СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к области испытаний колесных транспортных средств и может быть использовано для испытаний автомобилей в стендовых условиях.

Известен способ испытаний колесных транспортных средств Цимбалин В.Б и др. Испытания автомобиля. М. "Машиностроение", 1978, включающий движение транспортного средства при заданном законе управляющих воздействий и измерение параметров кинематики его движения. Недостатками такого способа являются: невозможность полного разделения управляющих и стабилизирующих эффектов, невозможность определения запасов управляющих и стабилизирующих эффектов, сложность проведения испытаний на критических по боковому скольжению и опрокидыванию режимах. Известен способ (авт. свид. SU N 1504539, кл. G 01 M 17/00 1987) испытаний колесных транспортных средств, в котором задают принудительное перемещение транспортного средства по неподвижной опорной поверхности при фиксированном положении относительно задающего устройства и фиксированных воздействиях на органы управления, причем в процессе перемещения измеряют силовые реакции транспортного средства при последовательном варьировании параметров кинематики движения и воздействий на органы управления. Его недостатком является возможность самопроизвольного изменения в процессе испытаний положения транспортного средства относительно опорной поверхности, что снижает точность получаемых результатов.

Известно также устройство для реализации указанного способа, содержащее основную раму, связываемую с тягачом при помощи сцепки, колеса, установленное на основной раме с возможностью поворота, дополнительную раму, связывающую транспортное средство с основной рамой, механизмы изменения и фиксации пространственного положения транспортного средства относительно основной рамы, механизмы измерения силовых реакций транспортного средства и механизмы стабилизации траектории движения. Недостатком данного устройства является отсутствие фиксации транспортного средства относительно опорной поверхности, что неизбежно приводит к его колебаниям совместно с основной рамой и ухудшает стабильность режимов испытаний. Кроме того, указанное устройство имеет узкий диапазон возможного изменения вертикальной нагрузки на транспортное средство в процессе испытаний.

Задачей изобретения является создание способа испытаний колесных транспортных средств и динамометрического стенда для его осуществления, которые обеспечивали бы расширение технологических возможностей испытаний за счет использования широкого диапазона изменений вертикальной нагрузки на транспортное средство, а также повышение точности и сопоставимости получаемых результатов за счет более жесткой фиксации режимов испытаний.

Сущность изобретения заключается в способе испытаний колесных транспортных средств, который включает перемещение опорной поверхности относительно транспортного средства, зафиксированного неподвижно по всем степеням свободы посредством динамометрического устройства и при фиксированных воздействиях на органы управления транспортного средства, измерение силовых реакций транспортного средства при изменении его пространственного положения и воздействий на органы управления, последующее определение показателей управляемости и устойчивости транспортного средства.

Отличие способа испытаний заключается в том, что динамометрическое устройство устанавливают неподвижно, транспортное средство фиксируют относительно опорной поверхности по всем степеням свободы, а опорной поверхности задают поступательное движение.

Сущность изобретения заключается также в динамометрическом стенде для испытаний колесных транспортных средств, содержащем неподвижную раму, механизмы изменения и фиксации пространственного положения транспортного средства относительно рамы, механизмы измерения силовых реакций транспортного средства, установленные в узлах связи транспортного средства с рамой, беговую дорожку с приводом, а также механизмы изменения и фиксации вертикальной нагрузки.

Отличие указанного стенда заключается в том, что он снабжен беговой дорожкой с приводом, фиксаторами угла разворота транспортного средства в горизонтальной плоскости и высоты его положения относительно опорной поверхности, а также механизмом изменения вертикальной нагрузки.

Технический результат, получаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в следующем. Во-первых, за счет фиксации транспортного средства по всем степеням свободы исключается возможность самопроизвольного изменения параметров кинематики движения относительно опорной поверхности, что существенно повышает точность получаемых результатов, так как даже небольшие отклонения условий эксперимента от заданных приводят к существенному изменению получаемых результатов. Во-вторых, за счет возможности изменения и фиксации вертикальной степени свободы существенно расширяется диапазон вертикальных нагрузок на транспортное средство, при котором измеряют его силовые реакции на управляющие и внешние кинематические воздействия, что расширяет границы имитируемых режимов движения. В-третьих, за счет стабилизации условий качения колес по опорной поверхности повышается стабильность режимов испытаний, минимизируется влияние внешней среды и тем самым улучшается сопоставимость результатов испытаний, полученных в различные периоды времени и для различных транспортных средств.

На фиг.1 и 2 показаны две проекции динамометрического стенда для испытаний колесных транспортных средств.

Транспортное средство 1 установлено на беговой дорожке 2, снабженной приводом 3, и связано с неподвижной рамой 4 через механизм захвата 5, динамометрические звенья 6, компенсатор 7 и механизмы 8 задания позиционных углов транспортного средства 1 относительно беговой дорожки 2. Механизм захвата 5 состоит из собственно поперечины и стыковочных узлов 9, жестко связывающих поперечину с транспортным средством. Установленные на обоих концах поперечины динамометрические звенья 6 служат для измерения суммарных продольных, боковых и вертикальных сил, а также суммарных моментов, создаваемых транспортным средством относительно продольной, поперечной и вертикальной осей. Механизм 8 состоит из направляющих 10 с фиксаторами 13, обеспечивающих соответственно изменение и фиксацию поперечного крена транспортного средства, а также изменение и фиксацию его вертикального перемещения, т.е. вертикальной нагрузки, направляющих 11 с фиксаторами 14, служащих соответственно для изменения и фиксации угла разворота транспортного средства. Компенсатор 7 обеспечивает возможность относительного перемещения левого и правого механизмов 8 при изменении расстояния между ними и углов относительно поперечины 5.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Транспортное средство 1 устанавливают на беговой дорожке 2. С помощью механизмов 8 и 12 через механизм захвата 5 задают начальные значения позиционных углов транспортного средства относительно беговой дорожки. Задают и фиксируют начальные величины воздействий на органы управления транспортного средства. Посредством привода 3 задают поступательное движение беговой дорожки 2 относительно неподвижного транспортного средства 1. Измеряют в процессе движения беговой дорожки силовые реакции транспортного средства при последовательном изменении хотя бы одного из перечисленных выше фиксированных параметров. По измененным силовым реакциям вычисляют показатели управляемости и устойчивости транспортного средства известным из прототипа методом или иными известными методами.

Таким образом, использование предлагаемого способа испытаний и динамометрического стенда для его осуществления в сравнении с прототипом обеспечивает получение показателей управляемости и устойчивости транспортного средства с большей точностью, стабильностью и в более широком диапазоне испытательных режимов.

Использование: при испытаниях автомобилей в стендовых условиях. Предложен способ испытаний колесных средств, в котором транспортное средство через динамометрическое устройство фиксируют по всем степеням свободы в заданном пространственном положении относительно опорной поверхности и при фиксированных воздействиях на органы управления, задают опорной поверхности поступательное движение и измеряют силовые реакции транспортного средства при изменении его пространственного положения относительно опорной поверхности и воздействий на органы управления. Предложено устройство для реализации указанного способа, содержащее раму, беговую дорожку с приводом, механизмы изменения и фиксации пространственного положения транспортного средства относительно беговой дорожки, механизмы измерения силовых реакций транспортного средства, а также механизм изменения и фиксации вертикальной нагрузки. Использование изобретения существенно повышает точность получаемых результатов, расширяет границы имитируемых режимов движения, улучшает сопоставимость результатов испытаний. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ испытаний колесных транспортных средств, заключающийся в том, что транспортное средство фиксируют в динамометрическом устройстве и перемещают относительно опорной поверхности, при фиксированных воздействиях на органы управления, измеряют силовые реакции транспортного средства при последовательном изменении, по крайней мере, одного из параметров кинематики движения или воздействия на органы управления при фиксации всех остальных параметров и воздействий и определяют показатели управляемости и устойчивости транспортного средства, отличающийся тем, что устраняют непосредственный контакт динамометрического устройства и опорной поверхности, дополнительно фиксируют транспортное средство в динамическом устройстве и исключают вертикальную степень свободы. 2. Динамометрический стенд для испытаний колесных транспортных средств, содержащий основную раму и опорную поверхность, механизмы изменения и фиксации пространственного положения транспортного средства относительно опорной поверхности, механизмы измерения силовых реакций транспортного средства, установленные в узлах связи транспортного средства с основной рамой, отличающийся тем, что основная рама установлена неподвижно, а опорная поверхность представляет собой беговую дорожку с приводом, при этом стенд снабжен фиксаторами угла разворота транспортного средства в горизонтальной плоскости и высоты его положения относительно беговой дорожки, и устройством для изменения вертикальной нагрузки, размещенном на основной раме.