THE PRINCIPLE OF CONSTRUCTING A MICROSYSTEM INDICATOR OF THE STATE OF THE BRAKE PAD OF A ROBOTIC CAR
Authors: КОСТЕНКО М.Ю. , СЕМЫНИН М.В. , ВОЛКОВ С.С. , СЕМЫНИН В.В. 
Published: July 2021

Проблема и цель. С развитием и широким применением колесной наземной транспортной техники выдвигаются повышенные требования к устройству машин, их управляемости с одновременным упрощением требований к водителю по управлению машиной и обеспечению ее функционирования в широком диапазоне технических возможностей. Целью исследований явилось теоретическое обоснование и практическая реализация способа непрерывного мониторинга состояния накладок тормозных колодок автомобиля КамАЗ. Методология. Разработано микросистемное устройство для контроля состояния тормозной колодки, отвечающее требованиям автоматизации и роботизации. Электрическая схема устройства построена по аналоговой форме с непрерывной регистрацией неэлектрического сигнала о состоянии (толщине износа) накладки в преобразованной электрической форме. Принцип действия сигнализатора состояния тормозной колодки автомобиля построен на использовании явления изменения электрической емкости конденсатора с изолирующей прокладкой между электродами при изменении толщины этого изолятора. Если встроить в керамическую (изолирующую) накладку тормозной колодки металлический электрод, то он образует электрическую емкость с поверхностью тормозимого металлического тела. Это позволяет в качестве изолирующей прокладки использовать изнашивающийся слой фрикционной накладки тормозной колодки. В таком датчике первичным источником информации будет являться непосредственно контролируемый параметр – остаточный рабочий слой фрикционной накладки тормозной колодки Результаты. Разработано индикаторное устройство, позволяющее водителю, находящемуся в кабине автомобиля, не отрываясь от управления осуществлять непрерывный мониторинг состояния тормозных накладок (толщины рабочего слоя) вплоть до критического, при котором дальнейшая эксплуатация транспортного средства становится небезопасной. Заключение. Применение разработанного индикаторного устройства для визуального функционального контроля водителем состояния тормозных колодок автомобиля делает возможным предотвращение нештатных ситуаций, которые могут возникнуть из-за невозможности эффективного использования рабочей тормозной системы автомобиля по причине предельно допустимого или неравномерного износа фрикционных накладок тормозных колодок.

Problem and purpose. With the development and widespread use of wheeled ground transport equipment, increased requirements are put forward for the device of machines, their controllability, while simplifying the requirements for the driver to control the machine and ensure its functioning in a wide range of technical capabilities. The aim of the research was the theoretical substantiation and practical implementation of the method for continuous monitoring of the state of the brake pads of the KamAZ car. Methodology. Microsystem device for monitoring the condition of the brake pad, which meets the requirements of automation and robotization. The electrical circuit of the device is built in an analog form with continuous registration of a non-electrical signal about the state (wear thickness) of the pad in a converted electrical form. The principle of operation of the signaling device of the state of the brake shoe of a car is based on the use of the phenomenon of change in the electrical capacitance of a capacitor C with an insulating gasket between the electrodes when the thickness of this insulator changes. If a metal electrode is embedded in the ceramic (insulating) lining of the brake shoe, then it forms an electric capacitance C with the surface of the braking metal body. This allows the wear layer of the brake pad friction lining to be used as an insulating pad. In such a sensor, the primary source of information will be the directly monitored parameter - the residual working layer of the friction lining of the brake shoe Results. Development of an indicator device that allows the driver, who is in the cab of the car, without interrupting control, to continuously monitor the state of the brake linings (thickness of the working layer) up to the critical state, at which the further operation of the vehicle becomes unsafe. Conclusion. The development of an indicator device for visual functional control by the driver of the state of the brake pads of a car makes it possible to prevent abnormal situations that may arise due to the impossibility of effective use of the working brake system of the car, due to the maximum permissible or uneven wear of the friction linings of brake pads.