Results of experimental research of process of braking the wheeled tractor «Fendt 936 Vario»

Authors

  • Вадим Борисович Самородов National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", str. Frunze 21, Kharkov, Ukraine, 61002, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2965-5460
  • Анатолій Ігорович Бондаренко National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", str. Frunze 21, Kharkov, Ukraine, 61002, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9912-5780

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.26215

Keywords:

braking, hydrostatic-mechanical transmission, experimental research, braking distance

Abstract

The process of handling longitudinal and lateral accelerations, resulting from the experimental research of the braking process of tractor «Fendt 936 Vario» with hydrostatic-mechanical transmission was described. To automate the processing of data, obtained from accelerometers, Butterworth low-pass filter, in particular free «Butterworth filter» software was used. The algorithm of this program is based on the discrete Fourier transformation, which is widely used in the statistics, time series analysis. Values of braking distance and maximum deviation from the desired trajectory during service and emergency braking on roads with different coupling coefficient (dry asphalt, wet asphalt, snow) were determined. A comparative analysis of theoretical results with experimental is conducted, and it was found that error in determining the braking distance value when service braking does not exceed 9,65%, emergency — 9,95 %; error in determining the deviation of the desired trajectory when service braking does not exceed 9,91 %, emergency — 8,33 %. Increasing the change intensity of control parameters of hydrostatic-transmission hydromachines when service braking (transition from the I slowing level to the IV) leads to reducing the braking distance and increasing the deviation of the desired trajectory. During the service braking there is an insignificant increase in braking distance — up to 3,79 % and an increase in deviation from the desired trajectory — up to 25 % when changing road conditions towards a decrease in the coupling coefficient of wheel with the supporting surface as a result of artificial limitation of tractor deceleration by the control parameters of hydrostatic-transmission hydromachines and their low change intensity. The above findings allow to get a broader understanding of the braking process of tractor «Fendt 936 Vario» and enhance the occupational safety of operators-drivers of these tractors.

Author Biographies

Вадим Борисович Самородов, National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", str. Frunze 21, Kharkov, Ukraine, 61002

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department

Department of "Car and tractor"

Анатолій Ігорович Бондаренко, National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", str. Frunze 21, Kharkov, Ukraine, 61002

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Department of "Car and tractor"

References

  1. Аш, Ж. Датчики измерительных систем [Текст]: пер. с франц.; в 2 кн./ Ж. Аш. − М.: Мир, 1992. − 480 с.
  2. Inzarulfaisham, Abd. R. Development of a Vibration Measuring Unit Using a Microelectromechanical System Accelerometer for Machine Condition Monitoring [Text]/ Inzarulfaisham Abd. Rahim, Muhamad Azman Miskam, Othman Sidek, Shahril Azwan Zaharudin, Mohammad Zaidi Zainol, Shukri Korakkottil Kunhi Mohd// European Journal of Scientific Research, 2009. – Vol. 35, No.1. – P. 150-158.
  3. Albarbar, A. Suitability of MEMS Accelerometers for Condition Monitoring: An experimental study [Text]/ A. Albarbar, S. Mekid, A. Starr, R. Pietruszkiewicz// Sensors. – 2008. – Vol. 8, № 2. – P. 784–799. doi:10.3390/s8020784.
  4. Клец, Д. М. Разработка мобильного регистрационно-измерительного комплекса для проведения динамических испытаний колесных машин [Текст]/ Д. М. Клец// Вісник Національного транспортного університету. – 2012. – № 25. – С. 234-241
  5. Шевцов, C. М. Измерительные преобразователи вибрационных процессов [Текст]/ C. М. Шевцов, С. П. Ереско// Вестник БрГУ. Системы. Методы. Технологии. – 2012. – Вып. 3 (7). – С. 42-49.
  6. Бондаренко, А. І. Експериментальне дослідження процесу гальмування колісного трактора Fendt 936 Vario [Текст]/ А. І. Бондаренко, Є.С. Пелипенко// Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Транспортне машинобудування. – 2014. – №22(1065). – С. 22-29.
  7. Haykin, S. Adaptive filter theory [Text]/ Simon Haykin. – Ed. 3. – Prentice-Hall, 1996. – 989 p.
  8. Grewal, M. Kalman filtering theory and practice using Matlab [Text]/ M. Grewal, A. Andrews. – Ed. 2. – New York: Wiley, 2001. – 410 p.
  9. Синицын, И. Н. Фильтры Калмана и Пугачева [Текст]: учеб. пос./ И. Н. Синицын. – М.: Университетская книга, Логос, 2006. – 640 с.
  10. Badri, A. A Method to Calibrate the Measured Responses by MEMS Accelerometers [Text]/ A. Badri, J. K. Sinha, A. Albarbar// Strain. – 2010. – Vol. 47. – P. 242–257. doi:10.1111/j.1475-1305.2010.00764.x.
  11. Клец, Д. М. Метод повышения точности обработки данных, полученных в ходе испытаний мобильных машин, с помощью фильтра Баттерворта [Текст]/ Д. М. Клец// Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Транспортне машинобудування. – 2012. – № 60 (966). – С. 98-104.
  12. Глобальные технические правила № 8. Электронные системы контроля устойчивости [Текст]: ESE TRANS 180. – Введены в Глобальный регистр 26 июня 2008 года. – Женева: ООН, 2008. – 116 с. – Режим доступа: www/URL: http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29registry/ECE-TRANS-180a8r.pdf.
  13. Бондаренко, А. І. Просторова математична модель процесу гальмування колісного трактора Fendt 926 Vario [Текст]/ А. І. Бондаренко// Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2011. – № 5/4 (53). – С. 47-51.
  14. ГОСТ 12.2.019 – 86. Тракторы и машины самоходные сельскохозяйственные. Общие требования безопасности [Текст]. – Введен. 01.07.87. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 25 с.
  15. ГОСТ 12.2.019 – 2005. Тракторы и машины самоходные сельскохозяйственные. Общие требования безопасности [Текст]. – Введен. 01.06.2005. – М.: Изд-во стандартов, 2005. – 25 с.
  16. ASAE S365. JT (SAE J 1041). Правила проверки тормозных устройств сельскохозяйственных механизмов и критерии их эффективности [Текст].– Ростов на Дону: Перевод РН – 70996, 1987. – 15 с.
  17. Ash, Zh. (1992). Datchyky yzmerytelnykh system. Translated from the French. M.: Myr, 480.
  18. Inzarulfaisham Abd, R., Muhamad Azman, M., Othman, S., Shahril Azwan, Z., Mohammad Zaidi, Z., Shukri Korakkottil Kunhi, M. (2009). Development of a Vibration Measuring Unit Using a Microelectromechanical System Accelerometer for Machine Condition Monitoring. European Journal of Scientific Research, Vol. 35, No.1, 150-158.
  19. Albarbar, A., Mekid, S., Starr, A., Pietruszkiewicz, R. (2008, February). Suitability of MEMS Accelerometers for Condition Monitoring: An experimental study. Sensors, Vol. 8, № 2, 784–799. doi:10.3390/s8020784.
  20. Klets, D. M. (2012). Razrabotka mobylnoho rehystratsyonno-yzmerytelnoho kompleksa dlia provedenyia dynamycheskykh yspytanyi kolesnykh mashyn. Visnyk Natsionalnoho transportnoho universytetu, №25, 234-241
  21. Shevtsov, C. M., Eresko, S. P. (2012). Yzmerytelnye preobrazovately vybratsyonnykh protsessov. Vestnyk BrHU. Systemy. Metody. Tekhnolohyy, Vyp. 3(7), 42-49.
  22. Bondarenko, A. I., Pelypenko, Ye. S. (2014). Eksperymentalne doslidzhennia protsesu halmuvannia kolisnoho traktora Fendt 936 Vario. Visnyk NTU «KhPI». Seriia: Transportne mashynobuduvannia, №22(1065), 22-29.
  23. Haykin, S. (1996). Adaptive filter theory. Ed. 3. Prentice-Hall, 989.
  24. Grewal, M., Andrews, A. (2001). Kalman filtering theory and practice using Matlab. Ed. 2. New York: Wiley, 410.
  25. Synytsyn, Y. N. (2006). Fyltry Kalmana y Puhacheva. M.: Unyversytetskaia knyha, Lohos, 640.
  26. Badri, A., Sinha, J. K., Albarbar, A. (2010, July 5). A Method to Calibrate the Measured Responses by MEMS Accelerometers. Strain, Vol. 47, 242–257 doi:10.1111/j.1475-1305.2010.00764.x.
  27. Klets, D. M. (2012). Metod povyshenyia tochnosty obrabotky dannykh, poluchennykh v khode yspytanyi mobylnykh mashyn, s pomoshchiu fyltra Battervorta. Visnyk NTU «KhPI». Seriia: Transportne mashynobuduvannia, № 60(966), 98-104.
  28. Hlobalnye tekhnycheskye pravyla № 8. Elektronnye systemy kontrolia ustoichyvosty. (2008). ESE TRANS 180. Vvedeny v Hlobalnyi rehystr 26 yiunia 2008 hoda. Zheneva: OON, 116. Available: http://www.unece.org/fileadmin/DAM/ trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29registry/ECE-TRANS-180a8r.pdf.
  29. Bondarenko, A. (2011). Spatial mathematical model of process of braking the wheeled tractor Fendt 926 Vario. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 5(4(53)), 47-51.
  30. HOST 12.2.019 – 86. Traktory y mashyny samokhodnye selskokhoziaistvennye. Obshchye trebovanyia bezopasnosty. (1989). Vveden. 01.07.87. M.: Yzd-vo standartov, 25.
  31. HOST 12.2.019 – 2005. Traktory y mashyny samokhodnye selskokhoziaistvennye. Obshchye trebovanyia bezopasnosty. (2005). Vveden. 01.06.2005. M.: Yzd-vo standartov, 25.
  32. ASAE S365. JT (SAE J 1041). Pravyla proverky tormoznykh ustroistv selskokhoziaistvennykh mekhanyzmov y kryteryy ykh effektyvnosty. (1987). Rostov na Donu: Perevod RN – 70996, 15.

Published

2014-05-29

How to Cite

Самородов, В. Б., & Бондаренко, А. І. (2014). Results of experimental research of process of braking the wheeled tractor «Fendt 936 Vario». Technology Audit and Production Reserves, 3(2(17), 54–59. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.26215

Issue

Section

Mechanical engineering