Способ контроля момента отрыва поврежденной пневматической шины от поверхности дороги
Владельцы патента RU 2398203:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к испытаниям автотранспортных средств. Способ контроля момента отрыва поврежденной пневматической шины от поверхности дороги с неровным микропрофилем при движении автотранспортного средства заключается в том, что контроль момента отрыва поврежденной пневматической шины от поверхности дороги производится по моменту блокировки колеса путем регистрации по времени его угловой частоты вращения при постоянно подведенном тормозном моменте, незначительно превышающем инерционный момент этого колеса, свободно вращающегося относительно своей оси. Технический результат - осуществление контроля момента отрыва от поверхности дороги поврежденной безопасной пневматической шины управляемых колес автомобиля или колес, катящихся в ведомом режиме, непосредственно при ходовых испытаниях.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к испытаниям автотранспортных средств.
Известно, что резкое падение давления сжатого воздуха в пневматической шине вследствие ее повреждения при движении транспортного средства с большой скоростью в большинстве случаев приводит к дорожно-транспортному происшествию.
Стремление повысить безопасность движения привело к появлению ряда новых конструкций пневматических шин. Для сохранения управляемости и устойчивости транспортного средства при резком падении давления воздуха в шине были разработаны конструкции безопасных шин, которые первоначально применялись на автомобилях, предназначенных для перевозки высокопоставленных пассажиров, а также на военных и специальных транспортных средствах. В настоящее время безопасные пневматические шины получают широкое распространение на автомобилях общего пользования. Современные безопасные пневматические шины при повреждении способны обеспечить движение транспортного средства без замены и разрушения со скоростью не менее 80 км/ч на расстояние 200 км и более, что в настоящее время не является пределом совершенства их конструкции.
По результатам теоретических исследований колебаний автомобиля с поврежденной безопасной пневматической шиной при движении по неровной дороге [1, 2] известно, что поврежденная шина не способна снизить высокий уровень динамических нагрузок со стороны неровностей дороги и поэтому стабильность контакта колес с дорожной поверхностью ухудшается, что, в свою очередь, приводит к ухудшению большинства эксплуатационных свойств автотранспортного средства. В момент отрыва от дорожной поверхности управляемых колес автомобиль полностью теряет управляемость, что может привести к дорожно-транспортному происшествию.
В настоящее время оценка стабильности контакта колес с дорожной поверхностью производится путем теоретических исследований по разработанным математическим моделям колебаний автотранспортных средств при их движении по дорогам с неровным микропрофилем [1 - 3]. Проверка адекватности моделей производится путем сравнительного наложения расчетных кривых колебаний масс автомобиля и соответствующих им экспериментальных, которые, в свою очередь, регистрируют с помощью виброизмерительной аппаратуры, комплектуемой датчиками вертикальных ускорений или перемещений
Повышение активной безопасности современных автомобилей осуществляется не только с помощью установки безопасных шин, но и путем применения антиблокировочной системы тормозов, которая обеспечивает максимально возможное тормозное усилие без скольжения шин, что позволяет водителю маневрировать в процессе торможения.
Известно, что в конструкцию антиблокировочной системы тормозов, как правило, входят датчики угловой скорости вращения колес, сигнал с которых поступает в блок обратной связи для регулировки работы клапанов, изменяющих давление в тормозном приводе. Современные многоканальные электрические антиблокировочные системы тормозов способны с высокой точностью отслеживать частоту вращения каждого из колес автомобиля.
Технический результат изобретения заключается в осуществлении контроля момента отрыва от поверхности дороги поврежденной безопасной пневматической шины управляемых колес автомобиля или колес, катящихся в ведомом режиме, непосредственно при ходовых испытаниях.
Технический результат достигается тем, что контроль момента отрыва поврежденной пневматической шины от поверхности дороги производится по моменту блокировки колеса путем регистрации по времени его угловой частоты вращения при постоянно подведенном тормозном моменте, незначительно превышающем инерционный момент этого колеса, свободно вращающегося относительно своей оси.
Сущность изобретения поясняется следующим образом.
При движении автомобиля по испытательному участку неровной дороги непрерывно регистрируются по времени параметры его вертикальных колебаний и угловая скорость вращения колес с помощью измерительной системы, включающей в себя датчики ускорений или перемещений и датчики угловой скорости с выходом на аналого-цифровой преобразователь в составе переносного компьютера. Перед заездом на испытательный участок дороги колесо с поврежденной пневматической шиной блокируется малым тормозным моментом, который не позволяет вывешенному колесу свободно вращаться под действием инерционного момента при приложении толкающего усилия от руки. Блокировку вывешенного колеса можно осуществлять различными способами: с помощью и при наличии регулировочных эксцентриков тормозных механизмов, стояночной тормозной системой с механическим приводом, а также установкой дополнительных блокирующих элементов, не входящих в конструкцию автомобиля. Несмотря на то, что тормозные механизмы или дополнительные блокирующие устройства при длительном проведении испытаний из-за трения будут нагреваться, способ позволяет зафиксировать момент прекращения вращения колеса при движении автомобиля, что будет соответствовать моменту его отрыва от дорожной поверхности.
Источники информации
1. Мазур В.В. Математическая модель колебательной системы подвески транспортного средства с поврежденной пневматической шиной / Автотранспортное предприятие. - М., 2009, №1.
2. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2009610668 (РФ). Расчет колебаний транспортного средства с поврежденной пневматической шиной при движении по неровной дороге (DamageTyre v.1.00) / Братский государственный университет, В.В.Мазур. - Дата поступления 02.12.2008.
3. Слепенко Е.А. Оценка стабильности контакта колес автомобиля с опорной поверхностью: Дис. … канд. техн. наук / Научно-исследовательский автотракторный институт. - М., 2004. - 131 с., ил.
Способ контроля момента отрыва поврежденной пневматической шины от поверхности дороги с неровным микропрофилем при движении автотранспортного средства, отличающийся тем, что контроль момента отрыва поврежденной пневматической шины от поверхности дороги производится по моменту блокировки колеса путем регистрации по времени его угловой частоты вращения при постоянно подведенном тормозном моменте, незначительно превышающем инерционный момент этого колеса, свободно вращающегося относительно своей оси.
