Результаты моделирования и их анализ

На основании вышеизложенных теоретических зависимостей с учетом принятых допущений были получены зависимости исследуемых диагностических параметров от эксплуатационных факторов.

При интерпретации результатов моделирования учтено, что регулировка зазора между фрикционной накладкой и тормозным барабаном осуществляется регулировочным механизмом путем поворота оси червяка, имеющей дискретные фиксированные положения, задаваемые стопорным устройством. При различных регулировках тормозного механизма изменяется количество фиксированных положений регулировочного устройства - i при отведении колодки от точки контакта с тормозным барабаном, которое определяет зазор между фрикционной накладкой и тормозным барабаном, а также ход штока тормозной камеры. При изменении i на единицу происходят поворот оси разжимного механизма на угол 12 градусов и увеличение хода штока тормозной камеры на 4, 8 мм. Давление в тормозной камере в моменты начала движения тормозной колодки и ее соприкосновения с тормозным барабаном, зависящие от регулировки тормозного механизма и толщины накладки, будут иметь различные значения Рi1 и Pi2.

На рис 2.4 представлены полученные в результате моделирования зависимости изменения давления P1i от толщины фрикционной накладки при

различных регулировочных положениях тормозного механизма 2 < i < 7.

При постоянной толщине накладки с увеличением регулировочного зазора давление P1i уменьшается – P1t=2> P1t=7 вследствие уменьшения пред

натяга стяжных пружин тормозного механизма и увеличения силового пере

даточного числа разжимного механизма. С уменьшением толщины фрикционных накладок, по мере их износа, давление P1i увеличивается, притом с увеличением износа с большей интенсивностью.

Рисунок 2.4. Изменение давления в природе от толщины фрикционной накладки при различных значениях

При уменьшении толщины накладок, при постоянном зазоре между фрикционными накладками и тормозным барабаном регулировочным механизмом увеличивается начальный угол поворота разжимного механизма, что уменьшает силовое передаточное отношение разжимного механизма и увеличивает усилие сжатия пружин тормозных колодок.

Линии графиков не пересекаются между собой и не имеют экстремума, поэтому каждому значению толщины накладки при установленном зазоре между фрикционной накладкой и тормозным барабаном будет соответствовать определенное давление, соответствующее началу движения тормозной колодки. Однако можно предположить, что возможность определения толщины накладки по давлению в момент начала движения тормозной колодки будет весьма малой в связи с различными значениями конструктивных параметров идентичных элементов тормозной системы на различных автомобилях, из-за допусков при их изготовлении и неравномерного изменения технического состояния в процессе эксплуатации. Для устранения влияния данных факторов был промоделирован и рассмотрен вариант двух последовательных измерений при различных положениях регулировочного механизма и введено понятие относительной разности давлений.

Полученные зависимости относительной разности давлений от толщины накладки и положений регулировочного устройства представлены на рис.2.5.

Рисунок 2.5. Изменение относительной разности давлений в природе от толщины фрикционной накладки при различных значениях

Относительная разность давлений увеличивается при увеличении разницы между количеством фиксированных положений регулировочного механизма при двух последовательных регулировках. Так, при толщине накладки SH=20 мм, Р1отн. (2; 7) = 0, 258, а Р1отн.(2; 3) = 0, 05. При толщине накладки SH=10 мм, Р1отн.(2\1) = 0, 14, а P1отн. (2; 3) = 0, 029. Изменение относительной разности давлений при изменении толщины накладки от 20 до 10 мм при различных / и у остается практически неизменным и составляет 45%. Следовательно, зная относительную разность давлений при заданных значениях фиксированных положений регулировочного механизма и двух последовательных измерений, можно однозначно определить толщину фрикционной накладки. Значение P1отн. (i; j) аппроксимировано следующей зависимостью:

Значения коэффициентов для различных значений i и j представлены в таблице 2.4.

На рисунке2.6 представлена зависимость изменения давления Р^ от толщины накладки при различных положениях регулировочного механизма i. С уменьшением толщины накладки от 20 до 10 мм давление увеличивается с различной интенсивностью вследствие нелинейного изменения силового передаточного отношения разжимного механизма и площади диафрагмы тормозной камеры.

Рисунок 2.6. Изменение давления в природе от толщины фрикционной накладки при различных значениях

При i =2 давление изменяется на 220% и при i =7 - на 194%. Кривые соответствующие различным значениям /, не пересекаются между собой и не

имеют экстремумов. Зависимость величины давления Pi2 от толщины на

кладки описывается следующим полиноминальным уравнением:

Значения коэффициента для различных значений i представлены в таблице 2.5.

На рисунке 2.7 представлена зависимость относительной разности давления

Рисунок 2.7. Изменение относительной разности давлений в приводе от толщины фрикционной накладки при различных значениях

Закономерность измерения относительной разности давления при различной толщине накладки аппроксимируются зависимостью:

Значения коэффициента для различных значений i и j представлены в таблице 2.6.

При рассмотрении зависимостей изменения давлений Рi1 и Рi2 от толщины накладки было выявлено, что с уменьшением ее толщины давления увеличиваются, хотя и с разной интенсивностью. С увеличением давления должно увеличиваться и время запаздывания тормозного привода, что и подтверждается данными обработки результатов по времени запаздывания на рисунке 2.8. С уменьшением толщины накладки происходит увеличение времени срабатывания в пределах 140 - 320 мс, и наиболее интенсивный рост давления наблюдается при увеличении фиксированных положений регулировочного механизма i. Закономерность изменения времени запаздывания для различных значений i и износа накладки описывается зависимостью:

Рисунок 2.8. Изменение времени запаздывания Т3 от толщины фрикционной накладки при различных значениях

Таким образом, результаты моделирования подтвердили правильность основной теоретической гипотезы настоящего исследования, изложенной в параграфе 2, 1. Следовательно, теоретически доказано, что в качестве диагностических параметров разрабатываемого метода могут служить параметры относительной разности давлений начала и конца движения тормозной колодки, а также относительное время запаздывания тормозного привода каждого конкретного колеса автомобиля. Эти параметры однозначны и достаточно чувствительны к величине износа фрикционных накладок при практически любых начальных (/) и конечных (/) регулировочных положениях тормозной колодки.

Однако с точки зрения возможности дальнейшей технической реализации метода целесообразно выделение одного, заранее оговоренного («стандартного») режима определения относительных параметров (т.е. количества «щелчков» стопорного устройства между начальным и конечным положениями колодки). Исходя из соображений как обеспечения достаточно высокой чувствительности параметров, так и обеспечения возможности гарантированного запаса хода штока для проведения замера в двух положениях колодки наиболее целесообразно проводить замеры параметров в положениях, отстоящих друг от друга на три " щелчка".

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ