Соответствие тормозных сил на колесах прицепа загрузки автопоезда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Соответствие тормозных сил на колесах прицепа загрузки автопоезда

Минимальный тормозной путь и максимальное замедление автомобиля ограничиваются сцеплением шин с дорогой. При этом важно, каким образом используется сцепление шин отдельных колес, т.е. как распределяются тормозные силы между отдельными мостами автомобиля или автопоезда. Как известно, максимальная тормозная сила реализуется при отсутствий блокировки колес. Уменьшение тормозного эффекта имеет место, когда на колесах одногомоста тормозная сила уже достигла своего нет.

В процессе торможения важно исключить сдвиг прицепа вперед на автомобиль-тягач, с тем, чтобы избежать так называемого «складывания» автопоезда. Идеальным было бы положение, при котором в процессе торможения сила на дышле прицепа была бы равна нулю. Это является особенно серьезной проблемой для автопоездов, у которых нагрузки на отдельные мосты сильно отличаются друг от друга. Следует учитывать, что распределение тормозных сил по мостам, оптимальное при полностью груженном автопоезде, оказывается неблагоприятным при другом состоя-нии его загрузки. Значительное улучшение тормозных характеристик автопоездов обеспечивается при использовании автоматических устройств регулировки тормозной силы на колесах в зависимости от приходящейся на мест нагрузки. Такие устройства в настоящее время находят широкое применение на тяжелых седельных автопоездах. До последнего времени, однако, регулировка тормозной силы осуществлялась только на прицепах. Имеется в виду ручная ступенчатая регулировка в две или три ступени: негруженные соединение - полностью груженные и негруженные состояние - частично груженные - полностью груженные. При этом различают два типа регулирования: «лучевое» и «отсечные». При первом виде регулирования давление в тормозной система тягача, при втором - давление в тормозной системе прицепа ограничивается определенной постоянной величиной.

В работе приняты следующие обозначения:

- тормозная сила, Н;

- сумма тормозных сил на колесах прицепа;

- сумма тормозных сил на колесах тягача;

, - показатели распределения тормозных сил;

- полная масса автопоезда;

- масса прицепа;

- масса тягача;

- динамическая нагрузка на мест;

- статическая нагрузка на мест;

- коэффициент тормозных сил;

- требуемый коэффициент сцепления между шиной и дорогой;

- фактический коэффициент сцепления;

G - ускорение земного притяжения;

- морозные давление;

- показатель эффективности торможения;

Кроме того, в работе применяются следующие индексы:

Z - тягач; А - прицеп, V - передний мост; Н - задний мост; В-расчетное давление;

а) Тормозной путь и замедление.

Полный тормозной путь автомобиля с начальной скорости при определенном замедлении в зависимости от скорости определяется в соответствии с рис. 1 уравнением

= ( + ) + (1)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Зависимость тормозного замедления от времени торможения

торможение автомобиль прицеп тягач

При этом имеется в виду тормозной путь за время от момента начала нажатия на тормозную педаль до полной остановки автомобиля. В приведенном уравнении - время срабатывания тормозной системы, т.е. время от момента нажатия на педаль до появления тормозной силы, а - время, в течение которого тормозная сила возрастает от «0» до своего максимального значения.

В процессе торможения для обеспечения минимального тормозного пути колеса не должны блокироваться (должны катить). Этот путь определяется уравнением [1]:

= ( + )+ (2)

Максимально возможное замедление не равно максимальному значению в идеальном случае торможения, так как для этого равенства необходимо, чтобы на всех колесах автомобиля полностью использовалась сцепление с дорогой. В обычных условиях эксплуатации колеса одногомоста достигают границы блокировки раньше, чем другие, т.е. колеса другого места не полностью используют сцепление. Поэтому максимальное значение <

В идеальном случае время срабатывания тормозов должно было бы быть равным нулю и, соответственно время , т.е. время от момента нажатия на тормозную педаль до появления тормозной силы, было бы равно времени возрастания тормозной силы от «0» максимального значения. Для такового идеального случая тормозной путь определяется уравнением.

= + (3)

При этом соотношение значений / является мерой распределения тормозных сил между отдельными местами. Требуемый коэффициент сцепления определяется как частные от деления тормозной силы на нагрузку на мест [7].

= (4)

Получающееся в идеальном случае замедление равно произведению действительного коэффициента сцепления на ускорение земного притяжения

= (5)

Б) Коэффициент тормозных сил

Под коэффициентом тормозных сил понимается отношение суммы тормозных сил на колесах к полному весу автомобиля [7].

а = (6)

Для автопоезда = Bzv + + + (7)

G = + = stat + , stat +

stat = + + + (8)

Сумма тормозных сил равна произведению массы автопоезда на замедление

= = = Ga = (9)

Где коэффициент тормозных сил

(10)

В качестве фиктивных величин используются статистические коэффициенты тормозных применение которых целесообразно для обеспечения соответствия тормозов тягача и прицепа. Указанные коэффициенты для тягача и прицепа определяются соотношениями

= (11)

= (12)

При помощи последних вспомогательных величин определяется полный коэффициент тормозных сил всего автомобиля

а = + (13)

При подсчете тормозных сил для автопоезда исходят из его максимального допустимого полного веса. Для обеспечения необходимого соответствия торможения тягача и прицепа весьма существенным является соотношение и . Для того, чтобы сила надышле прицепа полностью груженного автопоезда была равна нулю, должно соблюдаться соотношение

Е == 1 (14)

Для обеспечения указанного соответствия работы тормозных систем тягачей и прицепов различных изготовителей при предписанных величинах давления в тормозных системах и полной нагрузки статические коэффициенты тормозных сил должны иметь, например следующие значения

и

Очень важным является моментом для обеспечения кратчайшего тормозного пути автопоезда является распределение тормозных усилий между передним и задним местами тягача и прицепа, определяемое соотношениями.

= - для полностью груженного автомобиля-тягача (15)

= - для полностью груженного автопоезда (16)

в) Ступенчатые регулирование тормозных сил прицепа. Как уже отмечались, установленные для полностью груженного автопоезда распределение тормозных сил между отдельными мостами может отказаться неблагоприятным при измерении загрузки отдельных элементов автопоезда (например автомобиль-тягач полностью груженный, прицеп-негруженный) [8]. В связи с этим на современных прицепах предусматривается специальный регулируемый вручную клапан, предназначенный для улучшения тормозных характеристик автопоезда при определенных экстремальных состояниях его загрузки. Отмеченные выше два вида регулировки тормозных систем (лучевое и отсечные) иллюстрируется графиками на рис. 2. На рисунке 2 показано двухступенчатое лучевое регулирование для полностью груженного и порожнево состоянии. Пунктирный луч для частично груженного состояния нанесен для сравнения условно, так как в используемых в настоящее время тормозных системах, как правило, такое регулирование ещё не применяется. Давление и тормозные силы при лучевом регулировании пропорциональны соответствующим давлениям и тормозным силам тягача и при частично груженном и порожном соединениях. В противоположность лучевому регулированию при отсеченном регулировании давление в тормозной системе прицепа не пропорционально давлению в тормозной системе тягача во всей зоне давлении (0). Давление в системе прицепа при условие на частично груженные и порожнее состояние ограничивается определенным значением, которые остается постоянным при дальнейшем увеличении давления в системе тягача. Таким образом, в этом случае до зоны ограничения давления тормозные силы прицепа не регулируются [5].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. Зависимость давления в тормозной системе прицепа от давления в тормозной системе тягача:

а - лучевое регулирование

V - отсеченное регулирование

1 - полностью груженный

2 - частично загруженный

3 - порожний

- давление в тормозной системе прицепа

- давление в тормозной системе прицепа

2) Сцепление шин с дорогой

Для расчета требуемого коэффициента сцепления шин с дорогой должны быть составлены уравнения движения автопоезда. Схема сил и моментов, действующих на автопоезд, показана на рис. 3. После введения реактивных сил для каждой отдельной массы взяты сумма сил в направлениях х и z и сумма моментов относительно центра тяжести. Отсюда могут быть подсчитаны динамические нагрузки на листы в зависимости от коэффициента тормозных сил . Частные отделения тормозных сил В на динамические нагрузки на листы Р дает в соответствии с формулой (4) требуемый коэффициент сцепления. Веса, массы и размеры автопоезда, для которого было проведено числовое исследование необходимой величины коэффициента сцепления, приведены в таблице [3].

Веса и массы исследовавшегося автопоезда

Моментами инерции колесных масс в данном исследовании пренебрегают. Предварительно было установлено распределение тормозных сил между отдельными местами для полностью груженного автопоезда. При этом приведенных в формулах (14) и (16) величин были выбраны следующие значения Е=1, Дz = 0.81 Д = 0.613. При Е=1 сила на дышле прицепа равна нулю во всей зоне торможения, при Дz=0,81 и Д = 0.613 использования

торможение автомобиль прицеп тягач

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3. Схема сил и моментов действующих на автопоезд

Коэффициент сцепления на всех колесах примерно одинаково и при коэф-фициентах тормозных сила a=0.6 наступает одинакового блокировка во всех колес [11].

Литература

1 Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопастность движения. - М.: «Транс-порт», 1970. - 188 с.

2 Великанов Д.П. Эксплуатационные качества автомобилей. - М.: Автотранс-порт, 1968. - 398 с.

3 Иларнонов В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля. - М.: Транспорт, 1968. - 277 с.

4 Омаров Е.О. Теория автомобиля ЖТМСИ. - 1998. - 240 с.

5 Байков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. - М.: «Транс-порт», 1970. - 188 с.

6 Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими. Пер. с англ. - М.: «Транспорт», 1972. - 423 с.

7 Лукьянов В.В. Проблемы дорожного движения. - М.: «Знание», 1972. - 108 с.

8 Лобанов А.М., Сильянов В.В. и др. Пропускная способность автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1970. - 152 с.

9 Клинковнейрей Г.И. Организация дорожного движения. Учебник для автомобильно-дорожных вузов и факультетов. - М.: Транспорт, 1975. - 192 с.

10 Хейт Ф. Математическая теория транспортных потоков. Пер. с англ. - М.: «Мир», 1966. - 186 с.

11 Руководство по регулированию дорожного материала в городах. - М.: «Стройиздат», 1974. - 100 с.

Размещено на Allbest.ru