5.2 Опис обладнання та приладів

Для зняття частотних характеристик використовується обчислювальна машина.

5.3 Порядок проведення роботи

Увімкнути ЕОМ.

Визвати відповідну програму.

Використовуючи різні коефіцієнти демпфування та значення частот, розрахувати необхідні показники та занести їх до таблиці.

Побудувати та проаналізувати отримані частотні характеристики.

Зробити висновки.

Контрольні запитання

1. Як експериментально отримати частотні характеристики агрегатів автомобіля?

2. Як по відомій АЧХ та ФЧХ отримати АФХ і навпаки?

3. Як отримати АФХ по відомій передаточній функції?

4. Як впливає демпфування на частотні характеристики?

5. В яких елементах транспортних машин реалізується демпфування?

Література: [1], [2], [6].

6 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6.

ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ ГІДРАВЛІЧНОГО СТЕЖАЧОГО ПРИВОДА З

ВАКУУМНИМ ПІДСИЛЮВАЧЕМ ГАЛЬМ

Мета роботи:

- ознайомитись з улаштуванням і принципом роботи вакуумного підсилювача гальм автомобіля;

- навчитися експериментально визначати статичну характеристику стежачої системи.

Час виконання роботи – 4 години.

6.1 Загальні теоретичні відомості

У тих випадках, коли для регулювання якого-небудь безперервного процесу, при управління автомобілем, необхідно урахувати численні значення самих різних і швидкоплинних обставин, наприклад, при гальмуванні автомобіля використовують напівавтоматичні системи, в котрих роль задаючого налаштування виконує водій. Для механізації і автоматизації процесів управління автомобілем широке застосування знайшли пневматичні і гідравлічні приводи. Такі системи отримали назву підсилювачів або сервоприводів, так як внаслідок використання частини потужності двигуна, для формування вихідного сигналу (дії силового механізму на об’єкт управління), досягається значне підсилення потужності вхідного сигналу (дій водія на орган керування).

Системи виконуються стежучими, тобто вони відтворюють, з визначеною точність, зміни сили, яка прикладена до органу керування, або його переміщення. До таких систем відноситься підсилювач гальмі, для полегшення управління системою гальмування автомобіля.

Основні вимоги, які пред’являються до підсилювачів, наступні:

- забезпечення розрахункового значення коефіцієнта посилення, для забезпечення заданого максимального зусилля на педалі гальм (К_у);

- використання підсилювачів не повинно привести до збільшення часу реакції приводу.

Коефіцієнт посилення можливо виразити формулою:

, (6.1)

де: Р₁ - підсилення на штоку циліндра гальм підсилювача;

Р_у - підсилення на штоку головного циліндра гальм, яке створюється підсилювачем.

Отримали розповсюдження чотири різновиди підсилювачів привода гальм: пневматичний, гідропневматичний, гідровакуумний та вакуумний. Перші два типи підсилювачів знайшли застосування на вантажних автомобілях середньої та великої вантажопідйомності, автомобілях та автобусах. Третій та четвертий тип застосовуються, головним чином, для легкових автомобілів і вантажівок малої вантажопідйомності.

В зв’язку з тим, що включення гальм відноситься до основних режимів роботи підсилювача й відбуваються вони в короткий термін, можна вважати, що підсилювач гальм працює в перехідних режимах. Отже, схема підсилювача повинна забезпечувати стійкість регулювання й можливість одержання мінімальних динамічних помилок у перехідних процесах. Статичні характеристики окремих ланок і всього підсилювача гальм повинні бути лінійними, мати малу петлю гістерезису. Як статичні, так і динамічні характеристики підсилювача повинні бути стабільними в різних умовах експлуатації і не повинні змінюватись з пробігом автомобіля.

На рисунку 6.1 подана принципова схема вакуумного підсилювача гальм автомобіля ВАЗ.

Р_в – тиск в вакуумному колекторі; Р_о – атмосферний тиск; Р₁ – навантаження на шток до підсилення; Р₂ – навантаження на шток після підсилення;

1 – запірний клапан; 2 – корпус; 3 – клапан; 4 – діафрагма; 5 – пружина;

6 – поршень; 7 – пружина; 8 – ущільнювач; 9 – шток; 11 – шток підсилювача;

А і Г – вакуумні камери

Рисунок 6.1 – Схема вакуумного підсилювача гальм автомобіля ВАЗ

Коли двигун працює, в вакуумній порожнині А утворюється розрідження від вакуумного колектора. Вакуумний клапан забезпечує стійкість цього розрідження. Коли педаль гальм відпущена, вакуумна порожнина А підсилювача з’єднана з порожниною Г, через клапан, зазор між сідлом клапана 3 і корпуса 2. В цьому випадку тиск у порожнинах А і Г однаковий і корпус 1 з діафрагмою 4 притиснуті пружиною 5 до корпусу. Поршень 5 притиснутий до клапану 3 пружиною 7 і перешкоджає проникненню повітря в порожнини А і Г підсилювача. При натисненні на педаль гальм, штовхач 9 переміщується разом з поршнем 6 і рухомою частиною клапана 3, притискає її до сідла на корпусі 2. При цьому порожнини А і Г роз’єднуються і при подальшому переміщенні штовхач відводить поршень 6 від клапана 3, а повітря через створений зазор, між клапаном і поршнем, по каналу поступає в порожнину Г. В цій порожнині створюється атмосферний тиск, в цей час як в порожнині А зберігається розрідження. Різниця тисків в порожнинах А і Г створює додаткову силу, яка переміщує корпус 2 клапана х діафрагмою і діє через корпус клапана на кінці буфера і далі на шток головного циліндра гальм. Посилення тиску від педалі передається через штовхач 9, поршень 6 і середню частину буфера також на шток 11. Під дією цих сил шток переміщується, створюючи тиск в головному циліндрі.

Якщо припинити надавлювати на педаль, не доводячи її до кінцевого положення, то під дією різниць тисків в порожнинах А і Г корпус клапана і притиснутий до нього пружиною 7 клапан провиниться трохи далі, до зіткнення клапана 3 кромкою зупиненого поршня. При цьому надходження повітря в порожнину Г припиниться і подальший рух корпуса 2 припиниться. Шток 11 просунеться менше, ніж корпус 2 за рахунок пружної деформації буфера. Так як корпус клапана стискує краї буфера, то центр його видавлюється в створений зазор між буфером і поршнем.

Якщо в цьому положенні трохи відпустити педаль, то поршень відсуне клапан від корпуса, тиск в порожнині Г зменшиться і поворотна пружина 5 зі штоком 11 відіжме корпус 2 до зіткнення з клапаном 3.

Якщо навпаки, трохи натиснути на педаль, то поршень 6 відсунеться від клапана, повітря стане поступати в порожнину Г, і корпус з притиснутим до нього клапаном переміститься далі, натискаючи на шток 11, до упору клапана в поршень. При сильному натисненні на педаль (аварійне гальмування) зазор між поршнем і клапаном зберігається і повітря весь час поступає в порожнину Г. При розгальмуванні зворотна пружина відтягує педаль з штовхачем 9 і поршень 6 в початкове положення. Клапан віджимається поршнем від корпуса, повітря з порожнини Г відсмоктується в порожнину А і тиск у цих порожнинах вирівнюється, відбувається процес розгальмування.

На рисунку 6.2 подана структурна схема розглянутого вище підсилювача.

Зусилля Р, від педалі гальм проходе по прямому каналу через шток 9, поршень 6, буфер 10, шток 11 і по посиленому каналу, який спрацьовує після переміщення х клапана, внаслідок чого виникає переміщення діафрагми.

Зусилля діафрагми Р_у складається на штоку 11 (в суматорі С₂) з зусиллям прямого каналу. Роль зворотного зв’язку виконує буфер.

Рисунок 6.2 – Структурна схема підсилювача гальм автомобіля