Стенд для испытания рулевого управления автомобиля Советский патент 1983 года по МПК G01M17/06 

Изобретение относится к технике испытаний и исследований рабочи процессов в автомобильных рулевых управлениях и может быть использовано как в процессе доводки вновь создаваемых конструкций рулевых уп равлений, так и в процессе эксплуатации и ремонта для контроля и диагностики их эксплуатационных свойств. Известен стенд для испытаний отдельных элементов или комбинаций элементов рулевых управлений; рулевых механизмов, гидроусилителей, или тех и других вместе.СПДанный стенд прежде всего не учитывает всех реальных связей испытуемых элементов с другими эле ментами рулевых управлений и в силу этого не позволяет использовать получаемую на них в процессе испытаний информацию даже для приближенной оценки свойств всего ру левого управления. Известны стенды, включающие часть автомобильной рамы,.связанной через рессорную подвеску -с управляемым мостом, подшипниковые поворотные площадки для установки на них управляемых колес или други схемы их связи с опорной поверхностью, испытуемого рулевого управ ления, собранного.по реально существующей схеме с сохранением все его реальных связей с рамой и упра ляемыми колесами, аппаратуры питания гидроусилителя и измерительной аппаратуры, систему нагружения управляемого моста вертикальной нагрузкой 2 .. Недостатком этих стендов являет ся реализованный в них способ создания вертикальной нагрузки на мос винтовым устройством, искажающий реальную схему связи управляемых колес с опорной поверхностью и, следовательно непредсказуемо измен .щий формируемые поворачивающимися лесами нагрузки на рулевое управле Тсроме того, влияние угловых колебаний колес на вертикальную деформацию рессор создает в принятой схеме BepTHKajibHoro нагружения мос та дополнительный осциллятор колебаний в рулевом управлении, который может повлиять на досто1вер- ность получаемых результатов. ВТОЕИ недостатком этой конструкции стенда является также узкость диапазона функциональных возможностей,про являющаяся в ограниченности определяегфлх характеристик рулевого управления. Известен также стенд для испытания рулевого управления автомобиля, содержащий раму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный нагружатель моста вертикальной нагрузкой,систему питания гидроусилителя испытываемого рулевого управления, гармонический задатчик углов поворота рулевого вала и электроизмерительную аппаратуру З . Недостатки известной конструкции стенда - условность схемы связи управляемых колес испытуемого рулевого- управления с опорной поверхностью., вносящей искажения в механизм нагружения его элементов и снижающей точность определяемых характеристик, воспроизведение одного режима движения испытуемого рулевого управляения - гармоничес- кого, не-позволяющего с высокой точностью определить его инерционные и демпфирующие свойства, поскольку предполагает использование расчетного метода выделения из опытной результирующей частотной характеристики его инерционной и демпфирующей составляющих, ограниченность функциональных возможностей,связанная с невозможностью контроля ча нем характеристик всех элементов рулевого управления, в частности шин управляемых колес, обеспечивающих связь рулевого управления с опорной поверхностью и, следовательно, определяющих реальный режим его функционирования. Цель изобретения - повышение точности определения характеристик испытуемого рулевого управления. Поставленная цель достигается тем, что стенд дляиспытания рулевого управления автомобиля,; содержащий раму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный нагружатель моста вертикальной нагрузкой, систему питания гидроуси лителя испытываемого рулевого управления, гармотический задатчик углов поворота рулевого вала и электроизмерительную аппаратуру, снабжен установленными на основании с возможностью вращения опорными площадками для установки на них управляемых колес моста, инерционными массами, закрепленными на . упомянутых площадках для магружения шин управляемых колес при их угловых колебаниях, механизмом отключения упомянутого задатчика от рулевого вала и гидромотором, установленным на раме и связанным с рулевым валом через муфту. На чертеже представлена схема стенда для испытаний рулевых управ-лений. Стенд содержит переднюю часть автомобильной рамы 1, управляе| й

мост 2, соединённый с рамой рессорной подвеской 3 и управляемыми колесами 4, опорно-поворо гные. плоЩсщки 5 с закрепленными на них инерционными массами 6, центры которых расположены на расстоянии 1 от оси вращения поворотных плоша- док, систему нагружения моста вертикальной нагрузкой, состоящую из блоков грузовых пакетов 7, захвато 8, расположенных с двух стуорон блока, лебедки 9., вращением входного вала 10 которой осуществляется подъем и опускание пакетов, систему 11 питания гидроусилителя испытуемого рулевого управления, состояшую из приводного электродвигателя, насосв;, бака, фильтров и соединительных шлангов, гармонический задатчик 12 углов поворота рулевого испытуемого рулевого управления, состоящий из приводного двухскоростного электродвигателя 13, червячного редуктора 14, двух последовательно соединенных ременной передачей коробок.15 и 16jпередач кривошипно-шатунного механизма, зубчатая рейка 17 которого соединена с шестерней 18,жестко связанной с верхним концом рулевого вала 1 испытуемого рулевого управления, подшипниковой опоры 20 вала,жестко связанной с рамой, устройство размыкания Фулевоговала 19 испытуемого рулевого управления с гар/моническим задатчиком 12 углов поворота, состоящее из корпуса 21, выполняющег;о функции направляющей штока 22, отжимаемого вверх пружиной 23,, подшипника 24 качения,обеспечивающего восприятие радиальной силы в зубчатом зацеплении рейки 1 и шестерни 18 (прижатия рейки) и перемещение рейки с минимальными потерями на трение в узле прижатия, эксцентрика 2,5, к рабочей поверхности которого поджимается верхний конец штока 22 и с помощью которого осуществляется прижатие рейки 17 к шестерне 18 или их размыкание, муфту 26, обеспечивающую связь рулевого вала 19 испытуемого рулевого управления с валом гидромотора 27, жестко закрепленного на раме стенда и снабженного насосной установкой 28 с регулятором расхода, позволяющей изменять скорость вращения гидромотора, опоры-катки 29 Для удержание стенда от опрокидывания, испытуемое рулевое управление, включающее рулевой вал 19, рулевой механизм 30, гидроусилитель 31 и тягу 32, соединенную с поворотным рычагом управляемого колеса 4.

. Стенд работает следующим образом Рулевой вал испытуемого рулевого управления разъединяют с валом гидрмотора 27 размыканием муфты 26, поворотом рукоятки эксцентрика 25 штока 22 перемещают в сторону шестерни 18, сжимая пружину 23 и прижимая через подшипник 24 рейку 17 к шестерне 18, 5 замыкая рулевой вал 19 испытуемого рулевого управления с гармоническим задатчиком. Устанавливают требуемую частоту гармонического синала выбором соответствующих ступеней в коробках 15 и 16 передач и приводного двухскоростного злектродвигателя. Устанавливают требуемую величину вертикальной нагрузки на управляемый мост подъемом и замыканием с рамой

5 соответствующего числа грузовых пакетрв 7 с помощью захватов 8 и лебедки. 9, Включают систему 11 питания гидроусилителя 31 и питание электроизмерительной аппаратуры. Включением электродвигателя 13 гар0монического задатчика испытуемое рулевое управление переводят в {Зежим гармонических колебаний с заданной частотой. Элементы рулевого управления нагружают . всеми составляю5щими реальной нагрузки при реальной .схеме их связи с опорной поверхностью и рамой. Инерционные массы 6, закрепленные на поворотных, площадках, 1нагружают шины в плоскости

0 колебаний масс и обеспечивают возможность измерения характеристик шин (упругих и демпфирующих). Пять шесть установившихся колебаний регистрируют на ленте осциллографа в виде

5 процессов работы всех элементов

рулевого управления, представляющих собой результаты преобразований сигналов соответству ощих датчиков в электрические сигналы и соответствующие

0 им отклонения световых зайчиков на движущейся фотобумаге осциллографа. Описанная последовательность повторяют на других интересующих испытателя частотах. В результате испытаний

с получают опытные частотные -характеристики процессов работы всех элементов рулевого привода.

После выполнения всего цикла .. испытаний по определению частотных характеристик в неподвижном . состоянии испытуемого рулевого управлен.ия осуществляют размыкание его вала 19 с гармоническим задатчиком 12 поворотом эксцентрика по стрелке, показанной на чертеже, и отводом рейки 17 из зацепления с шестерней 18. После этого рулевой вал 19 соединяют с валом гидромотора 27 с помсяаью муфты 26. Настройкой регулятора расхода и последующим включением насосной установки 28 питания гидромотора последнему задают определенный режим вращения с постоянной угловой скоростью, который 5 через муфту 26 передается рулевому

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ, содержащий раму с закрепленным на ней посредством рессорной подвески мостом с управляемыми колесами, балластный -нагружатель моста вертикальной нагрузкой, систему гидро- i . у;силителя испытываемого рулевого управления, гармонический эадатчик углов поворота рулевого вала и электроизмерительную аппаратуру, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности определения характеристик испытываемого рулевого управления, он снабжен установленными на основании с возможность вращения опорными площадками для установки на них управляеi мых колес моста, инерционными массами, закрепленными на упомянутых (Л гшсхяадках для нагружения шин управляемых колес при их угловых колебаниях, механизмом отключения упомянутого задатчика от рулевого вала и гидр омотором,установленным на раме и связанным с рулевым валом через муфту. о tsD О О СО оо