Способ определения коэффициента сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием при торможении в режиме антиблокировки

 

Использование: при определении коэффициента сцепления колеса транспортного средства или специальной самодвижущейся машины с поверхностью, по которой оно перемещается, при торможении с антиблокировкой для оценки скользкости дорожных или аэродромных покрытий. Сущность изобретения: измерительное колесо 1 вводят в контакт с поверхностью дорожного или аэродромного покрытия, нагружают нормальной силой, катят по поверхности с заданной степенью проскальзывания, создаваемой путем присоединения к измерительному колесу генератора 6 постоянного тока независимого возбуждения. Определяют величину отношения тормозного усилия на измерительном колесе 1 к нормальной силе со стороны измерительного колеса на дорожное покрытие, которая является значением коэффициента сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием при торможении в режиме антиблокировки. Эту величину получают с помощью электрического прибора-логометра 3, регистрирующего отношение электросигналов датчиков динамометров вертикальной и горизонтальной нагрузок на измерительное колесо. 1 ил.

Изобретение относится к триботехническим испытаниям, в частности, может быть использовано при определении коэффициента сцепления колеса транспортного средства или специальной самодвижущейся машины с поверхностью, по которой оно перемещается, в режиме торможения с антиблокировкой для оценки скользкости дорожных или аэродромных покрытий.

Известен способ оценки скользкости дорожных покрытий, заключающийся в том, что измеряют скорость вращения колес автомобиля с помощью тахогенераторов, один из которых установлен на ведущем, а другой - на ведомом колесах автомобиля, о скользкости дорожных покрытий судят по разности числа оборотов этих колес.

Недостатком этого способа является невозможность количественной оценки скользкости дорожного покрытия общепринятым показателем - коэффициентом сцепления колес автомобиля с подстилающей поверхностью во всех режимах торможения, в том числе и с применением антиблокировки, а следовательно, и невозможность точного определения величины коэффициента сцепления.

Известен способ определения коэффициента сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием, включающий измерение начальной скорости движения транспортного средства, торможение колесными тормозами на испытуемом участке дорожного покрытия, выполняемое с двух различных начальных скоростей движения транспортного средства в тормозном режиме, измерение в каждом случае торможения длины тормозного пути, времени торможения с последующим вычислением коэффициента сцепления по формуле.

Недостатком этого способа является то, что из-за большого количества используемых в расчетах исходных параметров математической модели процесса торможения, каждый из которых измеряется с различной точностью, суммарная погрешность определения коэффициента сцепления достигает значительной величины и не может принципиально быть уменьшена из-за сложности физической сущности процесса торможения. Кроме того, данный способ не учитывает возможности применения антиблокировки при торможении автомобиля, что сужает диапазон его использования при определении коэффициента сцепления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения коэффициента сцепления колес с поверхностью, согласно которому колесо вводят в контакт с поверхностью, нагружающий нормальной силой, катят по поверхности с заданной степенью проскальзывания, которую создают путем присоединения к колесу двигателя постоянного тока независимого возбуждения и изменения тока якоря этого двигателя в тоpмозном или двигательном режимах. При достижении заданной степени проскальзывания измеряют ток якоря, а коэффициент сцепления определяют по формуле.

Однако такой способ не дает возможности определить его величину непосредственно, что является недостатком. Кроме того, необходимость предварительного определения большого количества используемых в расчетах исходных параметров торможения, каждый из которых измеряется с различной точностью, значительно увеличивает суммарную погрешность определения коэффициента сцепления.

Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента сцепления и расширение диапазона условий его измерения.

Указанная цель достигается тем, что измерительное колесо вводят в контакт с поверхностью дорожного покрытия, нагружают нормальной силой, катят по поверхности с заданной степенью проскальзывания, создаваемой путем присоединения к измерительному колесу генератора постоянного тока независимого возбуждения, который можно вводить в тормозной или двигательный режимы, изменяя силу тока якоря этого генератора, для каждого момента времени определяют величину отношения тормозного усилия на измерительном колеса к нормальной силе со стороны измерительного колеса на дорожное покрытие, которая является значением коэффициента сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием при торможении в режиме антиблокировки. Эту величину получают с помощью электрического прибора-логометра, регистрирующего отношение электросигналов датчиков динамометров вертикальной и горизонтальной нагрузок на измерительное колесо.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показал возможность определения величины коэффициента сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием при торможении в режиме антиблокировки непосредственно по показаниям электрического прибора - логометра, регистрирующего отношение электрических сигналов датчиков динамометров вертикальной и горизонтальной нагрузок на измерительное колесо, являющееся отношением тормозного усилия на измерительном колесе к нормальной силе со стороны измерительного колеса на дорожное покрытие, которое представляет собой коэффициент сцепления. Следовательно, техническое решение соответствует критерию "новизна".

Определение коэффициента сцепления с дорожным покрытием по предлагаемому способу осуществляется за счет вывода на логометр непосредственной его величины, что повышает точность его измерения. Кроме того, определение величины коэффициента сцепления по показанию этого прибора не требует его тарировки, а это расширяет диапазон проведения измерений. Замеры можно проводить на сухом и мокром покрытиях, при гололеде и других условиях. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии технического решения критерию "положительный эффект".

Сопоставительный анализ данного способа с известными в науке и технике показал, что по показаниям электрического прибора - логометра с помощью которого можно измерять электрическое сопротивление, частоту электрического тока, температуру, давление и другие величины, возможно определение величины коэффициента сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием, что является новым его свойством, позволяющим повысить точность измерения коэффициента сцепления и расширить диапазон условий его измерения. Следовательно, данное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже показана схема для осуществления способа измерения коэффициента сцепления с дорожным покрытием.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Измерительное колесо 1 вводят в контакт с поверхностью дорожного покрытия, нагружая его нормальной силой от нагрузочного устройства 2, и катят по дорожному покрытию с заданной степенью проскальзывания, которую создают путем присоединения к измерительному колесу 1 генератора 6 постоянного тока независимого возбуждения, который можно вводить в тормозной или двигательный режимы, изменяя силу тока якоря этого генератора. Электронный датчик динамометра 3 вертикальной нагрузки, встроенный в механизм, обеспечивающий управление, измерение и регистрацию нормальной силы, и электронный датчик динамометра 4 горизонтальной нагрузки (тормозной силы) на измерительном колесе выдают сигналы на электрический прибор - логометр 5. Он предназначен для регистрации отношения электросигналов этих датчиков, являющегося отношением тормозного усилия на измерительном колесе к нормальной силе со стороны измерительного колеса на дорожное покрытие, равного коэффициенту сцепления колеса транспортного средства с дорожным покрытием. Антиблокировка при измерении достигается за счет автоматического удержания измерительного колеса в режиме проскальзывания.

Использование предлагаемого способа исключает необходимость считывания показателей приборов (силы тока якоря генератора) и дальнейшего определения величины коэффициента сцепления по расчетной формуле, что позволяет повысить точность его определения, расширить диапазон условий его измерения и вывести непосредственное его значение на электрический прибор-логометр. (56) Авторское свидетельство СССР N 1516898, кл. G 01 N 19/02, 1989.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ДОРОЖНЫМ ПОКРЫТИЕМ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ В РЕЖИМЕ АНТИБЛОКИРОВКИ, заключающийся в том, что измерительное колесо, нагруженное нормальной силой, входит в контакт с поверхностью дорожного покрытия и катится по поверхности с заданной степенью проскальзывания, создаваемой путем присоединения к измерительному колесу генератора постоянного тока независимого возбуждения, отличающийся тем, что определяют величину отношения тормозного усилия на измерительном колесе к нормальной силе со стороны измерительного колеса на дорожное покрытие как отношение электросигналов датчиков динамометров вертикальной и горизонтальной нагрузок на измерительное колесо, регистрирующихся электрическим прибором логометром, и являющееся величиной коэффициента сцепления.

РИСУНКИ

Рисунок 1