автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Разработка метода расчета барабанных тормозных механизмов с комплексным учетом сил трения

кандидата технических наук
Калье Трухильо Габриэль
город
Минск
год
1993
специальность ВАК РФ
05.05.03
Автореферат по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Разработка метода расчета барабанных тормозных механизмов с комплексным учетом сил трения»

Автореферат диссертации по теме "Разработка метода расчета барабанных тормозных механизмов с комплексным учетом сил трения"

о' — 9 о о<

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

На прапах рукописи

КЛЛЬЕ ТРУХИЛЬО Габриэль

РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА БАРАБАННЫХ ТОРМОЗНЫХ МЕХАНИЗМОВ С КОМПЛЕКСНЫМ УЧЕТОМ СИЛ ТРЕИИЯ

05.05.03 — Автомобили и тракторы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ми н с к 19 9 3

ропс;

Работа выполнена в Белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Лепешко И. И.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Богдан Н.В.,

кандидат технических наук Иуравко А. Н.

Ведущее предприятие - Белорусский автомобильный ¡завод г. Кодино.

Зашита состоится 12 «февраля 1093г. в 10 часов на заседании специализированного совета К 036.02.06 при Белорусской государственной политехничоской академии по адресу 220027, г.Ыинск, пр.Ф.Скорины,65, БГПА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Отзывы в' двух екземплярах с подписьс заверенной гербовой печатью, высылать ученому секретари специализированного совета К 036.02.06 по тому же адресу.

Автореферат разослан января 1993г.

Ученый секретарь специализированного совета к.т.н.. доцент

П. Р. Бартош

белорусская государственная политехническая академия,1992

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Торможение -важнейшая функция управления на транспорте ввиду того, что этот процесс определяет максимальную пропускнуо способность полосы движения на автодороге. С другой стороны,тормозные свойства автотранспортных средств в значительной степени определяют безопасность движения на автомобильных дорогах. Поэтому к эффективности и надежности тормозных систем предъявляют особо жесткие требования.

В связи с этим исследования, направленные на совершенствование тормозных систем автомобилей, представляет большой практический интерес.

Цель работы. • Разработать методику расчета барабанных тормозных механизмов, позволяющую аналитически определить значение петли гистерезиса при работе тормозной колодки, тормозного механизма и тормозного механизма вместе с разжимным устройством, а также позволяющую проводить анализ влияния параметров тормозного механизма на ширину петли гистерезиса.

Научная новизна заключается в том. что:

- установлена адекватность функциональных связей между элементами тормозных механизмов с замкнутыми системами автоматического регулирования;

- разработана методика расчета барабанных тормозных механизмов без учета и с учетом трения в подвижных соединениях;

- установлена природа гистерезиса тормозных колодок;

- получены зависимости, позволяющие на стадии проектирования определить величину гистерезиса (нечувствительности) тормозной колодки и тормозного механизма в целом по усилию управления;

- разработана методика синтеза структурных схем расчета тормозных механизмов;

- разработана методика расчета, гидравлического колесного тормозного цилиндра, представленного в виде системы автоматического регулирования.

Практическая ценность работы. Разработанная методика расчета барабанных тормозных механизмов позволяет определить зависимость изменения тормозного момента от силы управления тормозом.

Разработанная методика расчета тормозных механизмов с учетом трения в подвижных соединениях обеспечивает возможность аналити-

чески определять значение петли гистерезиса при работе тормозного механизма и использовать это значение при динамическом расчете привода.

Разработанная методика позволяет на стадии проектирования тормозного механизма выбрать параметры конструкции таким обрезом, чтобы ширина петли гистерезиса при работе тормоза была минимально возможной. Тем самьм, увеличивается возможная частота циклического торможения при работе тормозного механизма в составе противоблоки-ровочной системы или улучшается следящее действие при обьнном управлении тормозами.

Применение установленных закономерностей синтеза барабанных тормозных механизмов позволяет вывести формулы для определения тормозного момента и значения гистерезиса существующих конструкций. а также перспективных многоколодочных тормозных механизмов.

Реализация работы. Разработанная на базе методики расчета барабанных тормозных механизмов программа расчета внедрена в учебный процесс на кафедре "Автомобили" Белорусской государственной политехнической академия.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Белорусского политехнического института С1989... 1092).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4 работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит в целом 142 страницы, в том числе 116 страниц машинописного текста. 4 таблицы. 33 рисунка и список литературы, включающий 68 наименований.

СОДЕРЖАВ® РАБОТЫ

В первой главе проведен анализ существующих методик расчета барабанных колодочных тормозных механизмов.

Изучению работы торшэвого механизма посвящено большое количество работ. Большой вклад в решении данного вопроса внесли ученые: Ю.Б. Беленький. H.A. Бухарин . Б.Б. Генбом. Б.В. Гольд, А.И. Гриашевич. В.В. Коняшов. A.C. Литвинов, П.П Лукин, Г.И. Мами-ти. А. Ф. Мащенко, Н. Ф. Метлюк. В. П. Автушо. Л.М. Пыкевич. И. Н. Успенский. Е. А. Чудаков. А. Jante, М. Jahn и другие.

Анализ существующих методик оасчета барабанных тормозных механизмов показал, что необходимо разработать принципиально нозуо методику, которая реально отражала бы влияние всех параметров на характеристики тормозного механизма при торможении и оттормакива-нии и с помощь» которой можно было бы рассчитать не только существующие. но и перспективные конструкциии барабанных колодочных тормозных механизмов..

Для достижения сформулированной вше цели необходимо было решить следующие задачи:

- разработать методику расчета барабанных тормозных механизмов без учета" и с учетом трения в подвижных соединениях;

- получить зависимости, позволяплио на стадии проектирования определить величину гистерезиса (нечувствительности} тормозной колодки и тормозного механизма в целом по усилив управления;

- разработать методику синтеза структурных схем расчета тормозных механизмов;

- установить влияние - характеристик разжимного устройства на характеристику тормозного механизма;

- провести эксперимента льну о проверку разработанных тлогений и методики расчета тормозных механизмов.

Вторая глаЕа посвящена анализу структурных схем расчета .барабанных тормозных механизмов без учета трения в подвижных сосдш гениях.

Для решения этой задачи тормозной механизм рассмотрен как система автоматического регулирования по нагрузке, структурная схема которой приведена на рис. 1.

Преобразующие свойства элементов системы определяется отношением выходного сигнала элемента к сигналу, действующему на его входе. В соответствии со структурной схемой С рис. 1) взаимосвязь между усилием управления Рп и тормозньм моментом колодочного тормозного механизма определяется формулой

В уравнении С1) знак С-) определяет работу тормозного механизма.с самоусилением (положительная обратная связь), а знак (+) -пассивный тормозной механизм. При Кг. Кк - 0, будет иметь место "нейтрально" тормозной механизм, у которого тормозной момент создается только за счет действия усилия управления

Формулы для коэффициентов передачи К4. К5> Кк и К,,, зависят от конструктивных особенностей тормозного механизма Сспособ крепления колодки и способ приложения усилия).

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА

Р - усилие управления, приложенное к тормозной колодке. " реализуемое на тормозном барабане нормальной силой прижатия рнп;

F - результирующая нормальная сила, действующая на н поверхность трения барабана;

F - усилие на поверхность трения, создаваемое тормозной ° колодкой за счет действия F«;

М* - тормозной момент колодочного тормозного механизма;

К» - коэффициент усиления управляющего усилия;

К® - коэффициент преобразования тормозного барабана;

К» - коэффициент преобразования обратной сеязи;

К» - коэффициент использования нормального усилия для работы обратной связи;

Кг - коэффициент преобразования тормозного момента М*. действующего на тормозную колодку, в силу прижатия ее к тормозному барабану.

На рис. 2 приведена расчетная схема тормозной колодки с фиксированной опорой.

На схеме оси координат проведены таким образом, чтобы начало находилось в центре вращения барабана, а ось X - X совпала с линией действия результирующей нормальной силы, действующей на поверхность трения барабана.

Задача определения момента трения, действующего на тормозную колодку, величины и направления результирующей тормозной силы решается способом, который предполагает нахождение условия "нейтральной" колодки и последующего ее перевода в активную или пассивную, в зависимости от направления действия тормозного момен-

На оси X - X выбирается точка А и, пользуясь теоремой Луансо о параллельном переносе векторов сил, переносятся все элементарные силы в эту точку. Перенос элементарных векторов сил осуществляется

с вьполнением условия

Е йрп= Рт Ем,

= 0.

(2)

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ С ФИКСИРОВАННОЙ ОПОРОЙ И ОДНОЙ ТОЧКОЙ ПРИЛОЖЕНИЯ УСИЛИЯ

Рис.2

Первое уравнение системы (2) определяет величины результщуо-щей тормозной силы, приложенной к точке А. а второе уравнение обеспечивает условие "нейтральности" колодки.

Согласно второму уравнению системы (2) и обозначений рис.2 уравнение моментов сил ДРТ. относительно точки А

] ц гв Ь^СоО Ь.<1а = 0.

«о

где- /I - коэ#ициент трения пары накладка-барабан; г5 - радиус барабана (поверхности трения3;

Ьн - ширина поверхности трения Сфрикционной накладки);

ба - центральный угол элементарной площадки; 1\ = г5-рБ1па- плечо смещения.

Решая уравнение относительно р

а.

гБ | я (а) бос

ао_

аг.

] q (а) зтСаЗ ба

где р - расстояние от центра tíapadana до точки приложения результирующей тормозной силы.

Результирующая сила FT, приложенная в точке А, определяется как сумма проекции элементарных сил на ось Y-Y. Согласно уравнению (2) и рис. 2 £$

Ft = V rs ьн JqC")slna da)- (4)

ао '

Отношение тормозной силы к нормальной определяется коэффициентом трения Р

ц = -у- . (53

M

Осуществив переход от "нейтральной" колодки, путем переноса точки опоры с линии действия силы FT в точку вращения колодки (см. рис. 2). получим тормозной момент, действующий на колодку,

ai "i Mk = FT(p-e) = (ír5 Ьи[гв J qCoü da - е J q(a) slna daj . (6)

a a

о о

Значения указанных коэффициентов получаются путем определения отношения выходного параметра к входному, как передаточную функцию.

Из уравнения равновесия колодки, с учетом рис. 1 и рис. 2 К4 = (а I b) cos a„- Се I ^ sin an; (7)

К = м . р (8)

F, (р-е) F й (р-е) Кк = -2-р- = -^-р- = й (р-е). (9)

и H

К, = -f. (10)

Решая совместно уравнения (1). (7), (8). (9) и (10), получим уравнение

F Г ÙL+Ь) cos a - ÛL^Ç) s¡ 1 c ,

M = " 1 b --=.-^------—. (11)

1+ M CP-e)

В полученном уравнении коэффициент обратной связи определяется формулой

К0 = -g- м (р-е). (12)

Проведя аналогичные решения применительно к колодкам с плавающей опорой и с реактивной штангой, получим значения для коэффициентов передачи данных колодок. Расчетные схемы и формулы для

коэффициентов передачи этих колодок представлены в таблице 1.

Таблица I

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА КОЛОДКИ С ПЛАВАЮЩЕЙ ОПОРОЙ

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА КОЛОДКИ С РЕАКТИВНОЙ ЙТАНГСЙ

|Х X

сэ+юсобос -(е-с)51па

1/ п п

к,---.

к5 = /<Р.

О

Р Ца+Ысова -Се-с)51па ]

мт= -„ ". ^ " И*

К, = соэа + 1д/3 $1па .

ко = и 1-д/з.

Ссоза +зша 1д(3)

ЦП п п 31 .. л

-1 + 1Л 1др- Р Р-

Третья глава посвящена анализу и синтезу структурных схем расчета барабанных тормозных механизмов с учетом трения в подвижных соединениях.

Для установления принципиальных положений методики расчета статической характеристики тормозного механизма с учетом сил трения в подвижных элементах рассмотрен расчет трех базовых тормозных колодок. Расчетная схема тормозной колодки с шарнирной опорой и одной точкой приложения управлявшего усилия с учетом трения в соединениях приведена на рис. 3.

В общем виде равновесие тормозной колодки определяется системой уравнений:

I |\ н-х = о:

I р, г у = о; (13)

I м0 = о.

?

где Е к-х ~ сумма проекций всех сил. включая

_ реакцию опоры на ось X -X;

У г у у - сумма проекций всех сил на ось У - У;

Г М0 - сумма моментов всех сил и моментов относительно точки вращения тормозной колодки.

Указанная система уравнений применительно к обозначениям рис. 3 имеет вид: ри " С0£5ая - I? соэр = 0;

Рт - 1? БШр + Рп51пап + РпГ = 0; С14Э

РпсоБап(а+Ь)- РпзшапСе-с)- Рп|.(е-с) + Рг(р-е)- РНЬ - М,= О-

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ С ФИКСИРОВАННОЙ ОПОРОЙ И ОДНОЙ ТОЧКОЙ ПРИЛОЖЕНИЯ УСИЛИЯ

У

Рис. 3

Сила трения, действующая на тормозную колодку со стороны разжимного устройства, определяется по формуле

F . = F cosa f. (15)

ni Л п

где f - коэффициент трения в паре разжимное устройство-тормозная колодка.

Момент трения М, в точке крепления тормозной колодки на суппорте будет определяться по формуле'

И. = R г f . (16)

1 п п

где г - радиус опорного пальца; ' Г" - коэффициент трения пары опорный палец-втулка " тормозной колодки.

Решая совместно относительно FH систему уравнений (14) с учетом (S). (15) и (16), а также учитывая, что результирующая нормальная сила и усилие привода связаны постоянным соотношением, по-

лучим для случая затормаживания

F - F" f( cosgn-( 1 t e-сЗ cosa,+f nr ] ^

b - n (p-e) + Гп rn g^p

F„ ц + F Csin a + f cos a ) где 0 = arctg -K„ - K„ cos a-~•

H

Для рлучая оттормаживания

cos«

F*

F =

H

(a+b)cosa-(e-c)si na +f(e-c)cosa -f г

b - ц (p-e) - P r

^__"_cos£

С18)

" COS|3

где Р - усилие привода на колодку к началу оттормаживания;

/3 - угол наклона линии действия реакции опоры при оттормаживании.

Следует отметить, что изменение знака силы трения предполагается при бесконечно малом уменьшении приводного усилия.

При изменении знака сил трения в режиме оттормаживания будет иметь место гистерезис, который на определенном конечном интервале уменьшения усилия управления будет поддерживать постоянное разжимное усилие на поверхность трения. Усилие привода, при котором начнется оттормаживание, вьражается формулой Р* = Рх

1

Ь-ц( р-е)-Гг-,

ср5)3

cosa

Ca+b)cosa -(e-c)sina -f(e-c)cosa r --

n П n n П,

ncos3

b~ixC p-e) +Гпг

cosa

Ca+b)cosa -(e-c)si na+f(e-c)cosa -f r

"созр* (19:

Нечувствительность тормозной колодки по управление определяется интервалом изменения усилия управления, при котором отсутствует изменение нажимного усилия на поверхность трения. Этот интервал в общем случае определяется по формуле

/Ы? = Р - Р" (20)

п Л п

Преобразуем формулу (17), разделив числитель и знаменатель на Ь. тогда _ г

р = --— ' Гп 1;- ■ кгх)

1 - М V + Г"ТГ соЁР

После проведенного преобразования числитель и знаменатель формулы представляют собой безразмерные коэффициенты и ее можно представить как

PrS к, - K: _Се с)

+ К. )

1 " kq + к > - коэффициент связи.

С 223

где К, = ^cosan-4s 1 nan - коэффициент связи, устанавливающий долю результирующей нормальной силы, обусловленную действием приводного усилия;

К = focóse - коэффициент связи, устанавливающий влияние

сил трения в контакте между тормозной колодкой и разжимным устройством на изменение результирующей нормальной силы; г cosa

К, = fn g cosfl- ~ коэффициент связи, устанавливающий влияние

сил трения в опорном устройстве тормозной колодки на изменение результирующей нормальной силы от действия разжимного устройства Сприводной силы);

Кс = /и - коэффициент, учитывающий влияние силы трения

между тормозной колодкой и тормозным барабаном на изменение результирующей нормальной силы;

К = Гл-£ - коэффициент, учитывающий влияние силы трения

в соединении тормозной колодки с неподвижным суппортом на изменение результирующей нормальной силы.

Формулу С19)^ можно представить как

С К. - К. + К. ) С1 - К„ - К*)

1-

ÜF

С 23)

С1 - К0 + К ) С К, + Кг - К, ) Знак перед коэффициентом обратной связи К0 определяет работу колодки с самоусилением: знак (-) - положительная обратная связь , а знак С+) - пассивная колодка (отрицательная обратная связь).

Проведя аналогичные решения применительно к колодкам с плава-гшей опорой и с реактивной штангой, получим значения для коэффициентов передачи с учетом трения в подвижных соединениях данных колодок. Расчетные схемы и формулы для коэффициентов передачи этих колодок представлены в таблице 2.

Уравнение (22) может быть представлено структурной схемой, которая приведена на рис. 4.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РАБОТЫ ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ СИЛ ТРЕНИЯ С РЕЖИМ ТОРМОЖЕНИЯ)

Рис.4

Рассматриваемая методика расчета колодочных тормозных механизмов базируется на представлении работы пары тормозной барабан-тормозная колодка как замкнутой системы автоматического регулирования с обратными связями. При этом тормозной механизм в целом представляется структурной схемой, состоящей из структурных схем каждой тормозной колодки, соединенных между собой определенна образом, которая приведена на рис, 5.

Здесь разжимное устройство представлено в виде коэффициента преобразования. Расчетная схема колесного тормозного цилиндра н его представление как система автоматического регулирования пока-

11

заны на рис 6 и 7.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА

—> КяАВ1 1

Р„

К*АЯг "г К»,

НГ7=

¿г®. ^

К».

м +

а

к®.

Ч *

) у +

Кяла. V

Гн. £ К.,

1 о . 1 , Ко,

Рис. 3

Величина тормозного момента механизма, в общем виде

Кв.

М =рУ К К, -1-.

Т V и КА^ 1 ТК

(24)

- количество звеньев системы (тормозных колодок);

- управляющее усилие 1-ой колодки;

где п

РЧ

Кяаи. - коэффициент преобразования разжимного

1 устройства 1-ой тормозной колодки;

К^ - коэффициент усиления 1-ой колодки;

К«.. Ко. - коэффициенты преобразования прямой и обратной

1 1 связи 1-той колодки.

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА КОЛЕСНОГО ТОРМОЗНОГО ЦИЛИНДРА.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РАБОТЫ КОЛЕСНОГО ТОРМОЗНОГО ЦИЛИНДРА В РЕЖИМЕ ТОРМОЖЕНИЯ

-г» К

гЧЖНКЬ

Рис.6

Рис.7

г

-(- \+ с+ >+ ^,4 ] »

где К„№= - коэффициент преобразования поршня;

К> квп с] а дм- коэффициент, учитывающий влияние сил трения

между рабочей поверхность*) УПС и цилиндром на изменение управляющего усилия колодки;

Кп,= дк - коэффициент, устанавливающий связь между раэжимньм

усилием и силой трения Ры

К" = -Ы- Л- + г.

ЛСР |

с= —+ с + - коэффициенты связи, учитываю-

щие влияние трения между поршнем и цилиндром и между колодкой и стальным наконечником, а также их размеров на дополнительное прижатие роршня к стенкам цилиндра;

Кпот>= дп - коэффициент, устанавливающий влияние дополнительного прижатия поршня к цилиндру на изменение управляющего усилия колодки.

Рп - сила, действующая на поршень со стороны колодки,

р f К - Кт ) - F° . р = I " I_il_______(29)

" 1 + I К . Г Кт ♦ К . К"2 Кт Г

I П f ncip ПОР ПI ло*> I

Для режима оттормаживания

р'( К + Кт 1 + Р° р = _ н I """ » I и___

п 1 - I к . Г1* кт ~ к . к,в* К! Г'

I ni ПОР ПОР fil по»» лор J

где р* - давления в приводе к началу оттормаживания.

(28)

К

m». 1 ( b

ПОР j

-(- тг -с -1 ♦ <vi-]

к:

>«•_ 1 f_ b

ПОР

(- -fc -с + "Л-)

коэффициенты связи при оттормаживания

1

Нечувствительность колесного тормозного цилиндра по давлению определяется интервалом изменения давления, при котором отсутсвует изменение усилия на колодку. Эта величина в общем случае определяется по формуле • „

Лр = р - р. (27)

Для получения качественной и количественной оценок влияния трения в элементах тормозного механизма и тормозного цилиндра была разработана программа на ПЭВМ, работающая в режиме диалога и с достаточно хорошим сервисом, для расчета тормозного момента и величины гистерезиса разных конструктивных разновидностей тормозных механизмов. Апробация методики и программы расчета Т0!<М02 проводилась по данным эксперимента/]!ш.к исследований, проведенных в Проблемной лаборатории автомобилей БГПЛ на установке для диагнос-

тики тормозных систем автомобилей с гидроприводом, собранной Ю.Д. Карпиевичем на базе стенда УИС-1. Собранная схема соответствует заднему контуру гидравлической тормозной системы автомобилей семейства УАЗ.

На стенде были сняты характеристики торможения и оттормажи-вания заднего тормозного механизма автомобиля УАЗ при малых темпах нарастания и снижения давления.

На собранной установке измерялись следующие параметры:

- давление в рабочих тормозных цилиндрах;

- тормозные моменты левого и правого колес;

- угловыэ скорости левого и правого колес.

Измеряемые процессы записывались на осциллографную бумагу с помощью лучевого осциллографа. Образец осциллограм процесса тормо-аения и оттормаживания приведен на рис. 8

После обработки осциллограмм были построены зависимости тормозного момента от давления в приводе для режимов торможения и оттормаживания.

ОБРАЗЕЦ ОСЦИЛЛОГРАММЫ ПРОЦЕССА ТОРМОЖЕНИЯ И ОТТОРМАШЗАНМЯ

Р>.Р» - давление в рабочих тормозны* цилиндрах: Мл.Мч- тсрмозныа моменты яеоого и гргзэго колеса СО,.со,- угловые скорости лвзого и правого колоса.

Рис.8

Результаты обработки осциллограмм и результаты расчета для тормозного механизма сведены в табл. 3. По экспериментальные и расчетные данным построены графики гистерезиса тормозного механизма. которые приведены на рис. 9.

Из сравнения экспериментальных и расчетных значений гистерезиса тормозного механизма следует, что разработанные методика к программа расчета барабанных колодочных тормозных механизмов дао? удовлетворительное согласие экспериментальных данных с расчетов.

СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ПО ПРОГРАММЕ ж-мог С ДАННЫМИ ЭКСПЕРИМЕНТА

табл. 3

Эксперимент Расчет

М» Н.м 1000 967

Ар Па 1,0.10" 0,9.10е

hp'/. Па 20 20.80

ГИСТЕРЕЗИС ЗАДНЕГО ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА АВТОМОБИЛЯ УАЗ

1200 н.м воо

м,

600 <00 200 О

О 1 2 р 3 4 ИИ в

— - Экспериментальные дattbia

— — - Результата расчета

Рис. 9

вывода

1. Теоретически обоснована и подтверждена новая методика расчета барабанных колодочных тормозных механизмов.

Одновременно установлено, что функциональные связи между элементами тормозных механизмов адекватны замкнутой системе автоматического регулирования, что позволяет использовать методы теории автоматического регулирования для расчета зависимости между управляющим усилием и тормознъм моментом.

2. Найдены аналитические зависимости для коэффициентов передачи: К,. Кг. Кк и Кк, зависящие от конструктивных особенностей тормозного механизма.

3. Разработана методика расчета барабанных тормозных механизмов, учитывающая трение в подвижных соединениях. Предложены формулы для расчета коэффициентов передачи К4, К2. Ка. К, Ко, Кч для нескольких разновидностей тормозных колодок, отличающихся способом крепления колодок и приложения усилия управления.

4. Установлено, что при изменении знака сил трения в режиме оттормаживания имеет место гистерезис, который на определенном конечном интервале уменьшения усилия управления поддерживает постоянное разжимное усилие на поверхность трения.

Предложенная зависимость С23) позволяет на стадии проектирования определить величину гистерезиса С нечувствительности) тормозной колодки по усилию управления.

3. Предложена методика синтеза структурных схем расчета тормозных механизмов. При этом тормозной механизм в целом представлен структурной схемой, состоящей из структурных схем каждой тормозной колодки и разжимных устройств, соединенных между собой параллельно

'5

или последовательно, в зависимости от конструктивного исполнения тормозного механизма.

Предложено уравнение С24) , определяющее величину тормозного момента в целом.

Разжимное устройство рассмотрено как составная часть системы автоматического регулирования целого тормоза.

6. Разработана методика расчета гидравлического колесного тормозного цилиндра, представленного в виде системы автоматического регулирования. Найдены формулы для коэффициентов передачи гидравлического тормозного цилиндра.

Предложена зависимость С27). определяющая нечувствительность колесного тормозного цилиндра по давлении.

7. Разработаны алгоритм и программа расчета на ЭВМ, позволяющие определить тормозной момент и величину гистерезиса разных конструктивных разновидностей барабанных тормозных механизмов. Программа расчета Енедрена в учебный процесс.

8. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных серийного тормоза. Проведенный комплекс исследований подтверждает достоверность теоретических положений и позволяет определять тормозной момент и гистерезис барабанных тормозных механизмов с достаточной для практических целей точностью.

Основные положения диссертации достаточно полно отражены в опубликованных работах:

1. Лепешко И.П., Калье Трухильо Габриэль. Влияние трения на характеристики тормозного механизма; Белор. политехи, ин-т.-Минск, 1991 .-16 с. : ил. -ДЕП. в НИИстандартавтосельхоэмаше 24.12.91.

2132-ап91/Р. Ж. "Автомоб. и городской транспорт" 1992,№ 5 реф. 3 А430 ДЕП. к к

2. Калье Трухильо Габриэль» Лепешко И-И. Анализ методик расчета барабанных колодочных тормозных механизмов; Белор. политехи, ин-т .-Минск ,1991 .-11 с. ;ил. -ДЕП. в НИИстандартавтосельхоэмаше 24.12.91, N 2133-ап91 /Р.К. "Автомоб. и городской транспорт" 1992, № 5 реф. 5 А431 ДЕП. икр

3. Лепешко И.И.. Калье Трухильо Габриэль. Основы расчета многоколодочных тормозных механизмов; Белор. политехи, ин-т.-Минск .1991 .-9 с. : ил. -ДЕП. в' НИИстандартавтосельхоэмаше 24.12.91 2133-ап91 уР.К. "Автомоб. и городской транспорт" 1992, № 5 реф. 5

4. Лепешко И.И. , Калье Трухильо Габриэль. Тормозные механизмы повыиеной эффективности. Материалы 47-й научно-технической конференции, посвященной 70-летию Белорусского политехнического института: В 3-х ч. -Мн.: БГПА, 1992. -Ч. 1.- С.38.