Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1 Требования к тормозным системам автотранспортных средств 10
1.2 Виды и методы диагностирования. Средства бортовой диагностики на современных автомобилях 15
1.2.1 Бортовая система диагностики 20
1.2.2 Бортовые диагностические системы второго поколения 22
1.3 Средства диагностирования тормозной системы автомобиля 24
1.4 Рабочий процесс АБС 33
1.5 Требования нормативов на испытания тормозных свойств автомобиля с АБС 38
1.6 Цель и задачи исследования 40
2. Математическая модель динамики торможения колеса автомобиля с пневма тической тормозной системой, оснащенной АБС 42
2.1 Описание динамики тормозного привода 43
2.2 Моделирование рабочих процессов в тормозном механизме 49
2.3 Описание динамики торможения колеса 54
2.4 Реализация математической модели на ПК 59
3 Разработка средств экспериментального исследования влияния эксплуатаци онных факторов на процесс торможения колеса автомобиля с АБС 63
3.1 Комплексная моделирующая установка 64
3.2 Сопряжение пневмомеханической и электронно-вычислительной частей комплексной моделирующей установки 69
3.3 Организация управления электромагнитными клапанами модулятора давления и устройства задания усилия на педали 73
3.4 Программное обеспечение комплексной моделирующей установки...75
3.5 Оценка точности результатов измерений 79
3.6 Оценка адекватности стендовых и дорожных испытаний 81
4. Основные неисправности пневматической тормозной системы и методика их моделирования на КМУ 89
4.1 Основные неисправности пневматической тормозной системы с АБС 89
4.2 Методика проведения экспериментального исследования 95
4.2.1 Методика изменения зазора в тормозном механизме в процессе экспериментального исследования
42.2 Моделирование гистерезиса тормозного механизма 98
4.2.3 Моделирование замасливания тормозных накладок 99
4.2.4 Моделирование запаздывания срабатывания клапанов модулятора АБС 101
4.2.5, Моделирование изменения порога настройки АБС 102
5. Исследование влияния неисправностей элементов пневматической тормозной системы на выходные параметры затормаживаемого колеса автомобиля с АБС и разработка диагностических признаков 103
5.1 Влияние на процесс торможения колеса основных неисправностей тормозного механизма 103
5.1.1 Влияние на рабочий процесс явления снижения коэффициента трения пары "накладка - барабан" 103
5 J .2 Влияние зазора в паре трения на рабочий процесс 109
5.1.3 Влияние гистерезиса тормозного механизма на рабочий процесс. 111
5.2 Влияние неисправностей элементов АБС на процесс торможения колеса 119
5.3 Разработка диагностических признаков пневматической тормозной системы автомобиля с АБС на основе построения структурно-следственных схем 131
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы
- Виды и методы диагностирования. Средства бортовой диагностики на современных автомобилях
- Моделирование рабочих процессов в тормозном механизме
- Сопряжение пневмомеханической и электронно-вычислительной частей комплексной моделирующей установки
- Методика изменения зазора в тормозном механизме в процессе экспериментального исследования
Введение к работе
Повышение производительности подвижного состава продолжает оставаться главным направлением развития автомобильного транспорта. Основными показателями транспортного средства, способствующими ее увеличению, является грузоподъемность и эксплуатационная скорость движения. Повышение эксплуатационной скорости и грузоподъемности связано с необходимостью устранения ряда негативных явлений, возникающих в процессе дорожного движения, в частности, со снижением аварийности, уровень которой в настоящее время недопустимо высок и не имеет тенденции к снижению. Кроме того, постоянно возрастает плотность транспортных потоков, увеличивается количество большегрузных автомобилей и автобусов, на фоне снижения качественного состава водителей. В связи с этим, проблема безопасности дорожного движения в настоящее время становится все более острой. На кардинальное улучшение состояния с безопасностью движения в России направлена принятая распоряжением правительства РФ за №1707 от 17.10.05г. концепция комплексной федеральной целевой программы «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах».
Значительная доля ДТП (до 70%) совершается при применении водителями режима экстренного торможения и до 60% сопровождается потерей устойчивости и управляемости. Общепризнанно, что одним из наиболее перспективных путей решения проблемы повышения активной безопасности большегрузных автомобилей при торможении является применение антиблокировочных систем (АБС). Законодательные органы различных стран, признав этот факт, сами теперь побуждают производителей автомобилей внедрять АБС. Так, введение «Федерального стандарта по безопасности автотранспортных средств» №121 (FMVSS 121 «Системы пневматических тормозов») стало в США серьезным стимулом развития антиблокировочных систем пневматических тормозов автобусов и грузовых автомобилей. В Западной Европе действуют два международных нормативных документа: Директива 71/320 стран ЕЭС и Правила ЕЭК ООН №13, регламентирующие сроки установления АБС
на все категории АТС за исключением легковых автомобилей. В соответствии с этими документами с 1 октября 1991 года на территории стран ЕЭС была запрещена эксплуатация автомобилей категории N3 (грузовые с полной массой более 16 т) и МЗ (междугородные автобусы с полной массой более 12т), а также прицепов и полуприцепов категории 04 (полной массой более 10 т), не оборудованных АБС. В Японии эти требования вступили в силу с 1992 г., в США - с 1993 г. [116]. Согласно Директиве ЕЭС 71/320 все автобусы и грузовые автомобили полной массой до 3,5 т, произведенные после 1 января 1998 г., в обяза-іельном порядке должны быть оснащены АБС [98]. С введением на территории России вышеуказанных международных документов, АБС находит все более широкое применение в отечественном автомобилестроении. Так АБС устанавливается большинством производителей грузовых автомобилей и автобусов страны (КамАЗ, Урал-IVECO, ЗИЛ, ПАЗ, ВОЛЖАНИН и др.) [1,6,34,49,55,65].
Вышесказанное и появившаяся в связи с развитием рыночных отношений возможность АТП приобретать автомобильную технику за рубежом привело к тому, что с каждым годом на дорогах страны эксплуатируется все большее число грузовых автомобилей с АБС.
Такое положение диктует острую необходимость контроля за техническим состоянием автоматизированных тормозных систем как при ежегодном техническом осмотре в структурах ГАИБДД, так и в процессе эксплуатации по заявкам водителей на основе бортовых диагностических систем. Результаты эксплуатации большегрузных автомобилей с АБС показывают, что при отказе системы могут возникнуть даже более тяжелые последствия, чем при обычных тормозных системах, не оснащенных АБС. На многоосных автомобилях возможно возникновение резонансных колебаний мостов балансирной подвески, снижение показателей устойчивости и тормозной динамичности даже по сравнению с традиционным способом торможения юзом-и т. п. Положение усложняется еще и тем, что специализированные центры по проверке исправности АБС встречаются в России пока еще крайне редко, что затрудняет оперативность контроля. Кроме того, встроенная в АБС самодиагностика ориентирована на выявление отказов ее элементов. При этом возникающие неисправности
тормозного привода и самой АБС полностью выпадают из поля зрения, что создает у водителя крайне опасную иллюзию кондиции системы. В этой связи разработка диагностических признаков, позволяющих бортовыми средствами получать текущую информацию о техническом состоянии тормозной системы грузового автомобиля с АБС, является актуальной задачей. Поэтому, возникает необходимость изучения влияния неисправностей пневматической тормозной системы с АБС на рабочий процесс затормаживания колеса.
Диссертация состоит из пяти глав. В первой главе проанализированы действующие Российские и международные нормативные документы, касающиеся эффективности торможения АТС, рассмотрены методы диагностирования тормозных систем, средства бортовой и стендовой диагностики, особенности рабочего процесса АБС, определены цели и задачи исследования.
Во второй главе приведена используемая математическая модель динамики торможения колеса автомобиля с пневматической тормозной системой оснащенной АБС и рассмотрена ее реализация на ПК в составе комплексной моделирующей установки.
В третьей главе описана экспериментальная установка, ее программное обеспечение, комплекс сопрягающих, управляющих и измерительных устройств, приведена оценка точности результатов измерений и их адекватности.
В четвертой главе выявлены основные причины изменения структурных параметров пневматической тормозной системы, тормозного механизма и элементов самой АБС, приведена методика проведенных экспериментальных исследований.
В пятой главе проведено исследование влияния основных эксплуатационных факторов на рабочий процесс затормаживания колеса и на их основе построены структурно-следственные схемы для диагностирования тормозного механизма и элементов АБС автомобиля с пневматической тормозной системой, что позволило выявить диагностические признаки критических по влиянию на работу АБС и на безопасность движения неисправностей.
В заключении даны выводы и рекомендации по итогам проделанной работы.
Диссертация выполнена на кафедре «Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей» Волгоградского государственного технического университета. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, заслуженному деятелю науки РФ, д.т.н., проф. А.А. Ревину за помощь, оказанную в выполнении настоящей работы.
Виды и методы диагностирования. Средства бортовой диагностики на современных автомобилях
Для повышения эффективности ТО и ремонта автомобилей требуется знание информации о техническом состоянии как до, так и после проведенного обслуживания или ремонта, а также совершенствование процесса управления. При этом необходимо, чтобы получение указанной информации было доступным, не требовало бы разборки агрегатов и больших затрат труда. Индивидуальная информация о скрытых и назревающих отказах позволяет предотвратить преждевременный или послеаварийный ремонт, а также проконтролировать качество выполненных работ. Основой для получения такой информации служит диагностирование автомобилей. Диагностированием называют технологический процесс определения технического состояния объекта без его разборки по внешним признакам путем измерения величин, характеризующих его состояние на основе сопоставления их с нормативами. Это обеспечивает систему ТО и ремонта автомобилей индивидуальной информацией о техническом состоянии автомобиля и, следовательно, является элементом этой системы. Диагностирование данного объекта (автомобиля, агрегата, механизма) осуществляют в соответствии с алгоритмом (совокупности последовательных действий), установленному технической документацией. Комплекс, включающий объект, средства и алгоритмы, образует систему диагностирования.
Методы диагностирования автомобилей характеризуются физической сущностью диагностических параметров. Они делятся на две группы (см. рисунок 1.1); основанные на измерении параметров эксплуатационных свойств автомобиля (динамичности, топливной экономичности, безопасности движения, влияния на окружающую среду) и измерении параметров сопутствующих процессов, порождаемых при функционировании автомобиля, его агрегатов и механизмов (нагревы, вибрации, шумы и др.) [45]. Кроме того, существует группа методов диагностирования, обеспечивающих измерение геометрических величин или герметичности рабочих объемов, непосредственно характеризующих техническое состояние механизмов автомобилей.
Диагностирование автомобилей является элементом системы ТО и ремонта. В АТП оно обеспечивает процессы ТО и ремонта целенаправленной, индивидуальной информации о техническом состоянии каждого отдельно взятого автомобиля и является элементом планово-предупредительной системы, предусмотренной положением о ТО и ремонте [45].
В последнем предусмотрены следующие виды диагностирования: Д] - предназначаются для контроля механизмов, обеспечивающих безопасность движения автомобиля, и имеющих малую наработку на отказ. Выполняются с периодичностью ТО-1 как до, так и вместе с ТО-1. т д2 _ предназначено для определения мощностных и экономических показателей автомобилей, а также для выявления конкретных неисправностей, их места, характера, причин и способов устранения, объема ремонтных работ. При этом производится поэлементная проверка таких механизмов как усилитель рулевого управления, карданная передача. При Дг выявляются неисправности агрегата и узлов механизма, устранение которых требует выполнение ремонтных работ большой трудоемкости. Дг выполняется перед ТО-2, что позволяет подготовить производство для выполнения текущего ремонта.
Рисунок 1.1 - Методы диагностирования автомобилей Процесс диагностирования заключается в восприятии диагностических параметров &, измерении их величины и определения в известном масштабе параметров технического состояния AJ. Схема процесса диагностирования представлена на рисунке 1.2.
Объект с параметром технического состояния X под воздействием стимулирующего устройства (стенда) порождает диагностический параметр 5, который воспринимается датчиком. На выходе последнего мы имеем измеренное значение диагностического параметра S , которое отличается от исходного значения S в силу физических характеристик самого датчика. Полученный с датчика сигнал передается в устройство обработки и дешифровки (квантуется по уровням, расчленяется и т. д.) и сформированный сигнал S поступает в измерительное устройство, которое выдает информацию с помощью индикаторов. На выходе получим величину параметра технического состояния, измеренного в масштабе а.
До начала широкого применения на автомобилях электронных систем, электрооборудование состояло из нескольких относительно простых независимых систем, питаемых непосредственно от аккумуляторной батареи. При малом количестве компонентов, возникающие неисправности определялись электрослесарем даже на незнакомых прежде моделях автомобилей. Этот подход имел свои преимущества, т.к. требовалось недорогое, в основном переносное диагностическое оборудование, с помощью которого проводилась диагностика, руководствуясь только своими знаниями и опытом.
Моделирование рабочих процессов в тормозном механизме
Величина тормозного момента в используемой модели определяется режимом работы (характером воздействия водителя на педаль в начале торможения, фазой нарастания, снижения или отсечки при работе АБС), а также особенностями привода и тормозного механизма.
При моделировании тормозного привода обычно используют два основных подхода: детальное описание течения рабочего тела по тормозным магистралям (с учетом их характеристик), и описание изменения давления рабочего тела с помощью выходных характеристик [53]. В том и другом случаях целесообразно принимать во внимание следующие величины давления рабочего тела: - давление, определяемое усилием нажатия водителя на тормозную педаль; р2 - давление в тормозной камере; рт - псевдодавление рабочего тела на диафрагму тормозной камеры, позволяющее учесть инерционность опорно-разжимного устройства.
Изменение давления рабочего тела, определяемое усилием нажатия водителя на тормозную педаль, носит явно нелинейный характер и при втором подходе моделируется полиномом вида: 0 р =(аір+а2/+а3/2+а4/3\і=ґ Т2, (2.16) где аір - коэффициент полинома; Т2 - период стадии нарастания давления. При этом до момента срабатывания АБС р2= /Л После начала функционирования системы изменение р2 определяется фазой процесса, с учетом условия 0 р2 р . При описании изменения давления рабочего тела с помощью выходных характеристик, последние целесообразно задавать методом кусочно-линейной аппроксимации, тогда: p2=Kpttnpu p2 pTZi p2=0965Kpt,npup2 Pn, (2.17) где Кр-темп нарастания давления; рп- давление точки перегиба (для автомобиля КамАЗ - 5320 рп = 0,7 МПа).
При моделировании тормозного механизма необходимо учесть две основные его особенности: инерционность и гестирезис. Согласно исследованиям Б.И. Морозова, тормозной механизм можно рассматривать как динамическое звено первого порядка с нелинейностью на выходе, что достигается при моделировании с помощью введения величины псевдодавления и неоднозначной нелинейности вида Мт(рт). Для определения величины ргнеобходимо решить дифференциальное уравнение вида: ртТ + рт=р27 (2.18) где р2- давление в тормозной камере; Т- постоянная времени тормозного механизма.
Выполненные к настоящему времени исследования показывают, что из-за ограниченной энергоемкости вследствие малых рабочих объемов тормозного механизма наблюдается существенное влияние на его выходные характеристики скоростного и температурного режимов эксплуатации. Работами И.В. Кра-гельского, А.Ф. Машенко, Р.А. Меламуда, Я.Е. Фаробина и др. получены зависимости, позволяющие получить статические характеристики тормозов в функции от указанных факторов. При этом тормозной момент может быть выражен зависимостью вида MT=p2-KT.CT-F3.rB-ip-?h (2.19) где р2- давление в тормозной камере, / -коэффициент, количественно оценивающий отклонение расчетной эффективности в силу эксплуатационных причин, Ст- силовое передаточное число разжимного устройства тормоза, F3-эффективная площадь рабочей тормозной камеры, гБ- радиус тормозного барабана, \р - передаточное число тормозной системы, // - к.п.д. тормозного механизма.
При этом необходимо также учитывать, что коэффициент Ст в формуле (2.19) зависит от эквивалентного коэффициента трения фрикционных пар, который определяется рядом факторов: температурным и скоростным режимами, а также удельным давлением. И. В. Крагельским подтверждается, что выходные характеристики тормозного механизма отражают закон сухого трения, а рост относительной скорости скольжения трущихся пар вызывает снижение коэффициента трения. Эта зависимость может быть представлена в виде; М(У.)= (-4, + Вм VC;YCV" + DM (2.20)
Влияние температуры нагрева пар трения обычно проявляется в снижении коэффициента трения //. Однако характер и степень снижения зависят от типа фрикционного материала и приработки пар трения.
Большое влияние на выходные характеристики тормозного механизма оказывает явление гистерезиса, которой обусловлен потерями в рабочей паре тормоза, эффектом самоусиления и трением в опорно-разжимном устройстве. Особое влияние гистерезис тормозного механизма оказывает на выходные характеристики системы «привод-тормоз» при организации циклического изменения тормозного момента.
Гистерезис тормозного механизма принято представлять в виде зависимостей тормозного момента в функции от давления в тормозной камере М7 =Мт(рт), что позволяет перейти к искомому временному заданию MT=MT{t).
Схема моделирования гистерезиса представлена на рисунке 2.3. Давление рто определяет начальное давление затормаживания, обусловленное усилием стяжных пружин и силами сопротивления.
Сопряжение пневмомеханической и электронно-вычислительной частей комплексной моделирующей установки
Устройство сопряжения объектов (УСО) предназначено для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму для персональной ЭВМ, а также для ввода/вывода цифровых ТТЛ линий и управления выходными аналоговыми каналами. В качестве УСО применена внутренняя плата АЦП/ЦАП L-card 154 (рисунок 3.6), использующая для передачи данных в компьютере 16 битную шину ISA [69].
На вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с внешнего разъема платы при помощи мультиплексора подается один из аналоговых каналов в дифференциальном режиме или в режиме подключения источников сигналов к общей земле. В таблице 3.1 приведены технические характеристики АЦП. Основная единица точности - младший значащий разряд (МЗР).
При помощи цифровых входных ТТЛ линий и выходных ТТЛ линий, при помощи которых можно управлять внешними устройствами, осуществлять цифровую синхронизацию ввода и т.д. На плате также должны быть установлены счетчики таймера с кварцевой стабилизацией 1 МГц, при помощи которых осуществляется программная синхронизация ввода и генерирование прерываний IRQ. Первый и второй счетчик являются 16-битными каскадно соединенными счетчиками, что позволяет работать с большими временными интервалами. Счетный вход третьего канала выведен на внешний разъем для возможности внешней синхронизации процессов ввода и вывода.
Датчик подключен в дифференциальном режиме (рисунок 3.7), когда измеряется разность напряжений между двумя входами канала, обеспечивая подавление шумов, возникающих на соединительных проводах. Неинверти-рующий вход АЦП подключен к выходной клемме источника, а инвертирующий вход АЦП заземлен непосредственно на корпусе источника сигнала. Общий контур заземления проведен отдельным контуром. Максимальная погрешность измерительного канала не превышает 1,5...2,5 %.
Как уже говорилось выше, сигналы формируемые в блоке управления АБС выводятся на выходную ТТЛ линию. Для обеспечения управляющего воздействия на электромагнитные клапаны модулятора давления и устройства задания усилия на педали, потребовалась разработка электронных ключей, которые являются базовым элементом большинства приборов цифровой электроники и автоматики. Основой этих устройств является усилитель мощности с большим коэффициентом усиления, и, кроме того, ключи позволяют управлять устройствами с напряжением питания, отличающимся от напряжения питания цифровых микросхем, то есть преобразовывать ТТЛ уровни цифрового устройства в наличие или отсутствие тока через управляющее устройство.
Входной сигнал данных устройств может быть как переменным, так и постоянным. Электронный ключ разрабатывают различными способами и с привлечением самых разнообразных элементов. Ключи строятся с применением электронных ламп, биполярных и полевых транзисторов, тиристоров и других радиоэлементов и имеют два рабочих состояния. В одном из них электронный прибор закрыт, ток через него практически не проходит и его внутреннее сопротивление велико; в другом состоянии прибор открыт, ток в выходной цепи имеет заданное значение, а внутреннее сопротивление мало. Переход из одного состояния в другое сопровождается переходным процессом, время которого определяет длительность фронта и среза импульса. Такой режим работы электронного прибора называется ключевым.
В нашем случае, так как ток, протекающий через соленоид достаточно велик и напряжение управления соленоидами отличается от ТТЛ уровня, устройство управления соленоидами строилось на базе биполярных транзисторов.
Транзисторные ключи (ТК) являются основой логических элементов ЭВМ. Для управления соленоидами используются статические состояния ТК, в которых транзистор работает в режимах отсечки или насыщения. Во время пе реходиых процессов, при переключении из одного статического состояния в другое, транзистор работает в нормальном и инверсном активных режимах. Рисунок 3.9 - Принципиальная схема платы управления соленоидами
На рисунке 3.9 приведена принципиальная схема платы управления соленоидами. Данное устройство состоит из трех идентичных блоков ВЫ, BL2 и BL3, которые управляют, соответственно, соленоидами, отвечающими за торможение, отсечку и растормаживание. Блоки ВЫ, BL2 и BL3 состоят из двух пар транзисторных ключей, собранных на маломощном транзисторе VT1 (КТ315Г) и мощном - VT2 (КТ837В). В данном устройстве, с помощью переключателя S1, реализовано управление соленоидом Re как с компьютера, так и в ручном режиме. При подаче с компьютера логической единицы, транзистор VT1 закрывается, VT2 - открыт, через соленоид течет ток. При подаче с ПЭВМ логического нуля, - VT1 открыт, VT2 закрыт, через Re ток не течет. Управление соленоидом в ручном режиме осуществляется переключателем S2. При включенном S2, транзистор VT2 открыт, через Re ток течет; при выключенном - соответственно, транзистор VT2 входит в насыщение и через ТК протекает ток. Диоды VD1 и VD2 защищают транзистор VT2 от ЭДС самоиндукции, возникающей на соленоиде Re.
Методика изменения зазора в тормозном механизме в процессе экспериментального исследования
Для того, чтобы определиться с методикой изменения зазора в тормозном механизме необходимо рассмотреть особенности устройства и работы тормозного механизма и тормозной камеры автомобиля КамАЗ.
В тормозном механизме автомобиля КамАЗ - 5320 (рисунок 4.1) тормозные колодки 7 опираются на эксцентрики осей 1, закрепленные в суппорте. На тормозные колодки установлены фрикционные накладки 9. При торможении колодки раздвигаются кулаком 12 и прижимаются к внутренней поверхности барабана. Ролики 13, установленные между разжимным кулаком и колодками, улучшают эффективность торможения. Пружины 8 возвращают при расторма-живании колодки в первоначальное положение. На конце вала разжимного кулака с помощью шлицев червячного колеса 18 установлен регулировочный рычаг 14 червячного типа, соединенный со штоком тормозной камеры и предназначенный для поворота разжимного кулака и регулировки зазора X в тормозном механизме.
В корпусе регулировочного рычага установлен червяк 17 с запрессованной в него осью 15, имеющей квадратный хвостовик для осуществления поворота при регулировке и лунки для фиксирующего шарика 16 с пружиной 8. При вращении оси 15 червяк поворачивает червячное колесо и через шлицевое соединение ось поворотного кулака. В процессе торможения регулировочный рычаг поворачивается штоком тормозной камеры. Тормозной механизм переднего колеса автомобиля КамАЗ - 5320 приводится в действие тормозной камерой типа 24 (рисунок 3.17). Число 24 обозначает активную площадь мембраны в квадратных дюймах. С изменением зазора X, между колодками и тормозным барабаном, активная площадь мембраны изменяется вследствие геометрических особенностей крышки корпуса 3, что отражается зависимостью (2.11). стенда, с соответствующим его замером при использовании набора стандартных щупов через специально оборудованное в тормозном барабане технологическое отверстие (см. рисунок 3.5.в). Этот метод прошел проверку в ходе дорожных испытаний автомобиля КамАЗ-5320 и полностью себя оправдал. Путем регулировки положения оси червяка удалось добиться снижения эффективности функционирования тормозного механизма практически до 10 -15%.
На комплексной моделирующей установке контакт колодки с тормозным барабаном фиксировался специальным датчиком перемещения колодки, что позволило учесть реальное время запаздывания при изменении зазора. При этом величина тормозного момента определялась по ранее полученной зависимости эффективной площади тормозной камеры от хода ее штока (формула 2.11). Установка в тормозном механизме колодки с предельным износом тормозной накладки практически не повлияла на результаты, лишь незначительно сократив время вхождения колодки в контакт с тормозным барабаном, что фиксировалось контактным датчиком перемещения.
Теоретические расчеты на универсальной модели тормозного привода (формулы 2.1 - 2.27) подтвердили правильность выбранного подхода и его соответствие ранее проведенному дорожному эксперименту.
Из представленной в разделе 2.2 модели тормозного механизма описанного зависимостями 2.21-2.27 следует, что величина гистерезиса характеризуется площадью между линиями нарастания и снижения тормозного момента (рисунок 2.3). Причем, увеличение гистерезиса в эксплуатации как правило происходит за счет более позднего отпускания тормозных колодок, вызванного их "залипанием", либо в результате ослабления стяжной пружины тормоза, на фазе растормаживания колеса при снижении давления рабочего тела. Следовательно восходящая ветвь зависимости Мт =Мт{рт) на стадии нарастания давления остается неизменной, а нисходящая на стадии снижения существенно изменяется, увеличивая угол наклона к оси абсцисс (рисунок 2.3). При этом как показали исследования Л.В. Гуревича и Р.А. Меламуда линии перехода между основными ветвями практически не меняются. Следовательно, в модели тормозного механизма (см. формулы 2.18 - 2.27) задача представления различных величин гистерезиса, сводится к изменению коэффициента Кш ветви снижения тормозного момента при сохранении неизменными коэффициентов Кмі ветви нарастания тормозного момента и Кр линий перехода.
Кроме того, для учета изменения динамики тормозного привода при увеличении гистерезиса тормозного механизма, в последнем, параллельно изменению коэффициента Кш, производилась замена стяжной пружины на аналогичные, с меньшей жесткостью. Жесткость стяжной пружины варьировалась в пределах 0 - 40% от номинала (см. рисунок 3.5.в), что позволило на основе показаний контактного датчика лучше учесть положение тормозных колодок.
