СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВАЛОПРОВОДА И НЕСУЩИХ СИСТЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2006 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к методам стендовых испытаний системы валопровода (трансмиссий) и несущих систем колесных машин, например автомобилей, тракторов, автогрейдеров и др.

Известен стенд для испытаний несущих систем транспортных средств, вибрационные нагрузки в которых создаются гидроцилиндром по заданной программе [1]. В указанном стенде создаются только вибрационные нагрузки без нагружения системы валопровода нагружающими вращающими моментами, что не отвечает реальным условиям эксплуатации транспортных средств, а значит и не обеспечивает реальной информацией по результатам испытаний о прочности и надежности испытываемого объекта. Кроме того, этот стенд не обеспечивает "бортовой" и "килевой" качки объекта испытаний.

Известен стенд для испытаний систем валопровода и несущих систем колесных транспортных средств вибрационными нагрузками и нагружающими вращающими моментами, содержащий два опорно-беговых барабана для установки на них ведущего колеса транспортного средства, нагружающее устройство в виде передачи, кинематически связывающей между собой оси беговых барабанов с передаточным отношением, не равным единице, которая генерирует за счет эксцентриситета выходного вала передачи, вполне определенные колебания [2].

Данный стенд обеспечивает проведение испытаний вертикальными вибрационными нагрузками с одновременным загружением транспортного средства моментами сопротивления вращения ведущего колеса. Недостатком этого стенда является то, что для изменения параметров вибраций необходимо соответственно изменять параметры передачи, т.е. оснащать ее новым генератором волн, отвечающим тем дорожным условиям, в которых предполагается эксплуатация данного транспортного средства, что является достаточно трудоемким и длительным процессом.

В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача - обеспечить нагружение системы валопровода (трансмиссии) нагружающими моментами сопротивления вращению и одновременно вибрационными нагрузками, воздействующими на несущую систему транспортного средства, с любой заданной заранее частотой и амплитудой, по любому случайному закону воздействия внешних сил на несущую систему.

Для решения поставленной задачи стенд для испытания валопровода и несущих систем транспортного средства, содержащий основание, шарнирно смонтированные на нем опорно-беговые барабаны для установки ведущих колес транспортного средства, нагружающее устройство в виде передачи, кинематически жестко связывающей между собой оси беговых барабанов и передаточное отношение которой не равно единице, согласно изобретению снабжен гидроцилиндром, воздействующим на основание, которое выполнено в виде двух двуплечих рычагов - по одному для левого и правого бортов испытываемого транспортного средства, один конец каждого из которых соединен с гидроцилиндром, при этом по одну сторону от оси опоры двуплечего рычага расположены гидроцилиндр и опорно-беговые барабаны для установки ведущих колес, а свободные концы рычагов по другую сторону оси опоры предназначены для установки ведомых колес транспортного средства.

Отличительной особенностью предлагаемого стенда является то, что создаваемые гидроцилиндром вибрационные нагрузки, воздействующие на несущую систему транспортного средства, величина которых и частота воздействия зависят от хода штока цилиндра, а также моменты сопротивления вращению ведущих колес действуют одновременно и независимо друг от друга, что приближает условия испытаний к дорожным эксплуатационным условиям работы транспортного средства и позволяет смоделировать любые дорожные условия.

Для осуществления такого эффекта основание выполняется из двух двуплечих рычагов для левого и правого бортов испытываемого транспортного средства, на одном конце которых устанавливаются гидроцилиндр и беговые барабаны с возможностью установки на них ведущего колеса транспортного средства. Положение опоры двуплечего рычага может регулироваться по длине двуплечего рычага, тем самым это позволяет изменять амплитуду его качения от нуля до максимального значения при постоянном ходе штока гидроцилиндра.

Благодаря наличию этих признаков, испытываемый объект подвергается одновременно вибрационным нагрузкам по любой наперед заданной программе по частоте и амплитуде и моментам сопротивления вращению ведущих колес, которые также нагружают несущую систему силами и реактивными моментами, что приближает условия испытаний к условиям работы транспортного средства в эксплуатации, тем самым сокращая процесс доводки вновь спроектированного транспортного средства, сокращая расходы по его освоению.

Таким образом, предлагаемый стенд позволяет создать на испытываемом объекте одновременно моменты сопротивления вращению ведущих колес, в том числе переменные и вибрационные нагрузки, воздействующие на несущие системы транспортного средства, что позволяет его отнести к новым стендам многофункционального типа.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид стенда с транспортным средством; на фиг.2 представлена схема соединения бегового барабана с двуплечим рычагом.

Стенд содержит основание 1, выполненное в виде двух двуплечих рычагов, смонтированные на основании опорно-беговые барабаны 2 для установки на них ведущих колес 3 транспортного полнокомплектного средства 4, нагружающую передачу 5, кинематически жестко связывающую между собой оси беговых барабанов с передаточным отношением, не равным единице. Один конец каждого из рычагов основания 1 соединен с гидроцилиндром 6, а на другом конце рычагов установлены ведомые колеса 7 испытываемого транспортного средства.

Беговые барабаны целесообразно выполнять в виде, подобном ведущим колесам испытываемого транспортного средства.

Опора 8 двуплечего рычага 1 имеет возможность изменять свое положение вдоль базы транспортного средства вплоть до совмещения с точкой касания ведомого колеса с опорной поверхностью рычага 1 (точка "К").

Испытания проводят следующим образом.

Полнокомплектное транспортное средство устанавливают ведущим колесом 3 на беговые барабаны 2 таким образом, что ось ведущего колеса 3 располагается между осями беговых барабанов 2. Испытываемый объект закрепляют на основании 1, далее включается двигатель транспортного средства и заданная по программе передача коробки перемены передач. Так как беговые барабаны кинематически жестко связаны между собой с передаточным отношением, не равным единице, то, вращаясь, ведущее колесо испытываемого объекта нагружается моментом сопротивления вращению. Одновременно вступают в работу гидроцилиндры, которые вызывают колебательное движение двуплечих рычагов основания 1, правого и левого бортов объекта испытаний вокруг оси опоры 8. При заданном ходе штока (амплитуда) гидроцилиндра 6 будет регулироваться величина вертикальных перемещений колес 3 и 7 испытываемого объекта 4, имитируя дорожные условия и параметры "килевой качки" транспортного средства. Для обеспечения "бортовой качки" устанавливается последовательность включения гидроцилиндров, воздействующих на правый и левый двуплечий рычаг многофункционального стенда. Такая кинематика стенда обеспечивает одновременно и "бортовую", и "килевую" качку испытываемого объекта. Таким образом, вся трансмиссия от двигателя до колес загружается моментами сопротивления вращению и одновременно несущая система испытывает вертикальные "толчки" (колебания), параметры которых определяются ходом штока гидроцилиндра и его частотой колебаний, а также положением оси опоры 8 относительно длины двуплечего рычага. Устанавливая последовательность работ гидроцилиндров 6, можно одновременно получить "бортовую" и "килевую" качку объекта испытаний.

Транспортное средство "испытывает" само себя, так как предлагаемый стенд не требует для своей работы какого-либо приводного двигателя и тормозных устройств, за исключением насосной установки для привода гидроцилиндра.

Изобретение относится к области испытаний и доводки колесных транспортных средств. Многофункциональный стенд может быть использован на заводах, производящих автомобили, колесные тракторы, дорожно-строительные машины, а также в сфере сервиса и ремонта названной техники, заменяя эксплуатационные испытания, сокращая сроки и издержки по освоению новой техники.

Источники информации

1. Патент США 4942762 от 24.07.1990 г., G 01 M 15/00.

2. RU 2216718 С1. Стенд для испытаний системы валопровода транспортного средства. G 01 M 17/00, Бюл. №32, 20.11.2003 г.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к колесным транспортным средствам - автомобилям, тракторам, строительно-дорожным машинам. Стенд включает основание, шарнирно смонтированные на нем беговые барабаны и связывающую их нагружающую передачу с передаточным отношением, не равным единице. Основание представляет собой два двуплечих рычага для каждого борта испытываемого объекта, центральная опора которого может изменять свою координату. На один конец каждого рычага воздействует гидроцилиндр с заданной амплитудой и частотой. После установки транспортного средства на беговые барабаны и закрепления его включаются двигатель, заданная передача и гидроцилиндр, в результате валопровод и несущая система объекта загружаются моментами сопротивления вращению и вертикальными колебаниями. В результате повышается приближенность испытания транспортных средств к реальным условиям. 2 ил.

Стенд для испытания валопровода и несущих систем транспортного средства, содержащий основание, шарнирно смонтированные на нем опорно-беговые барабаны для установки ведущих колес транспортного средства, нагружающую передачу, кинематически жестко связывающую между собой оси беговых барабанов с передаточным отношением, не равным единице, отличающийся тем, что он снабжен гидроцилиндром, основание выполнено в виде двух двуплечих рычагов по одному для левого и правого бортов транспортного средства, один конец каждого из которых соединен с гидроцилиндром, при этом по одну сторону от оси опоры двуплечего рычага расположены гидроцилиндр и опорно-беговые барабаны для установки ведущих колес, а свободные концы рычагов по другую сторону оси опоры предназначены для установки ведомых колес транспортного средства.