Определение характеристик дискового тормоза при стендовых испытаниях

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СФУ

Кафедра «Автомобили и двигатели»

Лабораторная работа №1

Определение характеристик дискового тормоза при стендовых испытаниях

Выполнил:

ст-т гр. ФТ 05-06

Ломакин А. С.

Проверил:

Муромцев А. С.

Красноярск

2008

Цель работы: Экспериментальное определение силовых и температурных характеристик автомобильного дискового тормоза.

Оборудование

1. Стенд инерционный.

2. Тензометрическая аппаратура.

3. Термопары хромель-алюмелевые типа ТХА.

4. Манометр стрелочный.

5. Мультиметр цифровой

6. Секундомер электронный.

7. Датчик частоты вращения индукционный.

8. Тахометр цифровой

9. Рычаг тарировочный с подвесом.

10. Грузы тарировочные.

Основные положения

В лабораторных условиях эффективность тормозных систем определяется на стендах, подразделяемых по конструкции на три типа: роликовые, платформенные и с инерционными массами. По характеру взаимодействия автомобиля с рабочим органам стенда различают статические, кинематические и динамические стенды, а по принципу действия тормозные стенды делят на инерционные и стенды, измеряющие статический момент трения. По способу передачи тормозного момента стенды бывают двух видов: с использованием сил сцепления и передачей момента через опорную поверхность колес; без использования сил сцепления и передачей момента непосредственно через ступицу колеса. В настоящее время в большинстве случаев применяются роликовые стенды с использованием сил сцепления. На стендах подобного типа в зависимости от целей испытаний можно определять суммарную тормозную силу и тормозную силу каждого отдельного колеса, усилие на органе управления, время срабатывания тормозов и реакцию водителя. Однако, ввиду ограниченности частоты вращения роликов, стенды подобного типа не позволяют определять характеристики отдельных тормозных механизмов в эксплуатационном диапазоне скоростей движения. Для решения данной задачи используются инерционные стенды с разомкнутым потоком мощности, включающие в себя приводной двигатель, инерционные массы, устройство для установки объекта испытаний и измерительное оборудование. В настоящее время требования к инерционным стендам регламентированы Приложением 15 к ГОСТ Р 41.13-99, в соответствии с которым момент инерции инерционных масс стенда должен соответствовать массе транспортного средства, приходящейся на тормозящее колесо, при испытаниях может использоваться воздушное охлаждение потоком воздуха, направляемого перпендикулярно оси вращения со скоростью не более 10 км/ч. В соответствии с требованиями стандарта в лаборатории испытаний транспортных средств для определения характеристик автомобильных тормозов применяется стенд, схема которого приведена на рис. 1. В качестве привода здесь используется дизельный двигатель модели Д-240, для расширения скоростного диапазона установлен редуктор согласования с механическим фрикционным сцеплением (на базе агрегатов трансмиссии автомобиля ЗИЛ-431410). Редуктор согласования карданной передачей соединен с валом, на котором установлены сменные инерционные массы. Диск испытуемого тормозного механизма устанавливается на сменный фланец вала маховиков, неподвижные элементы тормоза соединены жестко с тензометрической сменной стойкой.

Рис. 1. Схема инерционного стенда

Использование в конструкции сменных элементов позволяет проводить испытания различных типоразмеров и конструкций автомобильных тормозов. Широкий скоростной и нагрузочный диапазон стенда позволяет проводить все основные типы испытаний, регламентируемых стандартом, и прежде всего испытания типов «О», «I» и «II», а также исследовательские испытания по определению силовых и температурных характеристик тормозных механизмов. При этом под силовой характеристикой тормоза понимается зависимость тормозного момента от давления в тормозном приводе, а температурные характеристики включают в себя зависимости момента от температуры фрикционной пары и температуры от времени торможения.

Основные формулы

Тормозной момент рассчитывают по формуле:

где - сила тяжести тарировочных грузов, Н.

Тарировочный коэффициент определяется из формулы:

Протокол тарировки тензозвена от ________________

Таблица 1

Необходимое давление в приводе находится по формуле:

где     - тормозная сила на колесе, Н;

- радиус колеса, м;

 - коэффициент трения фрикционной пары тормоза, 0,4;

- диаметр рабочего цилиндра скобы тормоза, м;

 - средний радиус трения диска, м.

Частота вращения тормозного диска:

Значение тормозного момента определяют по формуле:

где     - текущие значения силы тока при испытаниях.

Протокол испытаний дискового тормоза автомобиля по определению силовой характеристики от_________

Таблица 2

Протокол испытаний дискового тормоза автомобиля по определению температурных характеристик от __________

Таблица 3