Під час руху величина гальмової сили для передньої й задньої осей становить
Рm н1 = ; Рт н2 = , (12.2)
де Рm н1 і Рm н2 – 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) × V 2, (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 Vс 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 (Σ m), що перешкоджає гальмуванню колеса, виражається сумою
Σ m = 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 cт n 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.