Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ


Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Испытание автобуса ЛиАЗ-158 зимой 1961–1962 годов

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Инерционный датчик: 1 – толкатель, 2 – маховик, 3 – шестерня привода. 1959 год

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Тормозной барабан с зубчатым венцом

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Монтаж электромагнитных сервоклапанов на задних тормозных камерах автомобиля GMC

  В 1959 году в НАМИ разрабатывалось электромеханическое противоблокировочное устройство для пневматической системы тормозов. Ключевым механизмом устройства был механический инерционный датчик. Он с помощью электромагнита управлял пневматическим клапаном вакуумного усилителя гидравлической тормозной системы. Инерционный датчик состоял из маховика 2, приводимого от валика с шестерёнкой 3. Шестерёнчатое зацепление осуществлялось с тормозным барабаном. Для этого тормозные барабаны были заменены на барабаны с зубчатым венцом, приводимым через фрикционную муфту в виде пружинного тормоза.

Если торможение колеса в силу изменения углового ускорения переходило в юз, вращающийся маховик создавал силу инерции. Если она превышала силу трения во фрикционной муфте, то маховик начинал вращаться по инерции на оси. Такое вращение вызывало перемещение толкателя 1 по спиральным откосам, что в конечном счёте через коромысло приводило к замыканию контактов микровыключателя. Микровыключатель замыкал цепь питания соленоида электромагнитных сервоклапанов, которые перекрывали пневматическую тормозную магистраль и обеспечивали растормаживание колеса за счёт выпуска части воздуха.

Таким образом, чувствительность датчика определялась регулировками фрикционной муфты. Она была отрегулирована на величину момента, полученного на стендовых испытаниях. На стенде датчик регулировался по максимально возможной величине замедления колеса при торможении на асфальтированной дороге. Таким образом, были сохранены чувствительность датчика и системы в целом и длительность импульса на растормаживание в тех же пределах, что и при найденных, как наиболее оптимальных в стендовых условиях.

Противоблокировочное устройство прошло стендовые испытания в 1960 году. Систему предполагалась использовать на междугородных автобусах. Однако для её испытаний использовали автобус ЛиАЗ-158. Инерционные датчики противоблокировочных приспособлений вместе с модифицированными тормозными барабанами были установлены на каждом колесе автобуса. В пневматическую тормозную магистраль возле каждого колеса были вмонтированы пневматические электромагнитные сервоклапаны.

Поскольку тормозная система автобуса ЛиАЗ-158 была не в состоянии блокировать колёса при торможении на асфальте, то для обеспечения блокирования колёс автобуса в любых дорожных условиях тормозная система автобуса подверглась переделке. С целью повышения мощности тормозов вместо стандартных тормозных камер передних механизмов были поставлены задние тормозные камеры автомобиля ЗИЛ-130 с бесфланцевым креплением диафрагмы, а вместо стандартных задних тормозных камер тормозные камеры автомобиля GMC.

Дорожные испытания автобуса состоялись зимой 1961–1962 годов. Затем их провели летом. В ходе испытаний кроме замеров тормозных путей записывались с помощью осциллографа изменения тормозного момента, давления воздуха, ток в обмотке соленоида для колёс передней и задней осей. Для замера тормозных усилий на балках переднего и заднего мостов были наклеены тензометрические мосты. Аналогичные мосты были наклеены на тормозные камеры для записи изменения давления. Для регистрации параметров использовался 8-шлейфовый осциллограф МПО-2. Длина тормозного пути определялась с помощью «пятого» колеса, закрепленного на балке заднего моста.

Зимние испытания проводились при торможении со скорости 30 км/час на заснеженном асфальте с укатанным снеговым покровом. Зафиксированная кривая тормозного момента имела явный колеблющейся характер. Частота этих колебаний составляла 2,5 Герц. Малая частота колебаний тормозного момента обусловливалась значительным падением тормозного момента в момент разблокирования тормозов. Малая частота работы системы приводила к увеличению тормозного пути. Однако система полностью исключила заносы автобуса.

По результатам испытаний был сделан вывод: так как передаточная пара механической связи является наиболее слабым звеном всей системы, наличие кинематической связи между вращением колеса и чувствительным элементом датчика принципиально неприемлемо. Это было, собственно говоря, понятно с самого начала. К этому можно добавить, что сложный механический инерционный датчик, установленный на тормозном щитке, был обречён на короткий срок службы. Тем не менее в 1964 году инерционный датчик был усовершенствован: введен регулировочный винт, а также сделаны другие изменения конструкции. Для повышения частоты срабатывания было применено принудительное выключение инерционного датчика с помощью электромагнита. Этой работе предшествовали теоретические исследования и стендовые испытания.


Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Компрессор, установленный на двигатель автобуса ПАЗ

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Инерционный датчик АБС

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Схема ПАЗ

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Монтаж сервоклапанов и пневматических регуляторов тормозного момента задних тормозов

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Монтаж сервоклапанов и пневматических регуляторов тормозного момента передних тормозов

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
ПАЗ с АБС

Электромеханическое противоблокировочное устройство НАМИ
Монтаж инерционных датчиков передних и задних тормозов автобуса ПАЗ

  В 1965 году по хоздоговору с ПАЗом были проведены лабораторно-дорожные испытания автобуса ПАЗ-672, оборудованного противоблокировочными приспособлениями с усовершенствованными датчиками, в различных дорожных условиях. Поскольку ПАЗ-672 имел гидравлическую тормозную систему с вакуумным усилением, а противоблокировочное устройство использовало сжатый воздух, так как разрабатывалось для пневматических тормозных систем, то для привода пневматического регулятора тормозного момента на автобус установили компрессор от ГАЗ-66 и специальный приводной шкив. Также были смонтированы ресивер, манометр и ограничитель давления. Регулировка тормозного момента осуществлялась перекрытием гидравлической магистрали. Сервоклапаны и пневматические регуляторы задних тормозов закреплялись на фланце редуктора главной передачи, передних тормозов в более благоприятном месте – на лонжеронах рамы, то есть были подрессорены. Было также изменено зубчатое зацепление инерционного датчика – зубчатый венец установили на ступицах, что несколько улучшило конструкцию. Сами датчики теперь не выходили за габарит тормозного щитка.

Испытания проводились в марте на динамометрической дороге полигона НАМИ с бетонным покрытием. При испытаниях полная блокировка передних колёс из-за недостаточной эффективности тормозных механизмов не достигалась. Максимальное замедление без приспособлений составляло 6,1 м/сек2. Инерционные датчики были настроены на угловое замедление, соответствующее линейной величине 6 м/сек2. Таким образом, сцепной вес не использовался в полной мере. Модернизация инерционных датчиков несколько уменьшила амплитуду колебаний тормозного момента, но быстродействие существенно не увеличилось, из-за чего на сухом покрытии тормозной путь увеличивался на несколько метров. С увеличением скорости начала торможения эта разница росла.


Использование одного инерционного датчика, установленного, к примеру, в механизме трансмиссионного стояночного тормоза, могло бы сделать антиблокировочную систему дешевле и надежней, такая система не привела бы к заметному увеличению тормозного пути, а исключила бы занос автобуса, но такой вариант никто не предложил.


  Источник: https://os1.ru/


                Рейтинг@Mail.ru