close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8385

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8385
(13) C1
(19)
(46) 2006.08.30
(12)
7
(51) G 01M 17/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ УПРАВЛЯЕМОСТИ КОЛЕСНЫХ МАШИН
(73) Патентообладатель: Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие "Белавтотракторостроение"
Национальной академии наук Беларуси (BY)
(56) Литвинов А.С. и др. Автомобиль. М.: Машиностроение, 1989. - С. 129.
SU 575530, 1977.
SU 1504539 A1, 1989.
RU 2087890 C1, 1997.
SU 662840, 1979.
(21) Номер заявки: a 20031255
(22) 2003.12.31
(43) 2005.09.30
(71) Заявитель: Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие "Белавтотракторостроение" Национальной академии наук Беларуси (BY)
(72) Автор: Дубовик Дмитрий Александрович (BY)
(57)
Способ испытания и оценки управляемости колесных машин, заключающийся в выполнении или моделировании движения с регистрацией кинематических параметров и определении оценочного показателя управляемости, отличающийся тем, что в качестве
оценочного показателя управляемости Sv служит величина отклонения действительной
кривизны траектории движения машины от кривизны траектории, задаваемой поворотом
рулевого колеса, определяемая по формуле:
tk
∫K
Sv = 1 −
n
− K r dt
tн
,
tk
∫K
n
dt
BY 8385 C1 2006.08.30
tн
где tн - время начала движения по мерному участку, с;
tк - время окончания движения по мерному участку, с;
Kr - действительная кривизна траектории движения колесной машины, м-1;
Kn - кривизна траектории движения колесной машины, задаваемая поворотом рулевого колеса, м-1.
Фиг. 1
BY 8385 C1 2006.08.30
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам испытаний
и оценки управляемости колесных машин. Может быть использовано при исследованиях,
доводке и испытаниях колесных машин.
Широко известны способы определения управляемости колесных машин посредством
испытаний "поворот Rп = 25 м", "поворот Rп = 35 м", "переставка Sп = 12-24 м" и "переставка Sп = 20 м" [Высоцкий М.С., Гилелес Л.Х., Херсонский С.Г. Грузовые автомобили:
Проектирование и основы конструирования. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1995. - С. 24-26; Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. - М.: Машиностроение, 1989. - С. 126-129].
При данных испытаниях выполняют движение по заданным дорожной разметкой траекториям в соответствии с нормированными схемами разметки участков испытаний для
выполнения маневров "поворот" и "переставка" при постепенном увеличении скорости
движения от заезда к заезду. В процессе испытательных заездов регистрируют скорость
машины, угол поворота рулевого колеса, боковое ускорение в момент отрыва колеса от
дороги, угол крена, отрыв колес от дороги, время выполнения маневра, курсовой угол
прицепа при наличии последнего.
Результатами испытаний являются предельные скорости выполнения маневров, боковое ускорение в момент отрыва колеса от дороги, а также характеристики, определяющие
зависимости углов и скорости поворота рулевого колеса машины и максимального курсового угла прицепа от скорости движения.
Недостатком данных способов является то, что они не учитывают закон поворота
рулевого колеса в процессе выполнении маневров и не оценивают точность реакции машины на управляющие действия водителя. Вместе с тем, для оценки устойчивости управления автотранспортными средствами используются бальные оценки на основе субъективного мнения водителей-испытателей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ
испытания "прямая" [Литвинов А.С, Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. - М.: Машиностроение, 1989. - С. 129], принятый в качестве прототипа.
При испытаниях "прямая" выполняют испытательные заезды по размеченному прямолинейному коридору без выхода колесной машины за его границы и регистрируют угол
поворота рулевого колеса ∑αp за время движения по мерному участку и время прохождения мерного участка t.
Результатом испытаний и оценочным показателем управляемости колесной машины
при испытаниях "прямая" является средняя скорость подруливания ∑αp/t, определяемая
как отношение суммарного угла поворота рулевого колеса по всем испытательным заездам к суммарному времени всех заездов:
∑ (∑ α )
n
∑α
t
p
=
p j
j=1
,
n
∑t
j=1
j
где αp - угол поворота рулевого колеса, рад;
tj - время j-го испытательного заезда, с;
j - число зачетных заездов.
Недостатком этого способа является ограничение области испытаний только равномерным движением по прямолинейному коридору и то, что он, как и рассмотренные выше
способы, не учитывает величину отклонения действительных кинематических параметров
движения от параметров, задаваемых поворотом рулевого колеса.
Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности результатов испытаний и оценки управляемости любой колесной машины с управляемыми колесами.
Решение поставленной задачи достигается в способе испытания управляемости колесной машины, заключающегося в выполнении или моделировании движения машины с ре2
BY 8385 C1 2006.08.30
гистрацией кинематических параметров (таких как поступательная скорость движения,
скорость рыскания, боковое ускорение, угол поворота рулевого колеса и т.п.) и определении оценочного показателя управляемости, причем, согласно изобретению, в качестве
оценочного показателя управляемости Sv служит величина отклонения действительной
кривизны траектории движения машины от кривизны траектории, задаваемой поворотом
рулевого колеса, определяемая по формуле:
tк
∫K
Sv = 1 −
n
− K r dt
tн
,
tк
∫K
n
dt
tн
где Sv - оценочный показатель управляемости;
tн - время начала движения по мерному участку, с;
tк - время окончания движения по мерному участку, с;
Кr - действительная кривизна траектории движения колесной машины, м-1;
Кn - кривизна траектории движения колесной машины, задаваемая поворотом рулевого колеса, м-1.
Оценочный показатель Sv функционально основан на кривизне Кr действительной траектории движения машины и кривизне Кn, задаваемой водителем при повороте рулевого
колеса. Наличием в выражении для вычисления оценочного показателя Sv параметра Кn
учитываются действия по управлению рулевым колесом при задании желаемой траектории движения машины и характеризуется принятый для оценки управляемости маневр.
Абсолютной разностью |Кn-Кr| характеризуется степень отклонения действительной кривизны траектории от кривизны траектории, задаваемой поворотом рулевого колеса. В результате оценочный показатель Sv позволяет количественно оценить величину и скорость
реакции испытуемой машины на предпринимаемые во время выполнения испытательного
заезда рулевые действия и тем самым повысить достоверность результатов испытаний
управляемости колесной машины.
Структура показателя Sv обеспечивает ему безразмерность и диапазон количественной
оценки от 0 до 1, чем он также выгодно отличается от используемой в прототипе в качестве оценочного показателя средней скорости подруливания ∑αp/t в рад/с (град/с). Причем
Sv = 0 соответствует случаю, когда машина никоим образом не реагирует на управляющие
воздействия на рулевое колесо, сохраняя при этом прямолинейное направление движения.
Случай Sv = 1 соответствует движению машины с желаемой (задаваемой поворотом рулевого колеса) кривизной траектории.
На фиг. 1 приведена графическая зависимость изменения кривизны действительной
траектории движения машины и траектории, задаваемой водителем в результате поворота
рулевого колеса, при выполнении маневра "переставка" от времени движения.
На фиг. 2 приведена диаграмма оценочного показателя Sv в зависимости от состояния
блокирования межосевых дифференциалов внедорожной колесной машины при движении
с максимальной кривизной траектории на асфальте и грунте (для иллюстрации примера
реализации заявляемого способа).
Пример реализации способа.
С помощью заявляемого способа оценивалось влияние режимов блокирования-разблокирования межосевых дифференциалов на управляемость внедорожной машины МЗКТ79091 на асфальте и грунтовой опорной поверхности удовлетворительного состояния. В
качестве тестовой траектории движения принималась траектория при движении машины с
минимальным радиусом поворота.
В ходе испытательных заездов с максимальным углом поворота управляемых колес
определялись радиусы Rr min поворота машины при различных состояниях блокирования
межосевых дифференциалов по формуле.
3
BY 8385 C1 2006.08.30
Полученные значения радиуса Rr min приведены в таблице.
Минимальные радиусы поворота (в метрах) внедорожной машины МЗКТ-79091
Состояние дифференциалов
Межтележечный дифференциал
Опорная
Разблокировано
Заблокировано
поверхность
Межосевой дифференциал передней и задней тележки
Разблокировано
Заблокировано
1
2
3
Асфальт
12,8
13,0
13,7
Грунт
12,2
12,6
13,4
В данных условиях испытания колесной машины, при установившемся движении с
максимальной кривизной траектории, выражение для определения оценочного показателя
Sv управляемости принимает вид:
− K r max
K
,
Sv st = 1 − n max
K n max
где Sv st - оценочный показатель управляемости при установившемся движении машины с
максимальной кривизной траектории;
Kn max - кривизна траектории движения машины, задаваемая максимальным углом поворота рулевого колеса, м-1;
Kr max - кривизна действительной траектории при движении машины с максимальным
углом поворота рулевого колеса, м-1.
Полученные с учетом радиуса Rr min значения Sv st представлены на диаграмме фиг. 2.
Из диаграммы следует, что управляемость машины МЗКТ-79091 со всеми разблокированными межосевыми дифференциалами соответствует значениям 0,757 и 0,795 оценочного
показателя Sv на асфальте и грунте соответственно.
Совместное блокирование межосевых дифференциалов передней и задней тележки
вызывает ухудшение управляемости на 0,011 и 0,026 на асфальте и грунте соответственно.
Блокирование всех межосевых дифференциалов приводит к ухудшению управляемости на
0,049 и 0,072.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет через отклонение действительных
кинематических параметров движения от параметров, задаваемых водителем поворотом
рулевого колеса, учесть величину и скорость реакции машины на управляющее воздействие водителя и тем самым повысить достоверность результатов испытаний и оценки
управляемости колесных машин.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
208 Кб
Теги
by8385, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа