автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Оценка технического состояния механизмов управления автомобилей встроенными средствами

'1 Я - 2 3 3

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 629.114.4

ТАНЕШЦКИЙ ИГОРЬ ВЛАДИМИРОВИЧ ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ (МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ' ■

I

АВТОМОБИЛЕЙ ВСТРОЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ 05,22.10 - эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ '

диссертации на соискание учедаЛ ствшш кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1992

Работа выполнена в Санкт-Петербургском инженерно-строительном институте на кафедре "Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей".

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Ибрагимов Э.Н.

Официальные оппоненты: • академик, доктор технических

наук, профессор Лукинский B.C.

кандидат ихнических наук, доцент, Егоров А.Б.

Ведущая организация: Головное конструкторское бюро

по тракторным и автомобильным прицепам (г.Балашов)

Защита состоится"^" МЛРГА 1993г. в I330 на заседании специализированного .совета К.063.31.04 при Санкт-Петербургском инженерно-строительном институте по адресу: I98I03, Свнкт-Пвтербург, ул.Курляндская, Д.2/5, ауд.340-К.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, доцент .. .

Л.Д.Алексевнко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ • АКТУАЛЬНОСТЬ. Эффективность стационарных средств диагностирования, применяемых для контроля технического состояния АТС. является не всегда достаточной. Минимальная периодичность контроля АТС, определяемая пропускной способностью внешних средств диагностирования .1 частотой ТО в условиях АТП, в значительной степени приводит к вынужденной эксплуатации частично неисправных автомобилей со скри-ыми дефектами. Как показала практика, в среднем до 2035 автомобильного парка эксплуатируется с частичными неисправностями. Вызвано это тем, что при проведении диагностирования не чаще, чем ТО-1, невозможно выявить накопление неисправностей на межконтрольном пробеге. В тоже время, для обеспечения высокой вероятности безотказной работа контроль должен быть не диифетным, как это делается в условиях, стащ:знарного диагнос и-ровования, а йепрерывшм, что может обеспечить только ходовое диагностирование (ХД) встроенными средствами.

Одним из направлений при создании встроенных систем диагностирования, является разработка методов и средств оценки технического состояния механизмов управления автомобиля, в первую очередь влияющих на безопасность дорожного движения - тормозной системы и рулевого управления - неисправности которых определяй- более половины дорожно-транспор-ннх проишест-тй по техническим причинам.

ЦЕЛИВ РАБОТЫ является разработке метода и средств оценки технического состояния механизмов управления автоюбилей на основе использования встроенных микропроцессорных средств контроля и диагностирования, обеспечивающих выявление неисправного технического состояния механизмов управления на межконтрольном пробеге.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА, выполненных в диссертации .исследований, состоит в следующем: разработан метод оценки технического состояния механизмов управления автомобилей; разработано математическое обеспечение оценки технического состояния механизмов управления одиночных АТС и седельных автопоездов: предложены аналитические зависимости для расчетно-зкспериментального определения диагностических параметров тормозной системы и рулевого управления, а также параметров управляемости и устойчивости; разработано алгоритмическое и программное обеспечение ХД механизмов управления.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ диссертационной работы состоит в том, что разработанные теоретические основы ХД механизмов управления и реализованные на этой базе бортовые средства. диагнос'гирования позволяет: повысить эффективность использования автомобильного

транспорта и снизить вероятность ЛТП по техническим причинам, за счет оптимизации периодичности ТС тормозной системы и рулевого управления; повысить оперативность диагностирования тормозной системы и рулевого управления любых типов АТС; рассчитывать и анализировать эксплуатационные характеристики и параметры торможения. управляемости и устойчивости при движении любых АТС как в условиях эксплуатации, тая и в ходе дорожных испытаний.

Практическая ченность диссертационной работы. подтверждается также тем, что на основе предложенных аналитических зависимостей разработан ряд устройств, защищенных 5 авторскими свидетельствами.

РЕАЛИЗАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Полученные в работе теоретические результата доведены до конкретных технических решений, выполненных на уровне изобретений и внедренных в ГКБ по тракторным и автомобильным прицепам (г.Балашов). На базе микроЭШ серии К1816 разработаны и созданы два экспериментальных образца технических средств для проведения ХД механизмов управления. Разработанная методика, определения характеристик и параметров движения в ходе дорожных испытаний как эксплуатируем« АТС, так и при доводке вновь создаваемых, внедрена и используется специалистами ГКБ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ^ Основные положения, диссертации докладывались и обсуждались на,45,46,49 научных конференциях ЛИСИ (Ленинград 1983,1989.1992г.), на региональном научно-техническом семинаре "Прогрессивные метода и средства диагностирования АТС" (Волгоград, 1989), на Ш Всесоюзной научно-технической конференции "Диагностика автомобилей" (Улан-Уде,1989), а также на заседании -сефедр "Технической эксплуатации и решнта автомобилей" и "Автомобили и автомобильный транспорт" (СП6ИСИД992).

ПУБЛИКАЦИИ. Основной материал диссертации опубликован в 9 работах в виде научных статей (2). тезисов докладов(2), авторски? ' свидетельств на изобретения (5).

ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения, Она изложена на 133 страницах машинописного текста и включает 62 рисунка,. 2 таблицы, список литературы из 103 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ПЕРВАЯ ГЛАВА посвящена анализу состояния исследуемого вопр -со. Изучении эксплуатационш-т свойств и диагностике АТС посвящены •труды многих известных ученых. Исследовании тормозных свойств.

управляемости и устойчивости посвящены работа Д.А.Антонова, Ю. А.Брянского, Н.А.Бухарина, Л.В.Гуревича. Я.Х.Закина, А.С.Лятви-нова, Г.А.Смирнова, Я.Е.Фаробина, А.А.Хачатурова, Е.А.Чудакова, Д.Р.Эллиса и других. Проблемы диагностирования технического состояния АТС и режимов их движения исследованы " работах И.Я.Гово-рущенко, Г.В.Крамаренко,' Е.С.Кузнецова, Л.В.Мирошникова, А.М.Ха-разова и других.

Обзор отечественной и зарубежной литературы, а также-области практического использования АТС показывает, что развитие методов и средств диагностирования идет по двум основным' направлениям: стационарное и ходовое. До настоящего времени наибольшее применение получило первое направление, так как основное внимание уделялось разработке методов и средств оценки технического состояния АТС, непосредственно уже направляемых на ТО и ремонт. ХД'не нашло пока широкого применения. Основной причиной этого являетеч отсутствие достаточно полно разработанного диагностического .обеспечения, позволяющего с высокой точностью при минимальных затратах произвол;«ь диагностировашю механизмов управления АТС.

Применение разработанных на основе микроЭВМ встроенных автоматических средств контроля и диагностирования позволяет значительно повысить точность оценки технического состояния механизмов управления АТС. Однако ^акие встроентые средства диагностирования из-за значительной сложности и высокой стоимости применяются пока лишь на отдельных легковых автомобилях западных фирм.

В работе проведен анализ диагностических параметров тормозной системы и рулевого управления и их выбор в соответствии с предъявляемыми к ним требованиям;!. В качестве основного комплексного диагностического параметра, определявшего не только общее техническое состояние тормозной системы, но и позволяющего локализовать неисправности тормозной системы, выбрано установившееся замедление Для оценки технического состояния рулевого уп-

равления в раооте предлагается использовать новый интегральный диагностический параметр рулевого управления - суммарный эксплуатационный зазор рулевого управления ¿з

• Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что в настоящее время отсутствуют в необходимом объеме полноценные методы и инструментальные средства для обеспечения с минимальными затратами ХД тормозной системы и рулевого управления встроеншми средствами.

На основании проведенного анализа сформулированы основные задачи негодованиям) разработать математическую модель движе-

ния при проведения ХД механизмов управления встроенными средствами одиночных ¿ТС и седельных автопоездов с учетом широкого диапазона изменения конструктивных и эксплуатационных факторов; 2) на основе математической модели получить аналитические зависимости для расчета диагностических параметров тормозной системы и рулевого управления; 3) разработать алгоритмы и программы обработки диагностической информации; 4) провести выбор и обоснование элементной базы технических средств ХД механизмов управления; 5) разработать и создать, на основе серийно выпускаемых отечественной прошшденностью элементов, бортовую микроэвм, позволяющую решать задачи ХД механизмов управления^) разработать программу и методику экспериментальных исследований ХД; 7) провести испытания и обобщить результаты расчетных и экспериментальных исследований ХД Механизмов управления встроенными средствами.

ВТОРАЯ ГЛАВА посвящена разработке теоретических основ ХД механизмов управления встроенными средствами.

Для математического обеспечения ХД была использована аналитическая модель, составленная на основе анализа плоской системы сил,при исследавании которой было принято, что одиночные АТС и звенья автопоезда являются жесткими; кавдое из колес оси нагружено одинаковыми силами (нормальными, касательными, боковыми); АТС находится в снаряженном состоянии; давление воздуха в шинах соответствует эксплуатационным нормам; сцепка звен'ев считается беззазорной.

При анализе процессов торможения приняты дополнительные допущениям учитываются, вследствие их малозначимости (не более 3/» О" тормозных сил), силы сопротивления воздуха и силы сопротивления качению колес; рассматривается экстренное торможение; коэффициент сцепления принимается одинаковым для всех колес; торможение осуществляется с полным использованием сил сцепления.

Расчетные схемы торможения составлены для трехосных одиночных АТС, а также тр^т- и пятиосных седельных автопоездов, для которых анализировались три случая: I) суммарная тормозная сила тягача р%Гт равна по величине суммарной тормозной силе прицепного звена Рг£п; 2) рт5:т< 3) р^р,*,- "

.Возникчовениэ в процессе эксплуатации АТС неисправностей в тормозной системе приводит, в конечном итоге, к снижению тормозных сил, недоиспользование которых, вызывает уменьшение текуще го значения сравнивая которое с норматиными величинами ,)ует

д<ш конкретных условий торможения можно по их разнице определить

не только общее состояние тормозной системы в целом, но и с достаточной точностью локализовать место возникновения неисправности. Оценка технического состояния тормозной системы осуществляется в три этапа: I) общая оценка эффективности тормозных свойств АТС по нормируемому параметру - установившемуся замедлении ,)ует; 2) в случае несоответствия ,]ус:Т нормируемым показателям - идентификация неисправности тормозной системы по степени уменьшения

•'уст» НИ Я j

.}уст; 3) определение износа тормозных накладок но уровню сниже-

уСТ

На рис.1 предстэвлена расчетная схема торможения трехосного автопоезде и два случая возможных неисправностей из семи рассмотренных в работе, которые для трехосного автопоезда будут представлены следующими: I) не тормозит одно переднее колесо тягача (рис.1,6); 2) не тормозит одно заднее колесо тягача (рис'Л.б); 3) тормозит только одно переднее колесо тягача; 4) тормозит только одно заднее колесо полуприцепа; 5) тормозят только передние колеса тягача: б) тормозят колеса только задней оси полуприцепа; 7) тормозят колеса только одной стороны.

Используя дифференциальные уравнения, описывающие плоское движение твердого тела в соответствии в принципом Даламбера составлены уравнения движения АТС при торможении на уклс ю, решив которые были.получены гчтематические. выражения для определения •)уст' г ГЮМ0111ЬИ которых можно идентифицировать возникновение ' тех или иных неисправностей тормозной системы АТС. Так, для трехосного автопоезда два случая неисправностей приведенных на рис.1,6 будут .описаны следующими уравнениями: I) не тормозит одно переднее колесо тягача ,

= {м[сйз « * (£^х]з1п V К1} ' [тт%т+

+ тпсз)

где тт = мт^[мт + мп] - коэффициент нагрузки тягача;

в>п = мп/ [нт + мп] - коэффициент нагрузки прицепного звена;

мт, мп - масса.в снаряженном состоянии соответственно тягача и полуприцепа;

С„ = Ь - Гь - Ь V Ь ; с. - ь - ь

3 дт I. дт п ' 1 дт ец

»„[(*„♦ а ± с^ >

= д^т[атсоэ а ± Ьдтэ1п а} + тп [(ьт + ап]С°5 а ± Ьоп51п а]} '

К1

2Р

т

5)

Р=0 мм

о

о

о

а Р = Р +2Р +2Р

ЕР Р„»0

СР

О

о

2. а

тх а ^^ч4" +2 Рхз

Рис.1 Расчетная схема торможения сецельного трехосного автопоезда (а) и два случая воз-мояных неисправностей тормозной системы трехосного авгопоезаа (б)

2) ив тормозит одно заднее колесо тягача

->2 : {кз~ 2Чд[с°3 а 4 Ич)з1г1 «]- к1сгу Я' +

+ тпьяп~ С1С2тг/ЧЛ

где с = ь + ь - дг.

2 Т П

Аналогичное аналитические зависимости представлены во второй главе работы для всех семи вариантов неисправностей по трем типам АТС: одиночное трехосное, седельный т,)ех- и пятиосный автопоезд.

Для определения степени износа тор»озннх накладок была определена зависимость уровня снижения тормозной силы на колесе от степени износа тормозной накладки, который характеризуется зазором дь между тормозной накладкой и тормозным барабаном.

При оценке технического состояния рулевого управления принято, что силы сопротивления качению и стабилизирующие" мом' чти шины по сравнению с боковыми реакциями малы и их можно не учитывать; оба колеса каждой оси имеют одинаковые углы увода и коэффи-иенты сопротивления боковому уводу; АТС двигается по ровной горизонтальной дороге; моменты трения в опорно сцепном устройстве -а учитываются; элементы рулевого управления считаются жесткими. На рис.2,а в качестве примера приведена расчетная схема пятиосно-го седельного автопоезда.

Оценка технического состояния рулевого управления по степени его износа проводилась по интегральному диагностическому параметру рулевого управления - суммарному эксплуатационному зазору рулевого управления дзэ, который представляет собой сумму зазоров, возникающих в результате износа при эксплуатации АТС во всех кинематических звеньях рулевого управления, а также в элементах ходовой части (шкворни, подшипники колес).

Зазор определяется разницей между текущим значением угла увода управляемых колес <51да (рис.2,а) и углом увода задней оси

V 6г>:

.-'"ол увода ¿г ( ¿2) зависит от режимов движения АТС, а угол увода управляемых колес, зависит от режимов движения и от износа в узлах рулевого управления, то есть от азора дэ^ и определяется как

1дзл=б1~л61' в тота вРемя выражение

т, = ^ - а2(^)

■Дв = - V^ ; = агсЛд^*^' ,

: „бактеризует степень поворачиваемости и является оценочным пока-

Рис.2. Расчетная схема движения пятиосного автопоезда на повороте (а) и зависимость Ру. = ^ ( ) (б)

со

зателем управляемости. Следовательно, с помощью показателя пово-рачиваемости можно качественно определить наличие зазора as^ в рулевом управлении.

Во время движения АТС по криволинейным траекториям при определенных условиях колесо от качегг'я с уводом переходит к полному боковому сколь:..эние>. Поэтому для Долее точной оценки технического состояния рулевого управления по углам увода <5j необходимо знать предельное значение угла увода <5пр, которое соответствует-моменту начала шлн го бокового скольжения, за пределами которого оценка технического состояния рулевого управления по степени повора-чиваемости rj, т.е. по дзэ, не производится. Значение углов &пр определяется в помощью коэффициента сопротивления боковому уводу kój и боковых сил PyJ, соответствующих полному боковому скольжении» колес. Поэтому, кроме углов увода осей, н*обходимо feo врэмя движения АТС¡определять коэффициенты сопротивления боковом;' уводу и боковые силы, для определения который были составлены уравнения криволинейного движения АТС. Так,.'система уравнений движения в матричной форме для пятиосного седельного автопоезда при опреде-.игпги боковых сил имеет следующий вид:

л к. т 1 Гь + AL 1 ^ т ттJ -[bT- Alceos" у J Ш ДМ,-zt zt <53

1 ■1 eos у о MtV

К1 eos у 1 MnJyn

где -г„т - момент.инерции тягача;

¿ЕТ - угловое ускорение тягача отностельно оси 2; дмба- момент сопротивления повороту двухосной' телехки АТС;

^..(уп - боковые ускорения тягача и полуприцепа;

г - угол складывания между тягачом и полуприцепом;

лм<52 = ух

кг = со, ^ - а1„ у Р°2 = Р;?+ Р;;г. Р°3 = Р;э ♦ Р;э

При к& близком к нулю (рис.2,б) наблюдается полное боковое скольжение колес. Определяя текущее значение коэффициента к^^и сравнивая его с первоначальным определяется момонт начала

полного бокового скольжения шин. Коэффициенты находятся с помощью выражения к _ р у & ■

yj J

Момент начала полного бокового скольаония колес осой относительно опорной поверхности выражается едадуздим соотйоиспкйм:

ДК, . = К,. - Кг £ Е , <5J 6Jo ¿иЪ^ кpJ

где EKpJ- заданная величина отклонения коэффициента к^, предшествующая моменту начала полного бокового скольжения колес оси АТС.

По ветчине е . находится значонив угла увода б , который

кpJ

предшествует углу соответствующему полному боковому сколь-

жению.

Используя теоретические положения второй главы был проведен анализ расчетно-теоретических исследований ХД механизмов управления конкретных типов АТС. В качестве примера, на рис.3 представлены в виде графических изображений зоны распределения ,1уст при торможении в зависимости от имеющихся в тормозной система неисправностей. Установлено, что на всем диапазоне изменения *>х от 0,1 до 0,8 (на рис.З-сугой асфальт ех=0,7...0,8) можно однозначно определить по величине -1уст какое колесо (или группа колес) не тормозит, т.к. наложение зон ,1 т по анализируемым неисправностям происходит только в одном случае (рис.З.а). Для более полного диагностирования технического состояния тормозной системы предлагается ввести дополнительный оценочный параметр - угловое ускорение поворота АТС относительно собственной, оси вращения 2. с псг.'ощъы которог„ фиксируется появление дополнительного повора-чивающегг момента мт2, возникающего вследствие отсутствия на ка-ком-лиоо колесе р . По направлению (знаку) ш2.определяется какое колесо нэ тормозит - правое, или левое. Кроме того, ш„ позволяет идентифицировать неисправность в том случае, когда ггооисхо-дигт наложение зон J

уст

На рис.4,а представлен "ример изменения тормозной силы на колеса ртк в зависимости от зазора дь д- э тормозного механизма КамАЗ с различной с.-епенью изгоса тормозных накладок. Снижение 1?тк вызывает уменьшение рт2:, что в свою очередь ведет к снижению' •'уст* в качестве примера на рис.4,б для КамАЭ-5320 представлена зависим.-зть Jycт= (дь), позволяющая определять по уменьшению, -'уст сТбш гь износа тормозных накладок до зазору дь.

Анализ криволинейного х ижения АТС показал, что при дат ностике технического состояния рулевого управления независимо от различных вариантов углов поворота управляемых колес е ( е =0,01-0,Г>2род) и скорсти движения ух( ух=0,1...П,7 м/с) можно по углам <5, и показателю поворачиваемости п<5=|б1 |-|<5а(<5^)| определяв суммарный эксплуатационный зазор рулевого управления дз..

.+ ЗИЛ-131

2-

— ¥=0,8 .

5)

2 , ЗЙЛМЗП^Нг^6

"" Щ^-ав^ ^ ^ 8)

КАМАЗ-5410+ +0дХз-957Р~

Н^НШЩ!5

Гис.З. ¿она распределений I в зависимости от неисцравдостеи и коргазном еиетеые аст

кор.

Н 24

16 8 а)

3-5320

3

Д чЧА

\

"с* 6

2 д б,мм

2 5)

\*4

ч- V '■ \

-к/ . -^=0,8 [МАЗ- Ч': 320 ч\ \

0 2 д 6,

Рис.4. Зависимость тюзно^ силы Р-с и замедлений ] уст от зазора д6 : 1,3 - переднее и -заднее'ксяесо с нашил тср-

ыознльш накладками;

. ,4 -

ками, шещвкн износ '4 ш

-2

переднее, и заднее колесо с наклад-

2 4 6 8 10 Ух,м/с

. Зависимости ^ =* / (V*) I в рулеысм управления

2 4 6 8

Рис.5. Зазисклости а Пб; при зазоре д5э

пулйысгл уттяклвнгсга КЫД&-541П

Зтг0Т70рчп»р ттптжхлопо по рггр Ц ттг>оттп*поо1тогх рспт*оа»я ттп

в=0,04 рад и ух=1...,12 м/с. кривые &1о и 1Ьй определяют соответственно углы увода и показатель поворачиваемости при отсутствии в рулевом управлении зазора д^. Зона А обозначает область увеличения угла <51 в результате появления в рулевом управл нии зазора дзэ. Верхняя граница зоны А представляет собой кривую <51ъ угла увода управляемых колес, соответствующей предельному .значению свободного хода рулевого колеса. Зоной В ограничена область изменения показателя поворачиваемости п6 от первоначального значения пйо=б10-лг при отсутствии зазора а£3. Верхней границей зоны В является кривая соответствующая предельно допустимому значению кинематического люфта рулевого управления по ГОСТ 25478-82. Т.о., выход показателя поворачиваемости Пй за верхнюю границу зоны В указывает на наличие в рулевом управлении автомобилей предельно допустимого зазора Д£э, эксплуатация с которым не допустима. Построив семейство кривых п& с использованием двух дополнительных критериег е и ^ для конкретных типов АТС и конкретных условий движения определятся наличие зазора л^ по показателю п6.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена технической реализации ХД механизмов управления с помощью бортовых электронных вычислительных устройств. На основе, математического аппарата, представленного во второй главе, были разработаны структурные и функциональные схемы бортовых информационно вычислительных устройств (ИВУ) для проведения ХД механизмов управления, позволяющие определять во время, движения АТС величины и параметры, характеризующие как в целом тормозные свойства, управляемость и устойчивость АТС, так и конкретное техническое состояние тормозной системы и рулевого управления. На рис.6 представлены примеры функциональных схем для определения: а) технического состояния тормозной системы трехосного АТС; б) углов увода ¿2 двухосного АТС; в) определения момента начала полного бокового скольжения е1 оси АТС.

В работе представлены рекомендации по выбору- и применению технических средств ходового диагностирования механизмов управления. Проведенный анализ измерительных и вычислительных технических средств позволил сделать вывод о том, что с точки зрения ХД. при проведении которой осуществляется большой объем математических вычислений и выполнение сложных логических действий, наиболее целесообразным является применение ИВУ на базе микропроцессорного комплакта КТ816, содержащего на одном кристалле функционально полный набор микропроцессорного устройства и являющегося

СЕ>

:

V« V«

¡0

—-^ПО—^(бТ

Рис.6. Функциональные схемы определения:'а) неисправностей I и 2 тормозной системы; б) углов увица и } в) бокового скольжения оси £ч .

по существу микроэвм, что делает его законченным устройством для проведения ХД механизмов управления.

Разработано программное обеспечение оценки технического состояния тормозной системы и рулевого управления. В качестве языка программирования использовался машинно-ориентированнк1 язык мнемонического кодирования Ассемблер версии акз48. Составленные загрузочные модули для прошивки ППЗУ микроэвм КМ1816ВЕ48, представлены в приложении к работе.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ, посвященной экспериментальным исследованиям ХД механизмов управления, содержатся сформулированные цели и задачи эксперимента, описание объекта экспериментальных исследований и комплекта технических средств, а также программа, методика и анализ результатов экспериментальных исследований. .

В качестве объекта экспериментальных исследований был выбран пятиосный седельный автопоезд в составе: Кь.лАЗ-5410 + 0ДАЗ-9370. Комплект технических средств состоял .*з средств измерения и бортового ИВУ, разработанного на базе микроэвм КМ1816ВЕ48. При проведении экспериментальных исследований тормозных свойств проводилось измерение следущих параметров: продольного замедления (ускорения) - с помощью датчика перегрузок Ки1-95, угловой скорости тягача и полуприцепа - с помощью гироскопического датчика угловой скорости ДУС-Б-2Б. При'оценке технического состояния рулевого управления дополнительно измерялись следующие параметры: угол поворота рулевого колеса (датчик угла поворота потенциометрического. типа МУ-611) и боковые ускорения осей (датчики МП-95).

Методика проведения экспериментальных исследований ХД тормозной системы включала 3 этапа: I) проверка технического состояния автопоезда в целом и тормозной системы в частности с регулированием нормируемых параметров на стенде; 2) определение по оощаго состояния тормозных свойств, для чего проводились серии заездов атопоезда в снаряженном состоянии по ровной сухой асфаль-' тированной дороге с начальной скоростью торможения. ух=п,1 м/с; 3) определение влияния отдельных неисправностей тормозной системы на Методика проведения экспериментальных исследований ХД

при оценке технического состояния рулевого управления также включала 3 этапа: I) проверка общего технического состояния автопоезда и в том числе рулевого управления; 2) определение во время движения паре :етров - ¿^, к6 р ш=£, л„£и е(,; 3) 01.лп'.з технического состояния рулевого управления путем выявления заь■>-ра по показателю поворачиваемое?!» ".

Учитывая нестгционарность измеряемых параметров, выразившуюся в появлении зон рассеивания при измерении этих величин, обработка эмпирических данных проводилась с использованием методов математической статистики.

Анализируя результаты экспериментальных исследований, была доказана адекватность теоретической модели ХД механизмов управления реальным процессам происходящим при движения АТС. Кроме того, экспериментальные исследования показали высокую работоспособность созданных технических средств ХД мехапизмов управления.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ проведен расчет ожидаемой экономической эффективности от внедрения ХД механизмов управления. Внедрение встроенного диагностирования механизмов управления автомобилей позволит исключить из эксплуатации АТС с неисправной тормозной системой и рулевым упраълешюм. При этом, ожидаемый экономический эффект от внедрения ХД механизмов управления АТС встроенными средствами может составить для средних и крупных АТП более 112 руб. на I автомобиль в го", (в ценах на I.I.9I г.).

ВЫВОДЫ

■I. Предложен метод оценки технического состояния тормозной системы и рулевого управления автомобилей, заключающийся в выявлении и локализации на межконтрольном пробеге неисправностей тормозной системы и рулевого управления,"на основе использования текущей информации об изменении комплексных диагностических параметров механизмов управления.

2. В качестве комплексного диагностического параметра для оценки технического состояния тормозной системы в режиме движения АТС предложено использовать установившееся замедление. Для локализации неиспоапостей тормозной системы предлагается использовать дополнительный параметр - угловое ускорение звена <огj относи: злыю вертикальной оси вращения звена Для оценки во время движения АТС технического состояния рулевого управления предложен новый интегральный диагностический параметр - суммарный эксплуатационный зазор в рулевом управлении - дз^, величина которого определяется с помощью показателя поворэчиваемости п6.

3. Разработано гчтематическое ^^есечение оценки технического состояния механизмов управления АТС, позволяйте получить аналитические зависимости для расчета диагностических "эраметров тормозной.системы и рулевого управления.

4. Предлагаемый метод оценки технического состояния Увхкг.п-

мов управления позволяет идентифицировать неисправности тормозной системы низависимо от коэффициента сцеоления колес с дорогой и типа АТС, а определение технического состояния рулевого управления, осуществляется на любых режимах движения АТС при варьировании в широких пределах скорости в диапазон ух= 0,112 м/с и углов поворота управляемых колес е - 0,04...О,52 рад.

5. Разработаны алгоритмы и программы обработки диагностической информации, пригодные для ввода в бортовую микроэвм.

.6. Показано, что предлагаемый метод ходовой диагностики, кроме оценки технического состояния механизмов управления АТС, позволяет подучить, эксплуатационные параметры, характеризующие управляемость и устойчивость, которые до настоящего времени в процессе реальной эксплуатации в режиме движеня АТС не определялись - углы увода осей, коэффициенты сопротивления боковому уводу, угловые ускорения звеньев АТС, боковые силы по осям, боковое скольжение колес осей АТС. Разработаны .рассчетные методики для получения лих параметров.

7. Разработаны структурные и функциональные схемы технических средств ходовой диагностики, выработаны рекомендации по выбору и применению технических средств, на базе выпускаемых отечественной промышленностью электронных элементов и мшсропроцессорных устройств, оптимальным из которых определена микроэвм серии К1816.

8. Из проведенного сравнительного анализа теоретических положений и результатов экспериментальных исследований,доказана адекватность теоретической модели реальным процессам, происходящим при движении АТС. В результате проведения экспериментальных исследований показана высокая работоспособность в условиях реальной эксплуатации созданных технических средств оценки технического состояния механизмов управления

9. В целом, разработанный метод и средства оценки технического состояния механизмов управления автомобилей могут быть использованы научно-исследовательскими организациями и заводами-изготовителями при испытании вновь создаваемых АТС, а эксплуатирующими организациями - при оценке технического состояния механизмов управления автомобилей, а также качества их ТО и ремонта. Результаты работы могут- быть применимы при создании комплексных встроенных систем диагностирования, а также при разработке автоматических систем управления движением как одиночных АТС, так ч оптимизации управления составными звеньями автопоездов.

10. Предлскены схемы устройств доя оценки технического с< -

стояния механизмов управления АТС, отличавдиеся от известных ранее и защищенные авторскими свидетельствами.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

I. Ибрагимов Э.Н.. Абрамов А.М., Жилин И.В.. Таневицкий И.В. Анализ маневренности седельных автопоездов с управляемыми тележками полуприцепов. - Л. : 1987. - 12с. - Деп. в ВДИИТЭИавтопром 24.04.1987 г., N 1519-ап.87.

г. Анисвчов B.U., Ибрагимов Э.Н. .Жилин И.В., Таневицкий И.В. Система управления прицэпными звеньями автопоездов // Прошшлен-ный транспорт.-1987Г.-М12. -с.16-17.

3. Таневицкий И.В., Ибрагимов Э.Н. функциональная диагностика движения автопоездов с применением микроэвм // Тез.докл.регион.науч. -техн. семинара "Прогрессивные метода и средства диагностирования АТС", Волгоград, 17-18 мая 1989г.-Волгоград,1989.-54 с.

4. Таневищаь1 И.В., Ибрагимов Э.Н. Диагностирование параметров движени" АТС // Тез.докл.in Всесоюзной науч.-техн.конф."Ди-агностирование автомобилей", Улан-Уде, 1-10 июля 1989 г.-Улан-Уде,I989.-I78 с.

"5. A.C.I2I6037 СССР.МКИ В60К 25/08. Устройство для обеспечения энергией звена транспортного. средства / Э.Н.Ибрагимов, А.М.Абрамов, А.М.Федотов, А. П. Филоненко, И.В.Таневицкий.-N 3812562^7-11: Заявлено 19.II.84; Опубл.07.03.86. Баш.и 9.

6. A.C.I64329I СССР, МКЙ B62D IS-OO. Система управления поворотом прицепного звена транспортного средстьа / . Э.Н-Ибрагимов, И.В.Жалил, И.В.Таневицкий, В.М.Анисимов.-N 4689884/11-, Заявлено 06.05.89; Опубл.23.04.91. Бюл.Ы 9. ' .

7. A.C.1643980 СССР. МКИ ooiM 17/00.. Устройство для исследования упра^ляь.лости и устойчивости движения транспортного средства / И.В.Таневицкий, Э.Н. Ибрагимов^ А.Ы.Федотов.-N . 4626634/Ц; Заявл.27.12.88; Эпубл.23.04.91. Бюл.л 15.

"8. A.C.I69I706 СССР, МКИ eoiM 17/02. Устойство для контроля за взаимодействием движетелей транспортного средства с дорогой / И.В.Таневицкий, Э.Н. Ибрагимов, А.М.Федотов.-м 4723705^11; За;шл. 26.07.89; Опубл.15.11.91. Bzui.N42.

9. A.C.I7II0I6 СХР, МКИ SOIM i7/CJ. Устройство для исследования управляемости и устойчивости движения транспортного средства / И.В.Таневицкий, Э.Н. Ибрагимов, А.М.Федотов.-n 4^,9214VII; Заявл.Ю.05.89; Опубл.07.02.92. Бюл.м 5.