Calculations of the optimal distribution of brake force in agricultural vehicles categories R3 and R4

Fulfilling the requirements of the EU Directive 2015/68 in the area of braking for agricultural trailers depends on the proper selection of individual components of the braking system. This paper describes the requirements regarding braking performance and distribution of brake forces in agricultural trailers in R3 and R4 categories. On this basis, a methodology for calculating the optimal linear distribution of brake forces, characteristic for agricultural trailers with pneumatic braking systems, has been developed. The examples of calculation of an optimal distribution of brake forces for a two- and three-axle trailer with a tandem suspension system of the rear axle assembly have been provided. The optimization algorithm with the Monte Carlo method has been described, based on which a computer program was developed to select a linear distribution of brake forces in a three-axle trailer with ‘walking beam’ and ‘bogie’ suspensions. The presented calculations can be used in the design process to select the parameters of wheel braking mechanisms and then the characteristics of the pneumatic valves of the braking system.

Spełnienie wymagań Dyrektywy UE 2015/68 w zakresie hamowania przyczep rolniczych zależy od właściwego doboru poszczególnych komponentów układu hamulcowego. W pracy opisano wymagania dotyczące skuteczności hamowania oraz rozdziału sił hamujących w przyczepach rolniczych kategorii R3 i R4. Na tej podstawie opracowano metodykę obliczeń optymalnego liniowego rozdziału sił hamujących, charakterystycznego dla przyczep rolniczych z pneumatycznymi układami hamulcowymi. Zamieszczono przykłady obliczeń optymalnego rozdziału sił hamujących dla przyczepy dwu i trzyosiowej z tandemowym układem zawieszenia zespołu osi tylnych. Opisano algorytm optymalizacji metodą Monte Carlo, na podstawie którego opracowano program komputerowy do doboru liniowego rozdziału sił hamujących w przyczepie trzyosiowej z zawieszeniem „walking beam” i „bogie”. Przedstawione obliczenia można wykorzystać w procesie projektowania do doboru parametrów kołowych mechanizmów hamulcowych, a następnie charakterystyk zaworów pneumatycznych układu hamulcowego.