СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ ВАЛОПРОВОДА КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2003 года по МПК G01M17/00 

Описание патента на изобретение RU2216718C1

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для испытания системы валопровода от ведущих мостов до двигателя включительно, любых колесных транспортных средств, например автомобилей, автогрейдеров, погрузчиков и др. Изобретение позволяет испытывать также раму и подвеску транспортного средства вибрационными нагрузками с одновременным нагружением системы валопровода вращающими моментами.

Известен стенд для испытаний рамы транспортного средства, содержащий основание, два барабана, оси которых параллельны и которые соединены между собой бесконечной лентой, на которую устанавливается колесо транспортного средства. Для создания вертикальных перемещений раме, на которой установлены барабаны, придаются толчки с помощью гидроцилиндра, которые передаются на колесо транспортного средства (см. патент США 4942762, МКИ G 01 M, 15/00, опубл. 1990 г. ). Известный стенд не позволяет проводить испытаний системы валопровода ведущего колеса транспортного средства и может быть использован только для вибрационных испытаний.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является стенд для испытания ведущих мостов полноприводного колесного транспортного средства, содержащий основания, шарнирно смонтированные на основании опорные беговые барабаны для установки на них колес транспортного средства и нагружающее устройство, причем беговые барабаны связаны кинематически между собой передачей, у которой передаточное отношение не равно единице (см. свид. на полезную модель 20689, G 01 M 15/00).

В известном стенде обеспечивается нагружение системы валопровода ведущих мостов только для полноприводного транспортного средства, т.к. каждое ведущее колесо устанавливается на свой беговой барабан. Кроме того, стенд не обеспечивает нагружение объекта испытаний вертикальными вибрационными нагрузками.

В предлагаемом изобретении техническое решение позволяет испытывать транспортные средства с одной ведущей осью, загружая их дополнительно вертикальными вибрационными нагрузками с заданной частотой колебаний, причем для испытаний используется мощность самого транспортного средства.

Для достижения указанного технического результата в стенде для испытания системы валопровода колесного транспортного средства, содержащем основание, шарнирно смонтированные на основании два опорных беговых барабана для установки на них ведущего колеса транспортного средства, нагружающее устройство в виде передачи, кинематически связывающей между собой оси беговых барабанов, передаточное отношение, которое не равно единице, согласно изобретению, оси беговых барабанов установлены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем установку оси ведущего колеса испытываемого транспортного средства между осями беговых барабанов с одновременным контактом поверхностей последних с поверхностью ведущего колеса, при этом, по крайней мере, один из беговых барабанов снабжен дополнительной передачей с возможностью привода от ведущего колеса, выходной вал которой выполнен в виде генератора колебаний.

Особенностью предлагаемого стенда является то, что нагружающее устройство, состоящее из двух беговых барабанов, оси которых связаны кинематически передачей с передаточным отношением, не равным единице, включает и ведущее колесо транспортного средства, устанавливаемого на них, и представляет собой единый кинематический комплект.

Кроме того, в один из барабанов встроена дополнительная передача с возможностью привода от ведущего колеса транспортного средства, выходной вал которой генерирует колебательный импульс.

Благодаря наличию этих признаков беговые барабаны вращаются с разной угловой скоростью, что обеспечивает сопротивление качению ведущего колеса транспортного средства пропорционально разности угловых скоростей беговых барабанов с одновременными вертикальными нагрузками заданной частоты.

Предлагаемое техническое решение позволяет проводить испытания системы водопровода, кузова транспортного средства и подвески ведущих колес за счет мощности двигателя транспортного средства, приблизив их максимально к реальным дорожным условиям. Оснастив стенд соответствующим измерительным комплексом, можно проводить балансировку ведущих колес под нагрузкой, что является более точным способом балансировки ведущих колес.

На фиг. 1 дана схема установки ведущего колеса автомобиля на опорные беговые барабаны; на фиг.2 показана кинематическая схема стенда.

Стенд для испытания системы валопровода содержит основания 1 (фиг.1), шарнирно смонтированные на основании беговые барабаны 2 и 3. На барабаны установлено ведущее колесо 4 испытуемого транспортного средства. Оси беговых барабанов 2 и 3, установленные на расстояние L, соединены жесткой кинематической связью 5, например цепной передачей, передаточное отношение которой не равно единице, зависит от окружной жесткости шин и может быть равно In= 0,96. . . 0,99. Беговые барабаны 2, 3 могут быть выполнены в виде колесных движителей испытуемого транспортного средства. Для создания вертикальных перемещений оси беговых барабанов связаны с основанием коленчатым валом 6 (фиг.2).

Один из беговых барабанов снабжен дополнительной передачей 7, выходной вал 6 которой создает колебания за счет эксцентриситета "е". Для восприятия реактивных моментов дополнительной передачи предназначена тяга 8.

Входной вал 9 дополнительной передачи жестко связан с опорными беговыми барабанами 2 и 3, который в свою очередь приводится в движение с помощью ведущего колеса транспортного средства за счет сцепления. Дополнительная зубчатая передача позволяет изменять частоту колебаний.

Испытания проводят следующим образом.

Испытуемое транспортное средство устанавливается ведущим колесом 4 на беговые барабаны 2 и 3 таким образом, что ось ведущего колеса расположена между осями беговых барабанов. Беговые барабаны связаны между собой жесткой кинематической связью, например, с помощью цепной или иной передачи, причем передаточное отношение между 2 и 3 не равно единице, в связи с чем беговые барабаны имеют разные угловые скорости в точках А и В, следовательно, и окружные скорости. С другой стороны, ведущее колесо транспортного средства имеет одновременный контакт в точках касания А и В с беговыми барабанами 2 и 3, а значит, и одинаковые окружные скорости, поэтому на первом этапе работы стенда ведущее колесо и барабан будут деформироваться за счет окружной податливости ведущего колеса и барабанов. Если окружная податливость будет соизмерима с передаточным отношением цепной передачи, то ведущее колесо будет испытывать сопротивление вращению, вызванное усилием, необходимым для деформации взаимодействующих колес 2, 3, 4, при этом, например, барабан 2 будет работать по отношению к барабану 3 в "ведущем" режиме, а барабан 3 - в "тормозном" режиме.

При увеличении передаточного отношения передачи 5 деформации взаимодействующих колес будут нарастать, следовательно, будут нарастать силы сопротивления вращению ведущего колеса. По данным В.И. Кнороза, Е.В. Кленникова, изложенным в книге "Шины и колеса", М., Машиностроение, 1975 г., стр. 80, при угле закрутки шины в 2 градуса на колесе реализуется вращающий момент, равный 0,8 от максимального вращающего момента, передаваемого колесом транспортного средства. При передаточном отношении цепной передачи, которое создает на беговых барабанах 2 и 3 разницу в углах поворота больше, чем 2 градуса, превышает при этом крутильную податливость шины, произведет пробуксовку "тормозного" барабана с ведущим колесом. На это будет реализована мощность
P=Ft•Vck,
где Ft - сила сцепления между ведущим колесом и тормозным барабаном;
Vck - скорость скольжение.

От двигателя транспортного средства будет востребована мощность
Pgb=Tb•w,
где Tb - вращающий момент на валу ведущего колеса;
w - угловая скорость ведущего колеса.

Увеличивая угловую скорость w при том же передаточном отношении цепной передачи, можно проводить ускоренное испытание системы валопровода от ведущего колеса до вала двигателя, либо испытания дифференциала (при одном заторможенном ведущем колесе), либо испытания системы валопровода с одновременными вертикальными колебаниями подвески.

Во всех случаях ограничением нагрузок является только двигатель транспортного средства или сцепления между движителем и беговыми барабанами, "ведущий" и "тормозной" беговые барабаны взаимообратимы.

Заметим, что стендом обеспечивается мощность на ведущем колесе, пропорциональная угловой скорости его вращения (т.к. сцепление постоянно), которая, следовательно, может быть увеличена на диапазон регулирования скоростей движения транспортного средства от минимальной до максимальной. Таким образом, стенд позволяет "пустить" всю мощность двигателя через одно ведущее колесо транспортного средства, в случае соединения беговых барабанов бесступенчатой передачей кинематическое рассогласование в угловых скоростях беговых барабанов 2 и 3 может быть получено в широких пределах.

За счет регулирования передаточного отношения устанавливается заданный режим нагружения системы валопровода переменными нагрузками.

Изменяя эксцентриситет "е" и передаточное отношение зубчатой передачи, можно регулировать вертикальные перемещения колеса транспортного средства, а также частоту их взаимодействия, что максимально приближает испытания к дорожным условиям.

Возможный вариант выполнения стенда.

Если выполнить диаметры беговых барабанов 2, 3 и ведущего колеса 4 разномерными или попарно разноразмерными, то передаточное отношение передачи 5 может быть равно единице, при этом будет получен тот же эффект нагружения системы валопровода.

Похожие патенты RU2216718C1

название год авторы номер документа
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ ВАЛОПРОВОДА КОЛЕСНОГО ТРАНСПОТНОГО СРЕДСТВА 2004
  • Березин В.С.
  • Пожбелко В.И.
  • Гусев А.Г.
  • Дудуников А.Г.
RU2267109C1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВАЛОПРОВОДА И НЕСУЩИХ СИСТЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2005
  • Березин Владимир Сергеевич
  • Алексейко Александр Алексеевич
  • Алексушин Дмитрий Викторович
  • Косев Сергей Александрович
  • Жуков Максим Сергеевич
RU2279655C1
СТЕНД ДЛЯ СИЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2007
  • Березин Владимир Сергеевич
  • Филичкин Николай Васильевич
  • Алексейко Александр Алексеевич
  • Майборода Сергей Сергеевич
  • Вансович Егор Иванович
RU2335753C1
МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Филичкин Н.В.
  • Березин В.С.
  • Тимонин В.Н.
  • Пермяков В.А.
RU2261189C1
ПРИВОД ВЕЛОСИПЕДА 2000
  • Сергеев В.М.
  • Пинигин Б.Н.
RU2184673C2
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 1990
  • Воробьев Анатолий Степанович[By]
  • Кшановский Владимир Иванович[By]
  • Шнейсер Борис Яковлевич[By]
RU2025695C1
РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2000
  • Драгунов Г.Д.
  • Семендяев К.Н.
RU2171750C1
ЦЕПНАЯ ВОЛНОВАЯ ПЕРЕДАЧА 2000
  • Чиненов С.Г.
  • Чиненова Т.П.
  • Максимов С.П.
  • Путилов Д.А.
  • Ворона В.В.
RU2183294C1
Стенд для испытания транспортных средств 1986
  • Зеленый Петр Васильевич
  • Чабан Владимир Федотович
  • Бойков Владимир Петрович
SU1370483A1
Стенд для ускоренных испытанийТРАНСпОРТНыХ СРЕдСТВ HA НАдЕжНОСТь 1979
  • Киреев Станислав Михайлович
SU845047A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 216 718 C1

Реферат патента 2003 года СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ ВАЛОПРОВОДА КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для испытаний системы валопровода от ведущих мостов до двигателя включительно, любых колесных транспортных средств, например автомобилей, автогрейдеров погрузчиков и др. Стенд состоит из основания, на котором смонтировано два беговых барабана для установки на них ведущего колеса транспортного средства. Нагружающее устройство выполнено в виде передачи, которая кинематически связывает оси беговых барабанов. Передаточное отношение этой передачи не равно единице. Оси беговых барабанов установлены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем установку между ними ведущего колеса транспортного средства с одновременным контактом с обоими беговыми барабанами. Один из беговых барабанов снабжен дополнительной передачей с возможностью привода от ведущего колеса, выходной вал которой выполнен в виде генератора колебаний в виде коленчатого вала, связанного с основанием. Технический результат - увеличение нагрузок на испытуемые транспортные средства, максимальное приближение условий испытаний к реальным дорожным условиям. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 216 718 C1

Стенд для испытания системы валопровода колесного транспортного средства, содержащий основание, шарнирно смонтированные на основании два опорных беговых барабана для установки на них ведущего колеса транспортного средства, нагружающее устройство в виде передачи, кинематически связывающей между собой оси беговых барабанов и передаточное отношение которой не равно единице, отличающийся тем, что оси беговых барабанов установлены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем установку оси ведущего колеса испытываемого транспортного средства между осями беговых барабанов с одновременным контактом поверхностей последних с поверхностью ведущего колеса, при этом один из беговых барабанов снабжен дополнительной зубчатой передачей с возможностью привода от ведущего колеса, выходной вал которой выполнен для создания колебаний в виде коленчатого вала, установленного на основании.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2216718C1

Устройство для ориентации и зажима корпусных деталей 1988
  • Воробьев Валерий Иванович
  • Жирихин Владимир Владимирович
  • Ленченко Маргарита Георгиевна
SU1648720A1
Стенд для испытания тележек рельсового подвижного состава 1976
  • Кульганек Геннадий Иосифович
  • Кондратов Михаил Иванович
  • Манохин Владимир Александрович
  • Димитриев Федор Анпальевич
  • Локтионов Николай Сергеевич
  • Бабушкин Иван Николаевич
  • Манохин Виктор Александрович
  • Домогацкий Виктор Викторович
SU601592A1
ОПОРНЫЙ БАРАБАН СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОЛЕСНЫХ МАШИН 0
  • А. Я. Широков
SU303550A1
Опорный барабан стенда для испытания транспортных средств 1979
  • Лифшиц Рафаил Наумович
  • Баландин Борис Петрович
SU885861A1
Стенд для испытания транспортных средств 1985
  • Мигиренко Георгий Сергеевич
  • Георгиади Александр Георгиевич
  • Гернер Иосиф Иванович
  • Говердовский Владимир Николаевич
  • Никифоров Игорь Степанович
SU1276947A1

RU 2 216 718 C1

Авторы

Березин В.С.

Акоев А.М.

Картышев А.А.

Франк А.И.

Чекмолаев А.В.

Даты

2003-11-20Публикация

2002-07-15Подача