Оптимизированный вибрационный анализ тормозных систем
Шумы тормозной системы относятся к наиболее частым причинам жалоб клиентов в автомобильной промышленности. Хотя шумы тормозной системы прежде всего вызывают субъективный дискомфорт и приводят к значительным затратам производителя на гарантийный ремонт, нежелательная динамика тормозной системы также может отрицательно влиять на её эффективность и долговечность. Производители сотрудничают с поставщиками и субпоставщиками, чтобы разрабатывать новые оптимизированные тормозные системы или устранять недостатки существующих конструкций.
Понимание причин тормозного скрипа
Динамическое поведение тормозной системы играет ключевую роль в комплексной оценке эффективности торможения и воспринимаемых характеристик автомобиля. Поскольку комфорт водителя и пассажиров является одним из главных приоритетов при разработке автомобилей, производители стремятся сократить затраты на гарантийный ремонт и за счёт устранения тормозного скрипа улучшить показатели шума, вибрации и жёсткости (NVH), укрепляя свои позиции на рынке. Особенно в премиальном сегменте акустический комфорт является для потенциальных покупателей важным фактором при выборе автомобиля. Кроме того, чем меньше становится других источников шума, например шума двигателя благодаря применению современных электрических приводов, тем заметнее воспринимаются шумы тормозной системы.
Причиной тормозного скрипа является трение между тормозным диском и колодками, которое возбуждает колебательные моды на частотах, воспринимаемых человеческим слухом как неприятные. При разработке тормозных систем применяются конечно-элементные модели для выявления таких мод и предотвращения их возникновения путём соответствующей оптимизации геометрии тормозной системы или принятия других конструктивных мер. Для проверки параметров этих расчётных моделей и полученных откликов необходимы валидационные измерения. SMART Lab позволяет точно переносить расчётные точки в качестве точек измерения, благодаря чему достоверная валидация проводится не только в большом количестве точек, но и именно там, где это необходимо.
Исследование динамики тормозной системы в реалистичных условиях
С помощью сканирующего лазерного доплеровского виброметра SMART Scan+ от Optomet можно бесконтактно регистрировать и анализировать колебания на поверхностях тормозного диска, колодки и суппорта, а также визуализировать их в виде 3D-анимации. Это позволяет точно сопоставлять и валидировать результаты расчётов конечно-элементной модели по фактическому вибрационному поведению.
Для исследования динамики тормозной системы колебания можно возбуждать модальным молотком либо измерять их в рабочих условиях. Первый метод позволяет регистрировать все моды тормозной системы, однако при этом не учитывается влияние креплений и соединений на вибрационное поведение, а также характерные моды, воспринимаемые водителем в реальном автомобиле. Во втором методе сканирующая лазерная технология применяется на тормозных стендах для оптимизированного вибрационного анализа системы, состоящей из тормозных дисков, колодок и суппортов, в условиях, максимально приближённых к реальным. Однако целенаправленное возбуждение тормозного скрипа, как правило, трудно воспроизвести. Сканирующие лазерные виброметры Optomet спроектированы таким образом, чтобы выполнять измерения только при возникновении тормозного скрипа, что экономит время и повышает эффективность испытаний. Многоточечные системы Optomet также позволяют одновременно регистрировать данные во множестве точек, а SMART Multi-Fiber — даже непосредственно во время кратковременного скрипа.
Технология SWIR для вращающихся тормозных дисков
Эта технология лазерной виброметрии Optomet SWIR превосходно подходит для измерений тормозных систем и компонентов в автомобилестроении. Ключевое преимущество решения Optomet перед традиционными системами на базе HeNe особенно заметно при измерениях вращающихся тормозных дисков на испытательном стенде. Сравнительные испытания виброметров SWIR и HeNe показали, что из-за чрезмерного оптического шума системы HeNe не способны обеспечить достаточное качество измерительных данных и требуемое отношение сигнал/шум. Исследуемые резонансы теряются в шуме. Применение технологии лазерной виброметрии Optomet SWIR, напротив, обеспечивает кардинальное улучшение и позволяет получать в таких задачах данные, уровень шума которых на 40 dB–50 dB ниже резонансных пиков находится.
Измерение вибраций в науке, разработках и промышленности — Optomet предложит решение, соответствующее вашим задачам.
Контакты