Kontrola technického ho stavu brzd. stavu brzd

Transkript

1 Kontrola technického ho stavu brzd Kontrola technického ho stavu brzd Dynamická kontrola brzd Základní zákon - Zákon č. 56/001 Sb. o podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích v platném znění Prováděcí vyhláš ášky - Vyhláška Ministerstva dopravy č. 341/00 Sb. o schvalování technické způsobilosti a technických podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích v platném znění Mezinárodn rodní předpisy - OSN EHK č. 13, č. 78, č. 90 1

2 OSN EHK č.. 13 Platí pro vozidla kategorie M a N a jejich přípojná vozidla O. Tento předpis předepisuje limity pro jednotlivé typy zkoušek brzd, a to hodnotou maximálně povolených brzdných drah a minimálně nutných limitů zpomalení. Předpis určuje metodiku těchto zkoušek. Zkoušky jsou prováděny při homologačních zkouškách (schvalování). OSN EHK č.. 78 Platí pro zkoušení a schvalování typu systému pro brzdění motorových vozidel s dvěma nebo třemi koly kategorií L. OSN EHK č.. 90 Předpis se vztahuje na zkoušení a schvalování náhradních částí s brzdovým obložením určených k použití v třecích brzdách brzdového systému motorových vozidel a jejich přípojných vozidel. Z vyhlášky vyplývá, že provozní brzdy vozidla musí být schopny zastavit vozidlo na dráze dané rovnicí: t v v a K 0 s v0 t1 + + = K1 v0 + s je brzdná dráha (m) v 0 je počáteční rychlost (km.h -1 ) t 1 je doba prodlevy brzd (s) t je doba náběhu působení brzdného účinku (s) a je brzdné zpomalení (m.s - ) K 1, K jsou konstanty 0 K t + 1 = t1 1 3,6 1 1 K = a 3,6

3 K1, K jsou konstanty a podle vyhláš ášky č.. 341/00 Sb. nabývají těchto hodnot: K1 = 0,1 (pro vozidla s mechanickými nebo hydraulickými brzdami), K1 = 0,15 (pro vozidla s pneumatickými brzdami), K = 150 (odpovídaj dající brzdné zpomalení a = 5,8 m.s - ), K = 130 (odpovídaj dající brzdné zpomalení a = 5,0 m.s - ), K = 115 (odpovídaj dající brzdné zpomalení a = 4,4 m.s - ), K = 103,5(odpov (odpovídající brzdné zpomalení a = 4,0 m.s - ). t r doba reakce řidiče e [s], (0,-0,5 0,5 dobrá reakce; 0,8 normáln lní reakce; 1,6 opilý řidič), t p doba prodlevy brzdění [s] (0,05-0,15), t n doba náběhu n brzdění [s] (0,03-0,15), t u doba plného zpomalení [s], v o počáte teční rychlost vozidla [m.s -1 ], s 1 ujetá dráha v úseku 01 [m], s ujetá dráha v úseku 1 [m], s 3 ujetá dráha v úseku 3 [m]. Během úseku 01 (doba reakce řidiče a prodlevy brzd) pokračuje vozidlo počáte teční rychlostí. V úseku 1 nastává postupný náběh n brzdného zpomalení až do maximáln lní hodnoty. V bodě je dosažena maximáln lní brzdná síla (zpomalení) ) a předpokládá se, že e probíhá konstantně až do konce brzdění. 3

4 Odvození základní rovnice: s Dosazením: 1 = v0 t t s 1 = v0 s = s + s = v 1 + s s3 0 t 1 + v 0 s 3 t v0 a 0 s v0 t1 + + = K1 v0 + + v0 a t v v a K 0 Kategorie vozidel podle EHK R 13 (druh, maximální hmotnost) Osobní automobily M1 Přeprava osob Autobusy m 5t M m 5t M3 m 3,5t N1 Přeprava nákladu Nákladní automobily 3,5 m 1t N m 1t N3 Počáteční rychlost v 0 80 km/h 60 km/h 70 km/h 50 km/h 40 km/h Provozní brzdění Max. brzdná dráha s c s c = 50,7 m s c = 36,7 s c = 53,1 m s c = 9, m s c = 19,9 m Max. nožní síla F a 500 N 700 N 700 N Max. prodleva t p 0,36 s 0,54 s 0,54 s Zpomalení a 5,8 m*s - 5 m*s - 4,4 m*s - Nouzové brzdění Max. dráha s c s c = 93,4 m s c = 64,4 m s c = 95,7 s c = 51,0 m s c = 33,8 m Max. ruční síla F r 400 N 600 N 600 N 4

5 Poznámka: Z hlediska bezpečnosti provozu nestačí dosáhnout minimálně předepsaného brzdného účinku nějakým způsobem, ale je nutno splnit ještě další podmínky, zejména: rovnoměrnost (nerovnoměrnost) brzdění pravé a levé strany (kola nápravy), doba prodlevy a náběhu působení brzdného účinku (je zahrnuta v rovnici pro brzdnou dráhu), doba potřebná na odbrzdění (kontroluje se u pneumatických systémů), nepřekročení maximálně dovolené ovládací síly Kontrola technického ho stavu brzd Brzdná dráha je dána. Ze základní rovnice lze odvodit hodnoty dalších veličin, které je možno s daným přístrojovým vybavením měřit. Tak lze dojít k následujícím způsobům diagnostiky brzd: Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na vozovce Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na válcové zkušebně Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na válcové zkušebně Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na plošinové zkušebně Kontrola brzdného účinku měřením brzdného zpomalení decelerometrem 5

6 Kontrola technického ho stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na vozovce Výhodou tohoto způsobu je, že zahrnuje všechny provozní vlivy (blízkost skutečným podmínkám při provozu stroje). Je-li však cílem zkoušky zjistit technický stav, jsou některé provozní vlivy rušivé a je nutno je eliminovat. Jsou to zejména: sklon zkušební vozovky (podélný i příčný), adhezní podmínky, vítr, ostatní provoz na vozovce (je-li zkouška prováděna na veřejné komunikaci). Jestliže se tyto rušivé vlivy eliminují, znamená to značné komplikace při vlastním uspořádání zkoušky a zkouška se jeví jako ne příliš výhodná. Proto se téměř nepoužívá pro účely kontroly technického stavu brzd. Kontrola technického ho stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na válcové zkušebně Snahou je zachovat jednoduchou, snadno a přesnp esně zjistitelnou a zákonem z přímo p předepisovanou veličinu inu (brzdná dráha) a zároveň odstranit hlavní nevýhody přímého měření na vozovce. Protože e se v tomto případp padě maří energie rotujících ch kol vozidla (stejná jako při p zkoušce na vozovce) a rotujících ch válcv lců zkušebny ebny,, je zřejmz ejmé, že e energie rotujících ch válcv lců zkušebny se musí rovnat pohybové energii posouvajících ch se hmot vozidla při p i zkoušce na vozovce. E 1 - celková pohybová energie vozidla, zmařen ená zabrzděním m na vozovce E - celková pohybová energie, zmařen ená zabrzděním m na válcv lcíchch 6

7 Odvození Kontrola technického ho stavu brzd Položí-li se v prvním přiblížení hodnota k1 = k, (tj. například brzdí-li na válcích obě nápravy dvounápravového vozidla současně, nebo jedná-li se o jednonápravové vozidlo, nebo zjednodušuje-li se za cenu určité nepřesnosti). Kontrola technického ho stavu brzd Dosazením a zkrácením: Dosazením a zkrácením a konečnou úpravou: Uvedená podmínka říká, jaký musí být (při daném poloměru R v válců) výsledný moment setrvačnosti válců válcové zkušebny. Je tedy zřejmé, že tato podmínka může být splněna vždy jen pro danou hodnotu m 1 + m. Princip však umožňuje měřit za nedodržení výchozí podmínky rovnosti zmařených energií a výsledek početně korigovat na tuto podmínku. 7

8 Kontrola technického ho stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na válcové zkušebně Základní výchozí rovnici lze napsat ve tvaru F c - celková brzdná síla (N) a - výsledné brzdné zpomalení (m*s - ) m 1 - hmotnost vozidla (kg) m - hmotnost nákladu (kg) I k - moment setrvačnosti kola (kg*m ) k - počet rotujících kol R k - poloměr valení kola (m) Kontrola technického ho stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na plošinové zkušebně Základní myšlenka tohoto způsobu i postup vyhodnocení naměřených hodnot jsou stejné jako u měření brzdných sil na válcové zkušebně, liší se pouze způsob měření. K měření se používá plošinová zkušebna, která má dvě nebo čtyři plošiny. Ty jsou posuvné a jsou vybaveny snímači síly, umístěnými v podélném i příčném směru. Zkoušené vozidlo najíždí na plošiny nízkou rychlostí (asi 5 km/h). Výhodou proti válcové zkušebně je jednodušší provedení, nevýhodou obtížnější kontrola doby prodlevy a náběhu působení brzdného účinku a doby odbrzdění. 8

9 Kontrola technického ho stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdného zpomalení decelerometrem Výchozí rovnice: F se měří m je známá F Decelerometr s posuvnou hmotou Decelerometr s kyvadlem α m = m a m.g α m.a m F a = F m m a tgα = a = g tgα m g Dynamická kontrola brzd Dynamická diagnostika zjišťuje změny sledované veličiny v čase. Zjištěné závislosti porovnává s normativními průběhy. Výhody: je možno měřit během pracovního nasazení stroje podmínky při měření jsou totožné s pracovními měření může být automatické Nevýhody: měří se krátký časový úsek možné nahodilé chyby vysoké nároky na měřicí techniku nízká názornost pro zákazníky 9

10 Dynamická kontrola brzd Možné provedení u brzd: Při zkušební jízdě: měří se síla na pedál a odpovídající okamžité zpomalení měření zahrnuje všechny provozní vlivy (odpor valení, odpor vzduchu, sklon vozovky, vliv motoru, adhezi) Na válcové zkušebně a na volných válcích: měří se síla na pedál a odpovídající okamžitá frekvence otáčení kola měření umožňuje kontrolu každého kola samostatně při zkušební jízdě na válcové zkušebně na volných válcích Zkušební jízda Dynamická kontrola brzd Potřebné zařízení: snímač síly na pedál decelerometr dvoukanálové záznamové zařízení Provedení: z konstantní počáteční rychlosti se brzdí do zastavení, na společnou časovou základnu se zaznamenává okamžitá síla na pedál i okamžité zpomalení Možnosti vyhodnocení: podle maximálního zpomalení podle středního zpomalení podle vypočtené brzdné dráhy (dvojí integrací zpomalení) 10

11 Na válcové zkušebně Dynamická kontrola brzd Potřebné zařízení: válcová zkušebna snímač síly na pedál tříkanálové záznamové zařízení Provedení: z konstantní počáteční rychlosti se brzdí do stanovených otáček, odbrzdí se a soustava se nechá akcelerovat do počáteční rychlosti na společnou časovou základnu se zaznamenává okamžitá síla na pedál i okamžité zpomalení Možnosti vyhodnocení: podle maximálního zpomalení pravého a levého kola podle vypočtené brzdné dráhy (dvojí integrací zpomalení) Dynamická kontrola brzd 11

12 Dynamická kontrola brzd LEVÉ PŘEDNÍ KOLO - BRZDNÁ SÍLA NA OBVODU Výsledek (N) síla Fa ia Fb ia F ia 1000 Odbrzděno Brzděno Výsledná 0.04 Ta ia (s) čas brzdění Fa (N) brzdná síla úměrná zpomalování Fb (N) ztrátová síla úměrná zrychlování F (N) čistá brzdná síla Dynamická kontrola brzd Brzdná síla vozidla - Škoda Octavia 1.9 TDI 1

13 Brzdná dráha Největší problém pneumatiky a jejich popis 13

14 Zajímavost dynamického modelu Kontrola technického ho stavu brzd Kontrola technického ho stavu brzd Dynamická kontrola brzd 14