СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШАРОВЫХ ОПОР Российский патент 2007 года по МПК G01M7/06 G01M17/04 F16C11/06 

Стенд для испытания шаровых опор относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания узлов автомобилей, и может быть использован при испытании шаровых опор подвески легковых автомобилей.

Известен стенд [1] для испытания поворотных кулаков транспортных средств, содержащий основание с закрепленными на нем беговыми барабанами, соединенными с приводом, механизмы вертикального, бокового нагружения и поворота, выполненные в виде пневмоцилиндров двойного действия системы пневмораспределителя и регулирования.

Недостаток заключается в том, что на данном стенде не предусмотрен механизм нагружения для проведения испытаний шаровых опор легковых автомобилей.

Из известных наиболее близким по технической сущности является стенд [2] для испытания шарниров рулевых тяг, содержащий станину, мотор-редуктор с двумя выходными валами, соединительные рычаги, механизм нагружения испытуемых шарниров.

Недостаток заключается в том, что данный стенд не позволяет расширить диапазон динамических нагружений и имитировать нагрузки, характерные для реальных условий эксплуатации шаровой опоры подвески транспортного средства. В отличие от шарнира рулевой тяги шаровая опора является несущим узлом подвески, на который передается полезная масса автомобиля с учетом динамического действия нагрузки.

Предлагаемое изобретение направлено на расширение диапазона динамических нагружений, определение срока их службы и позволяет имитировать нагрузки, характерные для реальных условий эксплуатации шаровой опоры подвески автомобиля.

Это достигается тем, что стенд для испытаний шаровых опор, содержащий станину, закрепленные на ней электродвигатель, блок автоматического управления, верхние и нижние поперечные рычаги и механизм нагружения шаровых опор, согласно предлагаемому изобретению механизм нагружения шаровых опор выполнен в виде последовательно соединенных коробок перемены передач, моста, кривошипно-шатунного механизма, связанного через поворотные кулаки и верхние и нижние поперечные рычаги с шаровыми опорами, и гидравлической системы, включающей второй электродвигатель, гидроцилиндр двойного действия, связанный с гидронасосом, объединенным со вторым электродвигателем, через распределитель золотникового типа, при этом блок автоматического управления приводится в движение вторым электродвигателем.

Введение новых элементов и связей между ними обеспечивает выполнение испытаний шаровых опор подвески легковых автомобилей на разных режимах нагружения.

На чертеже схематически изображен общий вид стенда.

Стенд для испытаний шаровых опор содержит:

1 - станина,

2 - электродвигатель,

3 - коробка перемены передач,

4 - коробка перемены передач,

5 - мост,

6 - кривошипно-шатунный механизм,

7 - поворотный кулак,

8, 9 - шаровые опоры,

10 - верхний поперечный рычаг,

11 - нижний поперечный рычаг,

12 - пружина,

13 - поперечная тяга,

14 - гидроцилиндр двойного действия,

15 - распределитель золотникового типа,

16 - блок автоматического управления,

17 - гидронасос,

18 - электродвигатель.

На стенде для испытания шаровых опор, изображенном на чертеже, к станине 1 вдоль осевой линии прикреплены соединенные между собой последовательно: электродвигатель 2, коробка перемены передач 3, коробка перемены передач 4, с мостом 5, закрепленным перпендикулярно осевой линии станины в горизонтальной плоскости.

Над мостом 5 к станине прикреплены: гидроцилиндр двойного действия 14, соединенный с поперечной тягой 13, связывающей поворотные кулаки 7, а также верхние поперечные рычаги 10 и нижние поперечные рычаги 11, соединенные между собой поворотными кулаками 7 на шаровых опорах 8, 9.

Над мостом 5 между станиной 1 и нижними поперечными рычагами 11 расположены пружины 12, поворотные кулаки 7 и мост 5 связаны между собой кривошипно-шатунным механизмом 6.

По краю станины 1 вдоль осевой линии расположены: электродвигатель 18, объединенный с гидронасосом 17, блок автоматического управления 16, кинематически соединенный с распределителем золотникового типа 15.

Работает стенд для испытаний шаровых опор следующим образом.

С пульта управления включается электродвигатель 2, передающий вращающий момент последовательно на коробки перемены передач 3 и 4, на мост 5, кривошипно-шатунный механизм 6, который приводит в сложное движение поворотный кулак 7, передающий заданную нагрузку на шаровые опоры 8, 9, связанные с поперечными рычагами 10 и 11, преодолевая силу сжатия пружины 12. Величина усилия, нагружающего шаровые опоры, регулируется изменением радиуса установки кривошипно-шатунного механизма. Частота создаваемого усилия регулируется подбором передаточного отношения шестеренок коробок перемены передач 3,4.

Поперечная тяга 13, шарнирно закрепленная на поворотных кулаках 7, приводится в движение от кинематически связанного с ней гидроцилиндра двойного действия 14, работающего на разнице давления рабочей жидкости, поступающей в его рабочие полости из распределителя давления золотникового типа 15.

Рабочая жидкость поступает в распределитель давления золотникового типа 15, кинематически соединенного с блоком автоматического управления 16 от гидронасоса 17, объединенного с электродвигателем 18.

Блок автоматического управления 16 по заданным программам, предусматривающим повороты поворотных кулаков 7 на различные углы с различной скоростью, изменяя положение золотника распределителя золотникового типа 15, меняет направление движения рабочей жидкости, поступающей поочередно в правую и левую полости гидроцилиндра двойного действия 14, что вызывает возвратно-поступательное перемещение штока и связанной с ним поперечной тяги 13 и соответственно повороты поворотных кулаков 7.

Гидравлическая система, включающая в себя гидроцилиндр 14, гидронасос 17, объединенный с электродвигателем 18, распределитель давления золотникового типа 15, блок автоматического управления 16 приводятся в движение от электродвигателя 18.

Работа стенда обеспечивает имитацию эксплуатационных условий работы шаровых опор. В частности, воспроизведение нагрузок, создаваемых кривошипно-шатунным механизмом, аналогично воспроизведению нагрузок, вызываемых неровностями дорожного покрытия.

Предлагаемый стенд позволяет

- создать сложное движение поворотного кулака, обеспечив тем самым нагрузку на шаровые опоры адекватно реальным условиям,

- увеличить диапазон величин и частот приложения динамических нагрузок, отражающих реальную работу шаровой опоры подвески легкового автомобиля, с помощью ступенчатой системы перемены передач вращающего момента,

- производить испытания при симметричном либо асимметричном перемещении верхних и нижних рычагов левой и правой стороны подвески,

- производить одновременное испытание четырех шаровых опор для сокращения сроков испытания,

Источники информации

1. А.с. 966532, 15.10.82. Бюл. №38.

2. Патент SU 1182315 A, G01М 17/06.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытания узлов автомобилей, и может быть использовано при испытании шаровых опор подвески легковых автомобилей. Стенд содержит станину, закрепленные на ней электродвигатель, блок автоматического управления, верхние и нижние поперечные рычаги, механизм нагружения шаровых опор. Механизм нагружения выполнен в виде последовательно соединенных коробок перемены передач, моста, кривошипно-шатунного механизма, который связан с шаровыми опорами через поворотные кулаки и верхние и нижние поперечные рычаги, и гидравлической системы. Гидравлическая система содержит второй электродвигатель, гидроцилиндр двойного действия, связанный с гидронасосом. Гидронасос объединен со вторым электродвигателем через распределитель золотникового типа. Блок автоматического управления приводится в движение вторым электродвигателем. Достигается расширение диапазона динамических нагружений, определение срока службы шаровых опор и позволяет имитировать нагрузки, характерные для реальных условий эксплуатации шаровой опоры подвески автомобиля. 1 ил.

Стенд для испытаний шаровых опор, содержащий станину, закрепленные на ней электродвигатель, блок автоматического управления, верхние и нижние поперечные рычаги и механизм нагружения шаровых опор, отличающийся тем, что механизм нагружения шаровых опор выполнен в виде последовательно соединенных коробок перемены передач, моста, кривошипно-шатунного механизма, связанного через поворотные кулаки и верхние и нижние поперечные рычаги с шаровыми опорами, и гидравлической системы, включающей второй электродвигатель, гидроцилиндр двойного действия, связанный с гидронасосом, объединенным со вторым электродвигателем, через распределитель золотникового типа, при этом блок автоматического управления приводится в движение вторым электродвигателем.