Функціональні якості інерційного роликового стенда

 

Під час руху величина гальмової сили для передньої й задньої осей становить

 

Р_mн1 = ; Р_тн2 = , (12.2)

де Р_mн1 і Р_mн2 – нормативна гальмова сила, відповідно для передніх і задніх коліс;

m_а– повна маса автомобіля при перевірці гальм на дорозі;

j_н – нормативне уповільнення на дорозі;

b– коефіцієнт перерозподілу гальмових сил по осях автомобіля.

 

На величину гальмової сили впливають коефіцієнт тертя, площі накладок, зусилля в приводному контурі. Коефіцієнт тертя істотно залежить від температури поверхні тертя.

З умов імітації реальної температури й при однаковій силі натискання на педаль гальма, визначають необхідну величину інерційної маси стенда

 

m_cт= (12.3)

 

де m_cт – маса обертових частин стенда;

m_к – маса коліс автомобіля;

m_д – повна дорожня маса автомобіля;

V_c, V_д – швидкість автомобіля, відповідно, на стенді й дорозі

 

m_дп = b× m_д; m_дз = (1 – b) × m_д. (12.4)

 

При інерційному способі перевірки гальм на роликових стендах гальма перевіряємої вісі поглинають кінетичну енергію обертових мас – «роликовий стенд – колеса». Процес швидкоплинний, відбувається з високим нагріванням пари «гальмовий барабан-накладка». Природно, чим вища швидкість перевірки V, тим більша кінетична енергія Е_к обертових елементів стенда

 

Е_к = (m_cт+ 2 × m_к) × V², (12.5)

 

де (m_cт+ 2 × m_к)– сумарна маса обертових елементів стенда й коліс.

 

У цьому випадку забезпечується відповідність режиму перевірки гальм на стенді та при експлуатації, завдяки високій швидкості початку гальмування й однакових температурних режимів у гальмових механізмах.

Для попередніх розрахунків приймають стендову швидкість перевірки V_с для легкових автомобілів і автобусів – 22,2 м/с
(80 км/год), для вантажних – 16,7 м/с (60 км/год).

Інерційна маса обертаючого тіла визначається за формулою

 

m = ,(12.6)

 

де J – момент інерції тіла обертання, кг·м²;

r – радіус обертання тіла.

 

Інерційна маса дозволяє порівнювати енергію тіл, які обертаються, або рухається поступально. Інерційна маса – це маса фіктивного тіла, що рухається зі швидкістю V, рівній лінійній швидкості в контакті колеса з опорною поверхнею та має кінетичну енергією таку, що й автомобіль.

Сумарна інерційна маса (Σm), що перешкоджає гальмуванню колеса, виражається сумою

 

Σm = m_cт+ 2 × m_к,(12.7)

 

де m_cт– інерційна маса стенда;

m_к– інерційна маса колеса (переднього або заднього).

 

Необхідна інерційна маса стенда для передніх коліс визначається за формулою

 

,(12.8)

 

де m_а – повна маса автомобіля;

V_д – швидкість, яка рекомендується для перевірки гальм на дорозі;

V_с – швидкість перевірки на стенді (рекомендується для легкових автомобілів і автобусів 70…80 км/год, для вантажних –
60 км/год).

 

Вибравши значення інерційної маси стенда m_cтⁿ для перевірки гальм передньої осі, визначають швидкість перевірки гальм задньої осі V_cз

 

. (12.9)

 

Якщо значення необхідної інерційної маси для перевірки задніх коліс є більшими, ніж для передніх, масу стенда приймають за значенням для задніх коліс, а для перевірки передніх коліс підбирають швидкість.

Приклад розрахунку інерційних мас роликового стенда для перевірки гальм автомобіля ГАЗ-31029. Використовуючи довідники визначають необхідні дані для розрахунку: 1) момент інерції переднього J_кп = 1,1 кг·м² та заднього J_кз = 1,14 кг·м² коліс; 2) коефіцієнт розподілу гальмівних сил b = 0,575; 5), швидкість дорожніх випробувань гальм – V_д = 40 км/год(11,1 м/с); 3) нормативне уповільнення j_н = 6,8 м/с²; 4) повна масаГАЗ-31029– m_а = 1820 кг; 5) швидкість початку гальмування на стенді для коліс передньої осі – V_c = 22,2 м/с (80 км/год). За формулами (12.4) визначають маси, що припадають на колеса передньої й задньої осей автомобіля при його гальмуванні на дорозі

 

m_дп = b × m_а= 0,575 ×1820 = 1046,5 кг;

 

m_дз = (1 – b) × m_а = (1 – 0,575) ×1820 = 773 кг.

 

За формулою (12.6) визначаємо інерційні маси передніх і задніх коліс

 

m_кп = кг;

 

m_кз = кг.

 

За формулою (12.3) знаходимо необхідну інерційну масу обертових частин стенда

 

m_ст = кг.

 

Приймаємо необхідну величину інерційної маси стенда m_ст = 108 кг.

Швидкість перевірки гальм задніх коліс складе (12.9):

 

м/с ≈ 72 км/год.