8. Влияние конструктивных и эксплуатационных параметров на показатели тормозной эффективности

Цель лабораторной работы № 8 – овладение методами определения влияния основных эксплуатационных и конструктивных факторов на тор­мозные свойства автомобиля.

8.1 Методические указания

К основным оценочным показателям тормозных свойств АТС относятся минимальный тормозной путь S_Т – расстояние, проходи­мое автомобилем от момента нажатия на тормозную педаль до пол­ной остановки, и установившееся замедление j_зуст, соответству­ющее движению автомобиля при установившемся торможении.

Для автопоездов существует дополнительный оценочный показа­тель – время срабатывания – время от начала приведения в дейс­твие органа управления рабочей тормозной системы автотранс­портного средства с двигателем до момента, когда давление в исполнительном органе тормозного привода, находящемся в наиме­нее благоприятных условиях, достигнет 75% давления, которое должно установиться в этом исполнительном органе при полном приведении в действие органа управления.

Занятие состоит в определении влияния на тормозной путь и установившееся замедление основных эксплуатационных и конс­труктивных параметров. К первым из них относятся такие факторы как начальная скорость автомобиля v_о, значение коэффициента сцепления φ_х. Ко второй группе параметров относятся: время срабатывания тормозного привода, которое состоит из времени запаздывания _c и времени нарастания замедления _н.

Тормозной путь и установившееся замедление можно определить по формулам [1]:

S_T = v_o( _c + 0,5 _н) + v_o²/(2 g φ_x); (8.1)

j_зуст = g φ_х (8.2)

где g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения. _c =0,2 с. _н =0,4с. v_o , φ_x- по условию задачи, где φ_x = 0,6; 0,7; 0,8 v_o=20; 40; 60; 80км/ч.

Временем запаздывания _c. называют промежуток времени от начала торможения до момента времени, при котором замедление j_з автомобиля становится больше нуля. Это время, необходимое для перемещения элементов тормозного привода на величину зазоров, имеющихся между ними в нерабочем положении, нарастания давления жидкости или воздуха в трубопроводах и рабочих аппаратах привода, необходимого для преодоления усилий возвратных пружин колодок и перемещения колодок до соприкосновения их фрикционных накладок с тормозным диском или барабаном. Время _c. зависит от типа тормозного привода и тормозных механизмов, технического состояния тормозной системы. В общем случае _c. может выступать одним из критериев совершенства конструкции, а также показателем технического состояния автомобиля.

У технически исправной тормозной системы с гидроприводом и дисковыми тормозными механизмами _c.= 0,05...0,07 с, с барабанными тормозными механизмами _c.= 0.15...0,20 с., у системы с пневмоприводном _c. = 0,2...0,4 с.

С момента соприкосновения фрикционных элементов тормозных механизмов замедление увеличивается от нуля до значения, соответствующего установившемуся значению сил, приводящих в действие тормозные механизмы или установившемуся давлению рабочего тела тормозного привода. Время _н, затрачиваемое на этот процесс, называют временем нарастания замедления. Значение _н находится в пределах от 0,05 до 2 с. Оно также зависит от конструктивных и эксплуатационных факторов. Определяющую роль на величину оказывает техническое состояние тормозной системы, и, следовательно _H является диагностическим параметром,т. е. по нему можно судить о техническом состоянии тормоз­ной системы.

На величину тормозного пути и установившегося замедления оказывает влияние состояние дорожного покрытия, в зависимости от которого φ_x меняется от 0,2 до 0,8.

На занятии рассчитываются зависимости тормозного пути и установившегося замедления в функции начальной скорости и коэффициента сцепления: S_T = f (v_o,φ_x); j_зycт=f(v_o,φ_x) для двух типов автомобилей – категории M₁ и N₂. Начальную скорость принимают равной 20, 40, 60, 80 км/ ч, коэффициент сцепления φ_х = 0,6; 0,7; 0,8. При этом время запаздывания принимают равным _c. – = 0,2 с, время нарастания _н =0,4 с.

После графического построения этих зависимостей определяется, при каких значениях v_o и φ_x достигаются нормированные значения S_T и j_зycт. Для автомобиля категории M₁ S_T = 43,2 м.

j_зуст = 7 м/с² при v_c = 80,00 км/ч и φ_х = 0,7. Для автомобиля ка­тегории N₂ S_T = 36,7 М; j_зуст = 5 м/с² при v_o = 60 км/ч и φ_x = 0,6.

После этого рассчитываются зависимости S_T = f(τ_н) и j_зуст = f(τ_н), принимая τ_н = 0,4...1,2 с с интервалом 0,2. ..0,4 с, при этом τ_c = 2 с; φ_x = 0,6; v_с= 60 км/ч – для автомобиля категории N₂ и φ_х = 0,7; v_о = 80 км/ч – для автомобиля категории М_1.

По расчетным зависимостям определяется, при каких значени­ях τ_н достигают своих нормированных значений S_T и j_зуст.

Рекомендуется построить тормозную диаграмму для рассчи­танных примеров, обеспечивающих нормированные значения тормоз­ных свойств, построить график зависимости v = f(t), считая на первом этапе t = τ_c, v = const. Второй этап ограничивается промежутком времени τ_с...τ_н, скорость на этом этапе определя­ется по формуле

v = v₀ – g φ_x t²/ (2 τ_н) (8.3)

Третий этап определяется промежутком времени от τ_н до

t_з = v₂/(g φ_х); (8.4)

при этом v₂ = v₀ – g φ_х τ_H/2, (8.5)

а v = v₂ – g φ_x t (8.6)