ШИННЫЙ ТЕСТЕР Российский патент 1997 года по МПК G01M17/02 

Изобретение относится к устройствам для испытания шин транспортных средств в дорожных и полевых условиях.

Известен шинный тестер (Авт. св. СССР N 1767381, кл. G 01 M 17/02, 1992), содержащий тягач, шарнирную раму, на которой закреплено испытуемое колесо, механизм компенсации реактивного момента, механизм привода, устройство нагружения колеса, измерительные звенья и регистрирующую аппаратуру.

Недостатком данного тестера является то, что он позволяет производить испытания шин с постоянной и с циклически изменяющейся вертикальной погрузкой, что не соответствует условиям эксплуатации шин, установленных на сельскохозяйственных машинах с массой, изменяющейся во время работы.

Известен шинный тестер (Авт. св. СССР N 1557469, кл. G O1 M 17/02, 1990), выбранный за прототип, содержащий тягач, соединенную с тягачом шарнирную раму, испытуемый движитель, ось которого смонтирована в измерительных узлах, закрепленных на раме, механизм привода, механизм компенсации реактивного момента, измерительные звенья и регистрирующую аппаратуру.

Однако данный тестер позволяет проводить испытания шин в дорожных и полевых условиях только при заданной, постоянной во время опыта вертикальной нагрузке на испытуемое колесо, что не соответствует условиям эксплуатации шин, установленных на сельскохозяйственных машинах с массой, изменяющейся в процессе их работы (зерноуборочных комбайнах, разбрасывателях удобрений и тому подобное).

Цель изобретения повышение точности и достоверности измерений путем улучшения имитации внешних воздействий на колесо, расширение функциональных возможностей тестера.

Цель достигается тем, что шинный тестер имеет гидравлическое нагрузочное устройство, которое включает два бака с жидкостью, один из которых установлен на задней секции шарнирной рамы, а другой на тягаче, установленные на тягаче гидравлический насос для перекачивания жидкости, гидрораспределитель, предохранительный и регулируемый дросселирующий клапаны, а также систему трубопроводов.

На фиг.1 показан шинный тестер, вид сбоку; на фиг.2 кинематическая схема тестера; на фиг. 3 измерительный узел (вид А фиг.2); на фиг.4 - принципиальная схема гидравлического нагрузочного устройства.

Шинный тестер содержит тягач 1, шарнирную раму 2, присоединенную к привалочным плоскостям 3 грузовой секции тягача 1 и верхним рычагом навески, что обеспечивает возможность регулировки рамы по высоте при испытании шин различного диаметра.

Рама 2 имеет три шарнира: поперечный 5 для копирования рельефа поля, вертикальный 6 для установки испытуемого колеса 7 с необходимым углом увода и маневрирования при транспортных переездах и продольный 8 для установки испытуемого колеса 7 с требуемым углом развала.

Испытуемое колесо 7 (фиг.2) крепится к водилу 9 планетарного редуктора, корпус 10 которого и ось 11, являющаяся продолжением водила 9, опирается на раму 2 тестера через наборные шариковые подшипники 12. Подшипники 12 установлены в измерительных узлах 13, 14, закрепленных на раме 2 тестера. В измерительных узлах 13, 14 установлены измерительные звенья: 15 для регистрации боковой силы, 16 и 17 для регистрации продольных сил, 18 (фиг.3) для регистрации нормальной нагрузки, действующей на колесо 7; измерительное звено 15 для регистрации боковой силы (связанно с осью 11 с помощью упорного подшипника 19 и шариков 20); измерительные звенья 16 и 17 для регистрации продольных сил через рокерные толкатели 21 и шарики 20; измерительные звенья 18 для регистрации нормальной нагрузки через толкатель 22 и шарики 20.

Механизм привода испытуемого колеса 7 включает аксиально-поршневой насос 23 с переменной подачей масла, гидромотор 24, коробку переменных передач 25, предохранительную муфту 26, конический редуктор 27, цепную передачу 28, планетарный редуктор 29, к водилу 9 которого крепится испытуемое колесо 7.

Корпус планетарного редуктора 10 соединен с рамой тягача 1 посредством реактивных штанг 30, 31, 32, 33 и 34. Вертикальные штанги 30 и 31 являются измерительными звеньями и служат для измерения реактивного момента, равного и противоположно направленного крутящему (тормозному) моменту колеса 7, а штанги 32 и 33 транспортными тягами и служат для предохранения измерительных звеньев 30 и 31 при транспортных переездах.

Вертикальная нагрузка на ось испытуемого колеса 7 задается при помощи гидравлического нагрузочного устройства, включающего бак 35, установленный на задней секции рамы 2, и установленные на тягаче бак 36 (фиг.4), насос 37, распределитель 38, предохранительный клапан 39 и регулируемый дросселирующий клапан 40, а также систему трубопроводов.

Для измерения скорости испытуемого колеса 7 и угла бокового увода служит флюгерное колесо 41.

Регистрирующая аппаратура и пульт управления расположены в кабине тягача 1.

Предлагаемый шинный тестер позволяет проводить испытания шин в ведомом, ведущем и тормозном режимах качения, с постоянной или плавно изменяющейся вертикальной нагрузкой на испытуемое колесо; соответствующей настройкой обеспечиваются свободный и нейтральный режимы.

Шинный тестер работает следующим образом. Испытуемое колесо 7 закрепляют на раме 2, которую устанавливают с необходимыми углами увода и развала колеса и фиксируют в этом положении, затем устанавливают в шине необходимое давление воздуха. При испытании шин в ведущем режиме качения рама 2 тестера с испытуемым колесом 7 буксируется тягачом 1, а буксование колеса задается путем кинематического рассогласования скоростей испытуемого колеса 7 и тягача 1, посредством переключения передач в трансмиссии тягача, изменения подачи масла от гидронасоса 23 к гидромотору 24 так, чтобы обеспечивалось его прямое вращение, и переключения передач в механизме привода тестера с помощью коробки переменных передач 25.

Вертикальную нагрузку на ось испытуемого колеса 7 устанавливают, подавая жидкость в бак 35 или откачивая ее. Изменяя гидрораспределителем 38 направление потока жидкости, устанавливают увеличивающуюся или уменьшающуюся вертикальную нагрузку. Интенсивность изменения вертикальной нагрузки устанавливают регулируемым дросселирующим клапаном 40. Для обеспечения постоянной вертикальной нагрузки отключают привод насоса 37.

Продольные усилия, действующие в пятне контакта, через рокерные толкатели 21 и шарики 20 передаются измерительным звеньям 16 и 17, боковые усилия - измерительному звену 15 через упорный подшипник 19 и шарики 20, вертикальная нагрузка на колесо через толкатели 22 и шарики 20 измерительным звеньям 18 и фиксируются посредством регистрирующей аппаратуры, расположенной в кабине тягача 1.

Одновременно с измерением этих параметров идет измерение и регистрация крутящего момента с помощью измерительного звена 30, для чего снимается транспортная тяга 33, числа оборотов или скорости испытуемого колеса 7 и флюгерного колеса 41, времени проведения опыта и угла бокового увода шины.

При испытании шин в ведомом режиме включается "нейтральное" положение коробки переменных передач 25 механизма привода, а рама 2 тестера с испытуемым колесом 7 буксируется тягачом 1.

Использование предлагаемого шинного тестера позволяет расширить функциональные возможности тестера и повысить достоверность результатов испытаний путем улучшения имитации внешних воздействий, действующих на колесо.

Использование: для испытания шин транспортных средств в дорожных и полевых условиях. Сущность: шинный тестер содержит тягач, шарнирную раму, на которой закреплено испытуемое колесо, механизм компенсации реактивного момента, состоящий из системы реактивных штанг, и механизм привода. На задней секции шарнирной рамы установлен бак с жидкостью. Жидкость насосом, установленным на тягаче, закачивается в бак или выкачивается из него, что обеспечивает переменную вертикальную нагрузку на колесо. 4 ил.

Шинный тестер, содержащий тягач, соединенную с тягачом шарнирную раму, испытуемое колесо, ось которого смонтирована в измерительных узлах, закрепленных на раме, механизм привода испытуемого колеса, механизм компенсации реактивного момента, измерительные звенья, регистрирующую аппаратуру и устройство нагружения колеса, отличающийся тем, что устройство нагружения колеса выполнено гидравлическим и включает бак с жидкостью, установленный на задней секции шарнирной рамы, соединенный системой трубопроводов через регулируемый дросселирующий клапан и гидрораспределитель с гидронасосом и баком с жидкостью, установленными на тягаче, а выход гидронасоса через предохранительный клапан соединен с баком, установленным на тягаче.