2.2. Исследовательская установка.39.
2.3. Исследование сигналов.44.
2.3.1. Отслоение части корда.45.
2.3.2. Ослабление крепления колесного диска к ступице.86.
2.3.3. Блокировка колеса.96.
2.4.
Заключение
104.
Глава 3. Разработка алгоритма и системы акустической диагностики состояния колес движущегося автомобиля.107.
3.1.
Введение
107.
3.2. Алгоритм акустической диагностики состояния колес автомобиля.107.
3.2.1. Анализ полосовых сигналов.109.
3.2.2. Анализ сигнала огибающей.110.
3.2.3. Расчет критериев регистрации дефектов.113.
3.2.4. Решающее устройство.114.
3.2.5. Система оповещения водителя о возникновении неисправности колеса.114.
3.3. Требования к системе диагностики.114.
3.4. Система акустической диагностики состояния колес.115.
3.5. Интерфейс пользователя.116.
3.6. Автомобильный компьютер.118.
3.7. Программная реализация.119.
3.8.
Заключение
123.
Глава 4. Испытания.124.
4.1.
Введение
124.
4.2. Лабораторные испытания.125.
4.3. Полевые испытания.126.
4.4.
Заключение
127.
Заключение
129.
Литература
134.
Приложение.137.
Быстрое экономическое развитие государства, а также рост благосостояния отдельных его граждан стали причинами значительного увеличения количества как грузовых, так и легковых автомобилей на отечественных и зарубежных дорогах. Огромное число людей становится вовлеченным в дорожное движение. Все это приводит к тому, что с каждым годом неминуемо возрастает количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП), а наносимый при этом человеческий и экономический ущерб приобретает размер национального бедствия. Эти факты делают актуальным проведение целого ряда дополнительных мероприятий по обеспечению безопасности автомобильного движения. Не последнее место среди них занимает проблема обеспечения безопасности эксплуатации автомобилей. В настоящее время любой автомобиль (грузовой или легковой) рассматривается производителями и покупателями не только с позиции его стоимости и технических характеристик, но и с позиции безопасности.
Производители современных автомобилей занимаются тщательным анализом статистики автопроисшествий, в ходе которого выясняются причины ДТП и оцениваются их последствия. Все это позволяет разработать ряд мер, позволяющих если не предотвратить ДТП, то по максимуму уменьшить их последствия.
Одним из направлений по предотвращению ДТП является организация оперативного контроля технического состояния отдельных узлов и агрегатов автомобиля. По данным статистики почти половина ДТП, обусловленных неудовлетворительным состоянием автомобилей, происходит из-за неисправности колес [1]. Это связано с тем, что именно колеса являются единственным связующим звеном между автомобилем и дорогой. При любых дорожных условиях безопасность автомобиля зависит от сравнительно небольшого пятна контакта автомобильной покрышки и дорожного полотна. Таким образом, очень важной задачей для обеспечения безопасности является оперативный контроль состояния колес и своевременное оповещение водителя о возникновении какихлибо технических неисправностей. На сегодняшний день в большинстве случаев контроль за состоянием колес транспортного средства осуществляется водителем, которому вменяется в обязанности регулярно (перед каждым выездом) производить визуальный осмотр колес с целью выявления и устранения их дефектов. Естественно, что данный подход является малоэффективным. Косвенно об этом свидетельствует статистика ДТП. В данном случае сказывается как пресловутый «человеческий» фактор (достаточно трудно визуально оценить состояние колеса автомобиля), так и тот факт, что дефекты, возникающие в ходе эксплуатации автомобиля (в ходе его движения), не могут быть своевременно выявлены водителем и, следовательно, способны привести, и приводят к трагическим последствиям.
Такое состояние дел в области организации безопасности автомобильного движения привело к тому, что в настоящее время всё более актуальной становится задача создания универсальной, удобной, информативной и достоверной системы оперативной диагностики состояния колес автомобилей. Она должна непрерывно отслеживать состояние колес и своевременно оповещать водителя о возникновении каких-либо неисправностей.
Таким образом, актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью разработки эффективного метода диагностики состояния колес автомобилей.
Целью диссертационной работы является разработка системы акустической диагностики состояния колёс транспортных средств большой грузоподъёмности, позволяющей оперативно регистрировать возникающие при их эксплуатации неисправности в условиях повышенного уровня внешних помех.
Для достижения поставленной цели необходимо: 1. Провести анализ современных методов, стандартов и рекомендаций, посвященных оценке технического состояния отдельных узлов и агрегатовклассифицировать и описать дефекты колеспроанализировать современные способы их регистрации и выделить наиболее перспективныесформулировать требования, предъявляемые к системе акустической диагностики состояния колес грузовых автомобилей;
2. Разработать алгоритмы регистрации и идентификации дефектов колес на основе анализа акустических сигналов, создаваемых ими при движении автомобиля. Сформулировать общую концепцию оценки состояния колес и выбрать диагностические признаки;
3. Сформулировать научно-исследовательские и практические требования к создаваемой системе акустической диагностики состояния колес. На их основе разработать концепцию программирования, структуру и интерфейс программы, выбрать язык программирования для реализации системы диагностики;
4. Написать и отладить программное обеспечение для системы диагностики состояния колес;
5. Выбрать способ проверки достоверности результатов, получаемых с помощью разработанного программного обеспечения. Сформировать набор тестовых сигналов для проведения испытаний;
6. Провести испытания. Обработать результаты, и сделать заключение о степени достоверности диагностики состояния колес с помощью разработанной программы и о правильности выбора тех или иных научно-исследовательских и прикладных решений.
Методы проведения исследований. Для решения поставленных задач использовались методы цифровой обработки акустических сигналов, программирование на языках С и С++, программное обеспечение МайаЬ, спектральный анализ сигналов, математическая статистика и математический анализ.
Научная новизна и новые полученные результаты:
1. Сформулирован общий подход к разработке системы акустического контроля состояния колёс транспортных средств при повышенном уровне помеханализ акустических сигналов, сопровождающих их движение. Получен набор записей акустических сигналов, возникающих при движении исправных и неисправных колёс. На основе анализа данных сигналов найдены диагностические признаки, позволяющие не только обнаруживать, но и идентифицировать три наиболее распространённых дефекта: отслоение части корда, ослабление крепления колёсного диска к ступице, частичная и полная блокировка колеса. Выявлено негативное влияние внешних шумов и неровностей дорожного покрытия на структуру и характеристики анализируемых акустических сигналов. Предложены конкретные способы для их уменьшения. При анализе сигнала огибающей успешно решена проблема разделения её всплесков на компоненты, обусловленные неровностью дорожного покрытия, и всплески, обусловленные отслоением части корда. Разработан метод минимизации влияния помех от неровностей дороги на результаты диагностики;
2. Установлено, что обнаружение таких дефектов как отслоение части корда, блокировка колеса и ослабление крепления колёсного диска к ступице может осуществляться на основе сравнения уровней полосовых акустических сигналов двух колёс, расположенных на одной оси автомобиля. Случай, когда разница уровней данных сигналов в полосе частот от 1930 Гц до 2290 Гц превышает эмпирически найденное пороговое значение 8,3 дБ, соответствует возникновению либо отслоения части корда, либо блокировки колеса. Значение данной величины от 7,9 дБ до 8,3 дБ соответствует только отслоению части корда. Если же данная величина принимает значения менее 4,4 дБ, то оба дефекта отсутствуют, а от 4,4 дБ до 5,2 дБ, то отсутствует блокировка колеса. Аналогичным образом, только для полосы частот от 11 200 Гц до 11 700 Гц, регистрируется ослабление крепления колесного диска к ступице. Если данная величина превышает 9,1 дБ, то произошло ослабление крепления, а если меньше 3,6 дБ, то данный дефект отсутствует;
3. Выявлено, что дополнительным признаком, позволяющим не только обнаружить, но и идентифицировать дефект отслоение части корда (отличить его от блокировки колеса), является энергия первых 11 гармоник сигнала огибающей в полосе частот от 5050 Гц до 5430 Гц, кратных частоте вращения колеса. Превышение разницы данных энергий для колёс, расположенных на одной оси, значение более 17,1 дБ соответствует отслоению корда. Если же данная величина составляет менее 2,6 дБ, то отслоение корда отсутствует. Обнаружение такого дефекта как полная блокировка колеса возможно на основе оценки скорости изменения уровня акустического сигнала в полосе частот от 1930 Гц до 2290 Гц. Если скорость изменения уровня больше эмпирически найденного порогового значения 7,4 дБ/с, то возникла полная блокировка колеса. Если меньше 3,1 дБ/с, то полная блокировка колеса отсутствует;
4. В результате доработки, уточнения и объединения сформулированных методов обнаружения и идентификации отдельных дефектов колес разработан оригинальный алгоритм системы акустического контроля состояния колес транспортных средств при повышенном уровне помех. Он позволяет не только обнаруживать дефект на основе оценки и сравнения уровней полосовых сигналов исправных и неисправных колес, но и идентифицировать их по характерным признакам, таким как скорость изменения уровней полосовых сигналов и величина энергии одиннадцати первых гармоник сигнала огибающей, кратных частоте вращения колеса;
5. На основе изучения и анализа различных факторов, связанных с эксплуатацией автомобиля, сформулированы требования к разрабатываемой системе акустического контроля состояния колес. Разработана компьютерная программа оперативного контроля состояния автомобильных колес. Структура программы, а также использованный при её написании язык С, сделали возможным её применение не только в научно-исследовательских, но и в сугубо прикладных целях, т. е. как законченный программный продукт, пригодный для практического использования при эксплуатации грузовых автомобилей;
6. Разработан способ проверки достоверности результатов, получаемых с помощью системы акустического контроля состояния колес транспортных средств при повышенном уровне помех. Проведены лабораторные и частично полевые испытания, доказывающие правильность принятых научных и технических решений.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
1. Сформирован банк записей акустических сигналов, сопровождающих движение исправных и неисправных колёс автомобилей, как при отсутствии, так и при наличии внешних помех;
2. Разработан метод акустического контроля состояния колёс транспортных средств, позволяющий оперативно обнаруживать и с достаточной для практики точностью идентифицировать возникающие в них дефекты;
3. Разработано программное обеспечение, на основе которого реализована система акустического контроля состояния колёс транспортного средства во время его движения;
4. Проведены лабораторные и неполные полевые испытания системы акустического контроля состояния колёс транспортных средств, подтверждающие достоверность получаемых с её помощью результатов.
Внедрение результатов исследований. Результаты исследований использовались в ОАО НПП «Дигитон» [2], в ФГУП «Научно-исследовательский институт «Рубин», а также в компании Taipale Telematics Ltd (Финляндия) [1].
Положения, выносимые на защиту:
1. Разработанная система акустического контроля состояния колёс транспортных средств при повышенном уровне помех позволяет обнаруживать, идентифицировать и регистрировать три наиболее распространенных дефекта: отслоение части корда, ослабление крепления колесного диска к ступице, блокировка колеса;
2. Различие уровней акустических сигналов в полосе частот от 1930 Гц до 2290 Гц для колёс, расположенных на одной оси автомобиля, позволяет обнаруживать такие дефекты как отслоение части корда и блокировка колеса;
3. Различие энергий первых 11 гармоник сигнала огибающей в полосе частот от 5050 Гц до 5430 Гц, кратных частоте вращения колеса, для колёс, расположенных на одной оси позволяет идентифицировать дефект отслоение части корда;
4. Скорость изменения уровня акустического сигнала, создаваемого колесом автомобиля в полосе частот от 1930 Гц до 2290 Гц, позволяет обнаружить дефект полная блокировка колеса;
5. Различие уровней акустических сигналов, создаваемых колёсами, расположенными на одной оси, в полосе частот от 11 200 Гц до 11 700 Гц позволяет обнаружить и идентифицировать дефект ослабление крепления колесного диска к ступице;
6. Комплексное использование найденных в работе критериев обнаружения дефектов колёс, учитывающих особенности временной и частотной структуры акустических сигналов, сопровождающих движение исправных и неисправных колёс, позволило разработать общий алгоритм системы акустического контроля состояния колес транспортных средств при повышенном уровне помех.
Апробация результатов работы и публикации. Полученные в работе результаты обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича в Санкт-Петербурге.
По тематике диссертационной работы опубликовано 4 печатных работы, включая 1 публикацию в виде тезисов докладов, 1 статью в журнале «Труды учебных заведений связи», 1 статью в журнале «Научно-технические ведомости СПбГПУ» и 1 статью в журнале «Известия Курского государственного технического университета».
Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Первая глава является вводной. В ней определена область исследований — оперативный контроль технического состояния автомобильных колес и систем их креплениясделан обзор соответствующих публикацийприведена классификация дефектов автомобильных колесперечислены существующие проблемы и указаны возможные пути их разрешениясформулированы цель и задачи научных исследований, проводимых в рамках данной диссертационной работы. Во второй главе осуществляется изложение результатов разнопланового анализа акусти.
Результаты работы описанной выше процедуры «исправления» выборки сигнала огибающей представлены на рис. 2.20 и рис. 2.21. Полученные спектральные оценки «исправленных» выборок позволяют реализовать процедуру автоматического поиска гармоник, кратных частоте вращения колеса автомобиля, с последующим суммированием их энергии.
Алгоритм вычисления суммы энергии первых 8−12 гармоник, кратных частоте вращения колеса, будет подробно изложен в третьей главе диссертации. В его основу положена процедура косвенного приблизительного расчета частоты вращения колеса (2.1). Она реализована на основе приблизительных измерений скорости движения автомобиля и диаметра колеса. С помощью формулы (2.1) оцениваются границы области частот, в которой должна находиться первая гармоника частоты вращения колеса. С помощью модифицированного ковариационного метода вычисляют спектральную оценку сигнала. В заданной области частот в полученном спектре сигнала осуществляют поиск максимальной гармонической составляющей. Данная составляющая идентифицируется как основная гармоника частоты вращения колеса. На основе значения частоты первой гармоники (примерное значение частоты вращения колеса) осуществляется поиск остальных 8−12 гармоник, кратных частоте вращения колеса. Энергия локализованных гармоник суммируется. Разница суммарной энергии гармоник, полученных для отдельных пар передних и задних колес, сравнивается с пороговым значением. На основе данного сравнения делается заключение об исправности или неисправности автомобильных колес.
На рис. 2.22 приведены значения суммарной энергии гармоник, кратных частоте вращения колеса, полученные для исправных и неисправных колес. Они позволяют сделать ориентировочное заключение о достоверности и надежности предложенного критерия регистрации отслоения части корда (энергии первых 8−12 гармоник, кратных частоте вращения колеса), а также процедуры поиска и устранения всплесков сигнала огибающей, обусловленных неровностью дорожного покрытия (рис. 2.19).
Ж— левое заднее колесо (неисправное).
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100.
Частота, Гц.
Рис. 2.20. Выборочный спектр, полученный с помощью МКМ («неисправная» выборка).
Ж— левое заднее колесо (неисправное).
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100.
Частота, Гц.
Рис. 2.21. Выборочный спектр, полученный с помощью МКМ («исправленная» выборка).
1Е-4и о, а> я О.
1Е-5.
1Е-6Ч левое заднее колесо (неисправное) —6— правое заднее колесо (ис правное) =а левое перс днее колесо (^справное) правое переднее колесо д.
ДА/1″ ьо исправное) хР Ш.
Время, с.
Рис. 2.22. Суммарная энергия первых 12 гармоник, кратных частоте вращения колеса.
Уточнение алгоритма.
Проведенные исследования сигналов исправных и неисправных колес позволили сформулировать следующие два критерия для регистрации отслоения части корда: разница уровней полосовых сигналов (область частот от 1500 Гц до 1800 Гц) для колес, расположенных на одной осиразница уровней энергий первых 8−12 гармоник сигнала огибающей, кратных частоте вращения колеса, для колес, расположенных на одной оси.
Предварительные результаты вычисления данных критериев для исправных и неисправных колес, сделанных для отрывка записи, длительностью 90 с, были приведены выше. Там же было дано общее описание процедуры вычисления указанных выше критериев, приблизительные значения пороговых величин, а также сделано ориентировочное заключение о достоверности предложенных критериев регистрации отслоения части корда.
Необходимо отметить, что предложенный алгоритм имеет множество степеней свободы, т. е. множество параметров (параметры ПФ и ФНЧ, интервал усреднения и т. п.), изменение которых может положительно или негативно сказываться на результаты регистрации и идентификации отслоения части корда. Открытым так же остается вопрос о пороговых значениях критериев регистрации отслоения части корда.
С целью поиска оптимальных параметров алгоритма и окончательного определения пороговых величин критериев регистрации отслоения части корда были проведены дополнительные исследования, описание которых приводится ниже.
Для осуществления поиска оптимальных параметров алгоритма был сформулирован критерий оптимальности — оптимальным алгоритмом (оптимальными параметрами алгоритма) является тот, который обеспечивает максимальное различие величины критериев регистрации отслоения части корда для исправных и неисправных колес. Таким образом, необходимо, чтобы значения сформулированных выше критериев, полученные для исправных и неисправных колес, отличались на максимально возможную величину.
Для решения данной задачи была создана исследовательская программная модель (рис. 2.23), позволяющая, путем изменения отдельных параметров алгоритма и использования для испытания всех имеющихся записей, найти и сформулировать оптимальный алгоритм регистрации отслоения части корда.
Для каждого блока исследовательской модели указаны параметры, значения которых уточнялись в ходе проводимых исследований. Более подробная информация, касающаяся диапазона изменения и найденных оптимальных значений отдельных параметров алгоритма, приведена в табл.2.2 и табл.2.3. Там же приводятся пороговые значения критериев регистрации отслоения части корда полученные для исправных и неисправных колес.
Сигналы от исправных и неисправных колес.
ЩІ.
Анализ полосовых сигналов ¦ + + ¦
Полосовой фильтр параметры П Ф).
С реднеквадратичное значение интервал усреднения) Г ц^г.
Разница СКЗ для колес на каждой оси і.
Фиксация пороговых значений порог) І ІІ.
Анализ сигнала огибающей ±±±4.
Полосовой фильтр параметры П Ф) ¦¦¦ =.
Амплитудный детектор (параметры фильтра нижних частот) + + + +.
Исправление сигнала пороговые значения).
Получение выборочного спектра параметры и способ получения спектральных оценок).
Поиск гармоник, кратных частоте вращения колеса количество гармоник).
Оценка суммы энергии гармоник, кратных частоте вращения колеса количество гармоник).
ШІ.
Разница су м м арной энергии гармоник для колес на каждой оси.
Фиксация пороговых значений порог) I.
Поиск максимального порогового значения для пары сигналов исправных колес. Поиск минимального порогового значения для сигналов исправного и неисправного колес.
Рис. 2.23. Поиск оптимальных параметров алгоритма и пороговых величин критериев регистрации отслоения части корда.
Необходимо отметить, что при поиске пороговых значений критериев регистрации дефекта рассматривались наихудшие случаи. В соответствии с этим «порог предупреждения о возможном отслоении части корда» — это максимальное значение разницы уровней полосовых сигналов или разницы уровней энергий первых 8−12 гармоник сигнала огибающей, полученные для пары исправных колес, а «порог регистрации отслоения части корда» — это минимальное значение разницы уровней полосовых сигналов или разницы уровней энергий первых 8−12 гармоник сигнала огибающей, полученные для исправного и неисправного колес.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
.
Независимо от причин возникновения, практически все рассмотренные в диссертации дефекты колес автомобиля могут приводить, а зачастую, и приводят к катастрофическим последствиям. Это делает актуальной задачу разработки системы контроля состояния колес, которая бы позволяла оперативно выявлять дефекты во время движения автомобиля.
Подробное изучение природы возникновения дефектов автомобильных колес, а также характера их проявления позволило сделать предположение о возможности создания системы оперативной диагностики состояния колес, построенной на основе анализа создаваемых колесами при движении автомобиля акустических сигналов.
Реализация данной системы диагностики осложнена большим количеством внешних факторов, негативно влияющих на её работу. Все они, так или иначе, связаны с особенностями конструкции и условиями работы автомобильных колес.
В результате проведенного анализа были выявлены наиболее значимые негативные факторы, которые необходимо учитывать при создании системы акустической диагностики: внешние акустические шумы, создаваемые как самим автомобилем, так и другими источникамипостоянно меняющаяся скорость движения автомобиля, являющаяся причиной изменение частоты вращения колесразличные погодные условия (дождь, снег и т. п.) — непостоянные размеры колес автомобиля, изменяющиеся в зависимости от нагрузки и уровня давления в шинахдефекты дорожного покрытия и т. п. Некоторые из перечисленных факторов были выявлены на основе априорного анализа данной проблемы. Другие, не менее существенные факторы, выявлены на этапе записи и анализа акустических сигналов, сопровождающих движение колес. Все они были подвергнуты анализу, на основе которого для их устранения или минимизации их влияния предложены конкретные технические решения. В конечном счете, все это позволило разработать методы регистрации и идентификации различных дефектов автомобильных колес, которые легли в основу созданной в рамках диссертационной работы системы акустической диагностики.
Над разрешением проблемы безопасности автомобильного движения работает множество организаций и предприятий, которые с тем или иным успехом внедряют новые системы и технологии. В ходе разработки системы диагностики колес был подробно проанализирован имеющийся на сегодняшний день опыт предотвращения дорожно-транспортных происшествий, возникающих из-за неисправности колес автомобиля.
Кроме этого подробному изучению были подвергнуты имеющиеся в вибродиагностике способы контроля, мониторинга и диагностики дефектов различного оборудования. Анализ существующих методов вибродиагностики, а также изучение диагностических систем, созданных на их основе, позволили сделать заключение о том, что разработка эффективной системы диагностики возможна только на основе использования комплексных методов, адаптированных как к конкретному диагностируемому устройству, так и к условиям его эксплуатации.
Анализ большого числа систем диагностики различного оборудования позволило выявить общие проблемы, возникающие на различных этапах ее разработки, реализации и эксплуатации. Были рассмотрены наиболее существенные из них: выбор и размещение датчиков, устранения внешних шумов, наличие априорной информации об исследуемом узле и т. п.
При разработке конкретной системы диагностики дефектов все сформулированные выше проблемы должны решаться совместно. Для этого было проведено предварительное, подробное и разностороннее изучение объекта диагностики (автомобильное колесо и система его крепления): его устройство, режимы работы, возможные дефекты, условия эксплуатации и т. п. Из множества дефектов автомобильных колес в качестве объекта изучения выбраны три наиболее часто встречающиеся их разновидности: отслоение части кордаослабление крепления колесного диска к ступицеблокировка (частичная и полная) колеса.
С помощью специально созданной исследовательской установки (грузовой автомобиль, оснащенный системой записи упомянутых акустических сигналов) было получено большое количество записей акустических сигналов, сопровождающих движение исправных и неисправных колес, для различных скоростей движения автомобиля и различных природных условий.
На основе подробного изучения устройства автомобильных колес, причин возникновения перечисленных выше дефектов, а также характера их проявления сделаны теоретические предположения о характере и структуре акустических сигналов, сопровождающих данные дефекты.
В рамках исследования акустических сигналов, сопровождающих движение исправных и неисправных колес, был проведен тщательный анализ сигналов во временной и частотной области. Исследованы эффекты амплитудной модуляции высокочастотных шумов (сигнал огибающей). Сформулированы критерии регистрации отдельных видов дефектов колес. Выявлено негативное влияние внешних низкочастотных шумов, а также неровностей дорожного покрытия на структуру и характеристики акустических сигналов. Предложены конкретные способы уменьшения данного влияния.
При разработке метода регистрации и идентификации отслоения части корда сформулирована и успешно решена проблема разделения всплесков огибающей на всплески, обусловленные неровностью дорожного покрытия, и всплески, обусловленные отслоением части корда. Предложена и успешно испытана процедура минимизации влияния неровности дорожного покрытия на спектральные характеристики сигнала огибающей.
На основе сравнения частотных, временных и статистических характеристик сигналов исправных и неисправных колес предложены критерии регистрации перечисленных выше дефектов:
1. Отслоение части корда: разница уровней энергии полосовых сигналов (область частот от 1930 Гц до 2290 Гц) для колес, расположенных на одной осиразница уровней энергий первых 11 гармоник сигнала огибающей, кратных частоте вращения колеса, для колес, расположенных на одной оси.
2. Ослабление крепления колесного диска к ступице: разница уровней энергии полосовых сигналов (область частот от 11 200 Гц до 11 700 Гц) для колес, расположенных на одной оси.
3. Частичная и полная блокировка автомобильного колеса: разница уровней энергии полосовых сигналов (область част от 1930 Гц до 2290 Гц) для колес, расположенных на одной осискорость изменения уровня полосового сигнала.
По результатам лабораторных испытаний были доработаны методы вычисления данных критериев, найдены их пороговые значения для исправных и неисправных колес. На их основе разработан общий алгоритм акустической диагностики состояния автомобильных колес.
Сформулированы основные требования к создаваемой системе акустической диагностики. Выбрано оборудование, необходимое для реализации системы диагностики.
Разработанный алгоритм системы диагностики реализован в виде универсальной библиотеки, написанной на языке программирования С. На её основе создано приложения для операционной системы Windows ХР.
Разработан и реализован пользовательский интерфейс, позволяющий водителю контролировать состояние колес автомобиля и своевременно принимать меры по устранению возможных дефектов.
Создана и настроена система акустической диагностики для грузового автомобиля с четырьмя колесами.
Проведены лабораторные испытания разработанной системы диагностики с использованием предварительно записанных акустических сигналов, сопровождающих движение исправных и неисправных колес. В 100% случаев дефекты колес были зарегистрированы системой и более чем в 92% случаев правильно идентифицированы. В данных испытаниях были задействованы не только записи сигналов, используемые при разработке алгоритма системы диагностики, но и дополнительные записи, предназначенные только для лабораторных испытаний. Это позволяет с достаточной степенью уверенности судить о достоверности полученных результатов.
В настоящее время созданная система акустической диагностики технического состояния колес грузового автомобиля проходит полевые испытания. Имеющиеся на данный момент первые результаты данных испытаний сводятся в основном к возникновению случаев ложного срабатывания системы диагностики при совершении грузовым автомобилем сложных маневров, таких как, крутые повороты и развороты. Для устранения данного сбоя система диагностики была подвергнута доработке, которая заключается в ведении ограничения на минимальную скорость движения автомобиля, при которой осуществляется диагностика колес (начинает работать система). В качестве первого варианта выбрана пороговая скорость движения автомобиля равная 30 км/ч. Данная корректировка алгоритма позволила исключить подавляющее большинство случаев ложного срабатывания системы диагностики автомобильных колес.
По результатам лабораторных и полевых испытаний можно сделать заключение о достоверности результатов, получаемых с помощью разработанной и созданной в рамках данной диссертационной работы системы акустической диагностики состояния колес грузового автомобиля.
