СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПНЕВМОТРАКОВ Российский патент 1994 года по МПК B62D55/24 

Изобретение относится к области испытаний наземных транспортных средств, а именно к испытаниям движителей и опорных элементов последних.

Известно устройство, позволяющее имитировать эксплуатационные нагрузки на пневмотрак подвижной платформой [1] .

Основной недостаток такого устройства - малодостоверные имитационные возможности режимов нагружения пневмотрака.

Известно другое устройство, в котором обжимная платформа установлена и с возможностью перемещения по высоте и поворота в вертикально-поперечной плоскости посредством двух силовых цилиндров, шарнирно прикрепленных к ее противоположным сторонам [2] .

Это устройство не обеспечивает четкого дозирования уровня деформации сжатия пневмотрака, которое необходимо для точного определения его допустимого значения по результатам испытаний на долговечность.

Цель изобретения - повышение точности определения допустимой деформации пневмотраков при имитации режима их нагружения, близкого к реальному в условиях эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что стенд для испытаний пневмотраков содержит остов, направляющую раму П-образной формы, обжимную плиту для взаимодействия с протекторами пневмотрактов, силовые цилиндры, шарнирно соединенные с обжимной плитой для поджатия указанной плиты к пневмотракам и ее поворота и систему управления силовыми цилиндрами. Стенд снабжен промежуточными обжимными плитами, содержащими цилиндрические выступы, расположенные с противоположных сторон на продольной оси симметрии обжимных плит, а вертикальные участки П-образной направляющей рамы выполнены с пазом, для перемещения в нем указанных цилиндрических выступов. Силовые цилиндры с противоположных сторон шарнирно соединены с крайними обжимающими плитами с образованием замкнутого контура, а ось симметрии шарнира расположена в точках пересечения поперечной оси симметрии обжимных плит и оси симметрии указанных силовых цилиндров. Стенд содержит также противовесы, закрепленные на раме посредством системы блоков, для исключения нагрузки на траки массой вышерасположенных плит и слоев.

На фиг. 1,2 и 3 - изображено устройство, спереди, сбоку и сверху; на фиг. 4, 5 и 6 - то же, при уравновешивании массы траков и плит противовесами; на фиг. 7 и 8 - узел для направления перемещения плит.

Устройство для испытаний пневматических траков гусеничного транспортного средства содержит остов 1, верхнюю 2, нижнюю 3 обжимные плиты и промежуточно-силовые цилиндры 9 и 10 и систему управления силовыми цилиндрами. Количество плит должно быть не менее трех, т. е. обязательно наличие хотя бы одной промежуточной (между крайними) плиты. Предназначены они для крепления испытуемых пневматических траков 11 и их деформации. Каждый трак крепится к одной из плит, контактируя со второй своим протектором. Для крепления траков на плитах предусмотрены те же элементы, что и на гусеничном обводе транспортного средства, например отверстия под шпильки или винты. Как явствует из схем, все плиты 2-7 имеют прямоугольную форму и расположены горизонтально одна над одной, что обеспечивает многослойное расположение испытуемых траков 11. Направляющая рама 8 имеет при этом П-образную форму, охватывая плиты в продольно-вертикальной плоскости. Нижними концами вертикальные стойки 12 и 13 рамы вмонтированы в остов 1 (фундамент). В стойках выполнены вертикальные направляющие прорези 14 под цилиндрические оси 15 и 16, прикрепленные к обоим коротким сторонам каждой плиты в середине, т. е. совпадают с продольными осями 17 симметрии каждой плиты. Диаметры осей 15 и 26 равны между собой и ширине прорезей 14 в стойках.

Траки 11 располагают таким образом, что их продольные плоскости симметрии совпадают с вертикальной продольной плоскостью, проходящей через указанные оси симметрии 17 плит. Эта продольная вертикальная плоскость проецируется в линию 18 на профильном изображении (виде слева) и линию 19 на горизонтальном изображении (виде сверху). Траки располагают (фиг. 1) симметрично относительно поперечной вертикальной плоскости, проецирующейся в линию 20. Количество траков в слое различное, в частности, от одного до пяти.

Упомянутые силовые цилиндры 9 и 10 связывают между собой крайние плиты, т. е. обозначенные позициями 2 и 3. При этом шарниры 21, 22, 23 и 24, осуществляющие соединение штоков и корпусов силовых цилиндров с плитами, располагаются в указанной поперечно-вертикальной плоскости, являющейся поперечной плоскостью симметрии устройства. От его продольной плоскости симметрии шарниры 21-24 удалены на равные расстояния. Оба цилиндра - двухстороннего действия и имеют раздельное управление подачей жидкости в каждую полость как по давлению, так и по расходу (производительности).

Для сведения к минимуму влияния на нагружение траков в нижних слоях веса траков в верхних слоях, желательно внизу располагать слои с максимальным количеством трактов вверху - с минимальным (фиг. 1). Вес вышерасположенных траков и плит дополнительно деформирует нижеперечисленные траки и затрудняет получение достоверных результатов испытаний. При указанном расположении он распределяется в нижнем слое на пять траков, во втором снизу - на четыре и т. д. Это, в отличие от того случая, если бы в нижнем слое был только один трак, во втором снизу - два и т. д. , а вверху - пять, меньше искажает результаты испытаний, позволяя пренебречь этими искажениями, поскольку на каждый отдельный трак дополнительное (нежелательное) весовое нагружение будет в несколько раз меньше, чем в упомянутом противном случае.

Возможно, однако, и полностью исключать нагружение траков весом вышерасположенных плит и слоев, если массу каждой вышерасположенной плиты и прикрепленных к ней траков уравновесить массой грузов-противовесов 26 и 25, связанных гибкими канатами (тросами) 27 и 28, переброшенными через несомые рамой блоки 29 и 30, с осями 15 и 16 плит.

На фиг. 7 и 8 приведена конструкция узла, направляющего перемещение плит при сжатии траков. В отличие от первого варианта, когда оси на 15 и 16 непосредственно контактируют со стенками прорезей 14 в вертикальных стойках направляющей рамы, эта конструкция более совершенна, т. к. посаженные на упомянутые оси ползуны 31 снижают контактные давления на стенки прорезей и практически устраняют появление лифтов, могущих ухудшить работоспособность устройства.

Способ испытаний пневматических траков, который позволяет осуществить описанное устройство, состоит в плавной деформации траков 11 путем их защемления между активной и реактивной силами, действующими со стороны крайних обжимных плит 2 и 3, при их сближении посредством силовых цилиндров 9 и 10, последующем плавном изменении направлении действия этих сил в поперечной по отношению к тракам плоскости, осуществляемом созданием в силовых цилиндрах различных давлений жидкости, завершающем плавным снятием нагрузки снижением до нуля давлений в цилиндрах и последующем повторении всего указанного процесса нагружения и разгрузки до набора необходимого количества циклов по условиям требуемой долговечности. Повысить точность определения допустимой деформации траков позволяет их расположение в два и более слоев, разделенных жесткими прокладками плитами 4,5,6 и 7, различное количество траков в слое и рядное расположение их в одной плоскости.

Такой способ испытаний позволяет с высокой достоверностью определить, какой уровень деформации траков будет приемлемым при заданном режиме нагружения, представляющем собой имитацию реального процесса в движителе с момента вхождения трака в контакт с опорной поверхностью, последующем нахождении под некоторой максимальной сжимающей нагрузкой и до завершающего выхода трака из контакта с опорной поверхностью. Вхождение трака в контакт имитируется подачей давления в штоковую полость одного из силовых цилиндров (9 или 10) при заблокированном (запертом) состоянии второго силового цилиндра. Затем первый цилиндр также блокируют, а в штоковую полость силового цилиндра нагнетают жидкость до достижения в ней того же уровня давления, что и в штоковой полости первого запертого силового цилиндра. Вновь заперев второй силовой цилиндр, имитируют пребывание трака под нагрузкой в сжатом состоянии под опорным катком движителя. И, наконец имитируют выход трака из пятна контакта, постепенно сбрасывая давление в штоковой полости первого силового цилиндра. Перед повторением описанного цикла сбрасывают давление в штоковой полости и втором силовом цилиндре. Благодаря послойному расположению траков в одной плоскости группа траков в каждом слое в любой момент будет иметь равное нагружение. Но каждый отдельный трак из разных слоев будет подвержен разной строго определенной деформации, поскольку нагружение будет распределяться на разное количество траков: в первом на один (максимальная деформация), во втором - на два (деформация вдвое меньше), и т. д. , а в последнем - на пять (деформация в пять раз меньше). По анализу состояния траков после полного, требуемого по условиям долговечности, количества циклов нагружения определяют, из каких же слоев траки выдержали испытания, и по тем из них, которые имели наибольший уровень деформации, судят о допустимом ее уровне. Достоинством такого способа испытаний является то, что нагрузка на траки может меняться как угодно, но по их расположению всегда точно можно установить, какой деформации подвергался любой трак, а именно 1/2, 1/3, 1/4. . . и т. д. от максимальной. Другими словами, как бы не колебалась нагрузка на траки, эти отношения сохраняются, что очень важно при имитации реального режима нагружений траков в гусеничном движителе.

Использование: в области испытаний опорных элементов наземных транспортных средств, преимущественно гусеничных. Сущность изобретения: траки располагают в несколько слоев, разделенных жесткими прокладками, каждый из которых содержит разное количество траков, и подвергают защемлению весь пакет траков между обжимными плитами, стягиваемых переменными по значениям и направлениям силам. На остове 1 смонтирована направляющая рама 8. В прорезях 14, выполненных в вертикальных стойках рамы находятся оси 15 и 16, несущие обжимные плиты 2 и 3, промежуточные плиты 4, 5, 6 и 7, выполняющие роль жестких прокладок между слоями пневмотраков 11. Крайние обжимные плиты 2 и 3 связаны между собой силовыми цилиндрами 9 и 10, расположенными по обе их стороны. Продольные плоскости симметрии каждого пневмотрака совпадают с продольной вертикальной плоскостью, проходящей через оси 15 и 16. 8 ил.

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПНЕВМОТРАКОВ, содержащий остов, направляющую раму П-образной формы, обжимную плиту для взаимодействия с протекторами пневмотраков, силовые цилиндры, шарнирно соединенные с обжимной плитой для поджатия указанной плиты к пневмотракам и ее поворота при этом, и систему управления силовыми цилиндрами, отличающийся тем, что стенд снабжен промежуточными обжимными плитами, содержащими цилиндрические выступы, расположенные с противоположных сторон на продольной оси симметрии обжимных плит, а вертикальные участки П-образной направляющей рамы выполнены с пазом для перемещения в нем указанных цилиндрических выступов, при этом силовые цилиндры с противоположных сторон шарнирно соединены с крайними обжимными плитами с образованием замкнутого контура, а ось симметрии шарнира расположена в точках пересечения поперечной оси симметрии обжимных плит и оси симметрии указанных силовых цилиндров. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он содержит противовесы, закрепленные на раме посредством системы блоков, для исключения нагрузки на траки массой вышерасположенных плит и слоев.