Estimation of braking efficiency of four-axis vehicle in case of failure of one of the circuits of its working brake system
DOI:
https://doi.org/10.30977/VEIT.2226-9266.2019.16.0.26Abstract
Problem. Due to the fact that heavy construction equipment is now used more often on public roads of large cities, the work analyzes the braking efficiency of such vehicles in the event of failure of one of their brake drive circuits. Goal. The aim of the study is to choose a rational scheme for connecting the brake drive circuit to the corresponding brake mechanisms of a multi-axis vehicle using two-section and three-section brake valves. Methodology. The proposed method for numbering the circuits of the brake drive allows to evaluate and choose rational options for the layout of the brake drive for different layouts of axles on the vehicle. Results. The technique makes possible you to evaluate the braking performance of a multi-axis vehicle in the event of failure of one of its brake drive circuits. Originally. A new approach to the estimation of the braking performance of heavy vehicles is proposed, which enables to take into account the design features of the brake system of a heavy multi-axis vehicle. Practical value. The results of simulation modeling are described and the most rational circuit diagrams are determined at which it is possible to achieve a deceleration of 2.5 m/s2 of the vehicle in case of failure of its working brake system.
Key words: brake system; simulation; brake dynamics; modeling; braking system efficiency; spare braking system; braking; brake drive; brake drive circuit.
References
Крайник Л. В., Дуфанець І. Г. Обґрунтування та оцінка ефективності схеми гальмового приводу тривісного моноблочного автобуса. Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. Харьков, 2008. Вып. 42. С. 17-19.
Крайник Л. В., Дуфанець І. Г. Динаміка і параметрична оптимізація гальмового приводу тривісного автобуса з моноблочним кузовом. Вісті Автомобільно-дорожнього інституту. Горлівка, 2009. Вип. 2. С. 33-36
Гуревич Л. В., Меламуд Р. А. Пневматический тормозной привод автотранспортных средств. Транспорт. Москва, 1988. 224с.
Пчелин И. К. Динамика процесса торможения автомобиля: дис. … канд. техн. наук: 05.05.03. Пчелин Игорь Константинович. Москва, 1984. 390 с.
Ревин А. А. Теория эксплуатационных свойств автомобилей и автопоездов с АБС в режиме торможения. Монография, 2002. 372 с.
Леонтьєв Д. М. Системний підхід до створення автоматизованого гальмівного керування транспортних засобів категорій М3 та N3: дис. … канд. техн. наук.: 05.22.02. Нац. б-ка України ім. В.І. Вернадського, Київ, 2011.
EBS3 – Electronic braking system. System description. WABCO. URL: http://www.wabco.info/i/196 (дата звернення: 28.11.2019).
A Division WABCO Standart GmbH. EBS (EPB) (2015) Electronically Controlled Braking Systems for Trailers. Technical book. 2015. 28p.
Туренко А. Н., Клименко В. И., Рыжих Л. А., Леонтьев Д. Н., Михалевич Н. Г., Красюк А. Н. Реализация интеллектуальных функций в электронно-пневматическом тормозном управлении транспортных средств. Монография. Харьков, 2015. 450 с.
Левин М. А., Фуфаев Н. А. Теория качения деформированного колеса. Учебник, 1989. 269 с.
Леонтьев Д. Н., Рыжих Л. А., Быкадоров А. В. Определение продольной реализуемой силы сцепления автомобильного колеса с опорной поверхностью по крутильной деформации шины и ее жесткости. Автомобильная промышленность, 2014. 10. С. 20-25.
Wu J. L., Zhang H. C., Zhang Y. Q. Robust design of a pneumatic brake system in commercial vehicles. SAE Int. J. Commer. Veh., 2009, Vol. 2, pp. 17–28.
Miller J., Cebon D. An investigation of the effects of pneumatic actuator design on slip control for heavy vehicles. Veh. Syst. Dyn., 2013, Vol. 51, pp. 139–164.
Patil J., Palanivelu S., Jindal A. Mathematical model of dual brake valve for dynamic characterization. SAE Tech. Pap. 2013.
Natarajan S. V., Subramanian, S. C., Darbha S. A model of the relay valve used in an air brake system. Nonlinear Anal. Hybrid Syst. 2007, Vol. 1, pp. 430–442.
Selvaraj M., Gaikwad S., Suresh A. K. Modeling and simulation of dynamic behavior of pneumatic brake system at vehicle level. SAE Tech. Pap. 2014.
Bowlin, C.L.; Subramanian, S.C.; Darbha, S.; Rajagopal, K.R. Pressure control scheme for air brakes in commercial vehicles. IEE Proc. Intell. Transp. Syst. 2006, Vol. 153, pp. 21–32.
Qin, T.; Li, G.Y.; Tu, M. Bus pneumatic braking circuit delay analysis and control. Trans. Beijing Inst. Technol. 2012, Vol. 32, pp. 470–474.
Reference
Krainyk L. V. Dufanets I. H. (2008) Obgruntuvannia ta otsinka efektyvnosti skhemy halmovoho pryvodu tryvisnoho monoblochnoho avtobusa [Substantiation and evaluation of the efficiency of the brake system of a three-axle bus with a monoblock body] Vestnik Harkovskogo natsionalnogo avtomobilno-dorozhnogo universiteta. 42. 17-19. [in Ukraine].
Krainyk L. V. Dufanets I. H. (2009) Dynamika i parametrychna optymizatsiia halmovoho pryvodu tryvisnoho avtobusa z monoblochnym kuzovom [Dynamics and parametric optimization of a three-axle bus with a monoblock body] Visti Avtomobilno-dorozhnoho instytutu, 2009. 2. 33-36 [in Ukraine].
Gurevich L. V., Melamud R. A. (1988) Pnevmaticheskiy tormoznoy privod avtotransportnyih sredstv [Pneumatic brake drive for vehicles] Transport. [in Russian].
Pchelin I. K. (1984) Dinamika protsessa tormozheniya avtomobilya [The dynamics of the process of braking the car]: Avtoreferat, dis. robota kand. tehn. nauk: 05.05.03. Pchelin Igor Konstantinovich. Moskov. [in Russian].
Revin A. A. (2002) Teoriya ekspluatatsion-nyih svoystv avtomobiley i avtopoezdov s ABS v rezhime tormozheniya [Theory of operational properties of cars and trucks with ABS in braking mode]. Monografiya, Volgograd. [in Russian].
Leontiev D. M. (2011) Systemnyi pidkhid do stvorennia avtomatyzovanoho halmivno-ho keruvannia transportnykh zasobiv ka-tehorii M3 ta N3 [System approach to the creation of automated brake control of vehicles of categories M3 and N3]: dys. … kand. tekhn. nauk.: 05.22.02. Nacz. b-ka Ukrayiny` im. V.I. Vernads`kogo. [in Ukraine].
EBS3 – Electronic braking system. System description. WABCO. Retrived from: http://www.wabco.info/i/196 (accessed: 28.11.2019);
A Division WABCO Standart GmbH. EBS (EPB) (2015) Electronically Controlled Braking Systems for Trailers. Technical book. 2015.
Turenko A. N., Klimenko V. I., Ryizhih L. A., Leontiev D. N., Mikhalevich N. G. (2015) Realizatsiya intellektualnyih funktsiy v elektronno-pnevmaticheskom tormoznom upravlenii transportnyih sredstv [The implementation of intellectual functions in the electron-pneumatic braking control of vehicles]. Monografiya. [in Russian]
Levin M. A., Fufaev N. A. (1989) Teoriya kacheniya defor-mirovannogo kolesa [The theory of rolling deformed wheels]. Book. [in Russian]
Leontev D. N. Ryizhih L. A., Byikadorov A. V. (2014) Opredelenie prodolnoy realizuemoy silyi stsepleniya avtomobilnogo kolesa s opornoy poverhnostyu po krutilnoy deformatsii shinyi i ee zhestkosti [Deter-mination of the longitudinal realizable force of adhesion of an automobile wheel with a bearing surface by torsional deformation of the tire and its rigidity]. Avtomobilnaya promyishlennost, 10. 20-25; [in Russian]
Wu J. L., Zhang, H. C., Zhang, Y. Q. (2009) Robust design of a pneumatic brake system in commercial vehicles. SAE Int. J. Commer. Veh., 2. 17–28.
Miller J., Cebon D. (2013) An investigation of the effects of pneumatic actuator design on slip control for heavy vehicles. Veh. Syst. Dyn., 51. 139–164.
Patil J., Palanivelu S., Jindal A. (2013) Mathematical model of dual brake valve for dynamic characterization. SAE Tech. Pap.
Natarajan S. V., Subramanian S. C., Darbha S. (2007) A model of the relay valve used in an air brake system. Nonlinear Anal. Hybrid Syst., 1. 430–442.
Selvaraj M., Gaikwad S., Suresh A. K. (2014) Modeling and simulation of dynamic behavior of pneumatic brake system at vehicle level. SAE Tech. Pap.
Bowlin C. L., Subramanian S.C., Darbha S., Rajagopal K. R. (2006) Pressure control scheme for air brakes in commercial vehicles. IEE Proc. Intell. Transp. Syst., 153. 21–32.
Qin T., Li,G. Y., Tu M. (2012) Bus pneumatic braking circuit delay analysis and control. Trans. Beijing Inst. Technol., 32. 470–474.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Дмитро Миколайович Леонтьєв, Володимир Олексійович Тімонін, Андрій Дмитрович Савчук, Сергій Сергійович Губарьков
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
