущих колес АТС

1.3. Обзор конструкций и рабочих процессов противобуксовочных систем

1.4. Диагностирование противобуксовочных систем

1.4.1. Анализ встроенных методов и средств диагностирования

ПБС АТС

1.4.2. Общее диагностирование

1.4.2.1. Общее диагностирование ПБС АТС на постах линиях
совместно с ТО и Р
1.4.2.1. Общее диагностирование ПБС АТС в дорожных условиях
1.4.3. Поэлементное диагностирование ПБС АГС
1.5. Выводы
1.6. Цель и задачи исследования
2. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА ДИАГ НОСТИРОВАНИЯ ПРОТИВОБУКСОВОЧНЫХ СИСТЕМ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА
СТЕНДАХ С БЕГОВЫМИ БАРАБАНАМИ
2.1. Структурная схема системы АТС с ПБС стенд с беговыми
барабанами
2.2. Математическая модель процесса разгона АТС с
функционирующей ПБС на стенде с беговыми барабанами
2.2.1. Математическое описание характеристик ДВС
2.2.2. Математическое описание логики работы ЭБУ ДВС
2.2.3. Математическое описание характеристик
гидротрансформатора
2.2.4. Математическое описание силовых и кинематических
параметров колеса
2.2.5. Математическое описание работы дифференциала, при
разгоне АТС на стенде с беговыми барабанами
2.2.6. Обоснование возможности имитации разницы
коэффициентов сцепления ведущих колс АТС на
инерционном стенде с беговыми барабанами
2.2.7. Математическое описание логики работы ЭБУ ПБС
2.2.8. Математическое описание характеристик тормозного
механизма
2.3. Алгоритм расчета силовых и скоростных параметров при
разгоне автотранспортного средства с функционирующей ПБС на стенде с беговыми барабанами
2.5. Выводы
3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Разработка методики диагностирования ПБС АТС на стендах
с беговыми барабанами
3.1.1. Обоснование требований к оборудованию для
диагностирования ПБС АТС
3.1.2. Оборудование для задания тестового воздействия на объект
диагностирования
3.1.3. Разработка систем измерения, преобразования и регистрации
диагностических параметров
3.1.3.1. Разработка системы измерения моментов на колсах АТС
3.1.3.2. Разработка системы измерения угловой скорости беговых
барабанов стенда
Разработка системы измерения угловой скорости колс АТС Разработка системы измерения частоты вращения коленчатого вала
Система аналогоцифрового преобразования и регистрации диагностических параметров Ме тодика тарировки систем измерения
Методика тарировки системы измерения моментов на колсах АТС
Методика тарировки системы измерения угловой скорости беговых барабанов стенда и колс АТС Методика оценки погрешностей систем измерения Методика расчта моментов инерции маховых масс для имитации разности коэффициентов сцепления колс АТС Методика планирования экспериментальных исследований Методика оценки адекватности математической модели системы АТС с ПБС стенд с беговыми барабанами Выводы
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Разработка динамического метода диагностирования ПБС АТС на инерционных стендах с беговыми барабанами Обоснование режимов тестового воздействия на ПБС в процессе е диагностирования на инерционных стендах с беговыми барабанами
Расчт необходимых моментов инерции для имитации заданной разницы коэффициентов сцепления колс АТС Оценка адекватности математической модели системы АТС с ПБС стенд с беговыми барабанами Экспериментальные исследования процесса разгона АТС с функционирующей ПБС на инерционном стенде с беговыми
барабанами
Расчет на модели параметров разгона АТС с функционирующей ПБС на стенде с беговыми барабанами Результаты оценки адекватности математической модели системы АТС с ПБС стенд с беговыми барабанами Обоснование измеряемых параметров, характеризующих техническое состояние ПБС АТС
Обоснование диагностических параметров, характеризующих техническое состояние ПБС при разгоне АТС на инерционных стендах с беговыми барабанами Алгоритм диагностирования ПБС АТС на инерционном стенде с беговыми барабанами
Результаты экспериментальных исследований
диагностирования ПБС АТС динамическим методом на инерционном стенде с беговыми барабанами Выводы
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРОТИВОБУКСОВОЧНЫХ СИСТЕМ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА СТЕНДАХ С БЕГОВЫМИ БАРАБАНАМИ
Определение стоимости инерционного стенда с беговыми барабанами
Определение экономической эффективности от внедрения динамического метода диагностирования ПБС АТС на стендах с беговыми барабанами Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников


При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесу с лучшим сцеплением, увеличивается. В результате создается большая суммарная тяговая сила на обоих ведущих колесах АТС. При этом суммарная тяговая сила увеличивается на 2Н во время движения в реальных дорожных условиях ,. Привод исполнительного механизма блокировки может быть любым механическим, электрическим либо пневматическим. Проходимость при этом, естественно, становится лучше, но ухудшается управляемость ведь при повороте колеса вращаются с одинаковой скоростью, а идут по путям разной длины. Изза этого шины проскальзывают и отклоняют машину от желаемой траектории , . Еще один недостаток блокировки дифференциала необходимость в дополнительном органе управления. Причем водитель должен четко знать, когда можно пользоваться блокировкой, так как на дорогах с твердым покрытием от нее только вред ускоренно изнашиваются и шины, и трансмиссия ,. Подобное решение используют в межколесных и межосевых дифференциалах на вседорожниках. Например, па ВАЗ 3 так блокируется межосевой дифференциал. Второй способ. Кроме жесткой блокировки, применяют другие устройства дифференциалы повышенного фения ДПТ. Конический симметричный дифференциал является дифференциалом малого трения, так как имеет небольшое внутреннее трение , . Трение в дифференциале повышает проходимость АТС, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее, что можег предотвратить буксование. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах повышается , . Именно поэтому, для повышения проходимости АТС вводят дифференциалы повышенного трения. Численно наличие трения внутри дифференциала оценивается коэффициентом блокировки дифференциала г. Мзаб момент на забегающем колесе, Нм. Увеличение коэффициента блокировки дифференциала приводит к повышению проходимости АТС. Но в то же время, увеличиваются потери мощности в трансмиссии АТС при прохождении поворотов, а также в случае, когда колеса одной оси движутся по траектории с разными радиусами. Принцип действия ДПТ основан на увеличении внутреннего трения дифференциала. Чем оно выше, тем больший момент реализуется на том колесе, которое находится в лучших по сцеплению условиях , . Дифференциалы повышенного трения всегда имеют постоянный момент трения. Примером ДПТ может служит конструкция дифференциала, когда одна из полуосей соединена с корпусом дифференциала за счет повышенного трения подпружиненной упорной конической втулкой. Настраивается такая система подбором характеристик размеров конуса и пружины. Такой механизм эффективен на льду и снегу, но не на грунтовой дороге, так как коэффициент блокировки составляет всего , . Область применения дифференциалы ведущих осей на скоростных модификациях недорогих АТС i I. Третий способ. Применение самоблокирующихся дифференциалов. Главное достоинство таких конструкций степень блокировки пропорциональна крутящему моменту на колесах и может быть довольно высокой. Эти устройства способны работать при больших нагрузках, но сложны и дороги. По мере износа деталей степень блокировки уменьшается, а потом сложный и дорогостоящий ремонт , . Применяют такие дифференциалы в трансмиссиях вседорожников и кроссовых спортивных АТС. На асфальте использование их крайне нежелательно, поскольку они способствуют циркуляции мощности в трансмиссии и, соответственно, повышенному износу , . Примером самоблокирующего дифференциала является дифференциал типа Торсен. Дифференциал Торсен от английского iiv чувствующий крутящий момент имеет механическую конструкцию рис. В обычном состоянии дифференциал работает как свободный. Когда скорость вращения одного из ведомых валов возрастает проскальзывание колес, сателлиты замыкаются, перебрасывая часть крутящего момента на вторую ось, при этом за счет возникновения связи между осями буксующие колеса подтормаживаются. Торсен блокируется только в тяговом режиме и не мешает при экстренном торможении , . Рис. Л к передней оси В к задней оси. Максимальный коэффициент блокировки, полученный в дифференциалах типа Торсен, может достигать 9.