3. Работа стенда

Стенд работает следующим образом (рисунок 6.4).

Автомобиль устанавливается испытуемыми колесами на беговые барабаны. Включается электромотор и через силовую передачу передаёт крутящий момент на разгонные барабаны, раскручивающие колёса до определенной угловой скорости, регистрируемой датчиком 4. Затем отключается электродвигатель и разгонные барабаны вращаются по инерции за счет отключения их от привода с помощью обгонных муфт. Для чистоты отключения приводная часть (двигатель и муфта) подтормаживаются тормозом IV (рисунок 6.1). После чего водитель включает колёсные тормоза и начинается процесс затормаживания колёс. Параметры торможения (угловая и линейная скорости, путь и время торможения, а также тормозная сила) фиксируются комплексом датчиков 4 и 5.

1- автомобиль; 2- разгонный барабан; 3- опорный барабан;

4- регистраторы угловой и линейной скоростей барабанов;

5- регистратор тормозной силы.

Рисунок 6.4 – Установка автомобиля на тормозной стенд

Конструкция стенда допускает определение тормозных качеств как моста в целом, так и каждого колеса в отдельности, путём подтормаживания соответствующего барабана штатным тормозным механизмом тележки.

7 Расчет элементов стенда

Рассчитывались только вновь введенные элементы стенда, а именно: 1 – шинно-пневматическая муфта и 2 – планетарный редуктор.

1. Расчет шинно-пневматической муфты

Исходным параметром при выборе шинно-пневматической муфты является номинальный крутящий момент М_ном.

1 – ведущая полумуфта; 2 – ведомая полумуфта; 3 – фрикционные

накладки; 4 – резинокордовый баллон; 5 – штуцер.

Рисунок 7.1 – Схема радиальной шинно-пневматической муфты

С учётом динамических нагрузок в системе, а также непостоянства коэффициента трения расчётный момент определяем по формуле:

,

где Н·м;

= 1,5 – коэффициент запаса сцепления;

= 1,5 – коэффициент режима;

= 1,5 · 1,5 · 110,4 = 248,4 Н·м.

1 – внутренняя эластичная резиновая камера; 2 – каркас; 3 – наружный

резиновый протектор; 4 – ниппель; 5 – внутренний резиновый протектор;

6 – фрикционные накладки; 7 – металлические колодки; 8 – штифт.

Рисунок 7.2 – Баллон шинно-пневматической муфты

с основными размерами

Зная расчётный момент и учитывая требования (- максимальный момент, допускаемый для муфты данного размера), с помощью справочника по муфтам находим необходимый размер муфты.

Выбираем сдвоенную муфту ПМ300×100. Допускаемая длительная мощность N=205 кВт. Максимальный крутящий момент М_кр.max. =340,0 Н·м. Число оборотов n = 1500 об/мин.

Далее устанавливаем требуемое внутреннее давление в баллоне, принимая его в первом приближении равным давлению на поверхности трения:

,

где = 0,297 м – диаметр поверхности трения;

В = 0,098м – ширина колодок;

f = 0.3 – коэффициент трения (зависит от материала фрикционных накладок, в нашем случае асбобакелит).

Па = 0,3 МПа.

Найденное давление обычно увеличивают на 10%, с тем чтобы возместить часть его, расходуемую на преодоление упругой деформации баллона и центробежных сил баллона вместе с колодками.

Момент М_max, приведенный в справочнике муфт, определяется, с одной стороны, работоспособностью резинокордного баллона. Максимальный момент, который способна передавать муфта из условия стойкости поверхностей трения:

,

где = 41800,0 Па – допускаемое давление на поверхности трения;

;

;

Максимальный момент из условия работоспособности баллона:

,

где r₀ = 0.045м – средний радиус баллона;

р₀ = 30000 Па – давление расходуемое на преодоление начального зазора между колодками и шкивом;

Н = 0,02м – средняя высота каркаса;

β₀ = 35⁰ – угол наклона нитей корда к меридиану на среднем радиусе r₀ баллона (угол закроя корда);

β₁ = 80⁰ – угол наклона нитей корда к меридиану на радиусе r₁:

.

Мmax ≤ 343,2;

340,0 <343,2 Н∙м

Все условия по подбору муфты выполняются.