Стенд для испытания пневматических шин Советский патент 1983 года по МПК G01M17/02 

Vcf

. f Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания шин колесных транспортных средств и может быть использовано преимущественно на предприятиях автомобильной, авиационной промышленности и на шинных заводах. Известен стенц цля испытания пневма тических шин, содержащий основание с консолью для закрепления ступицы колеса с испытываемой шиной, устройство для нагружения шины моментами, танген циальной и осевой силами, опормую подвижную площадку,, направляющие качения которой установлены на дополнительной площадке, размещенной на основании на опорных роликах механизма нагружения и шарнирно соединенной с центральной опорой с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно шины Cl 3 Однако на этом стенде невозможно обеспечить различные режимы качения шины, а следовательно, определить необходимые кинематические параметры шин. Цель изобретения расширение диапа зона испытаний и сокращение времени определения параметров шин. Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания пневматичес ких шин, содержащем основание с консолью цля закрепления ступицы колеса с испытываемой щиной, устройство для нагружения шины моментом, тангенциаль ной к осевой силами, опорную подвижную площадку, направляющие качения которой установлены на дополнительной площадке размещенной на основании на опо{жых роликах механизма нагружения и шарнир соединенной с центральной опорой с воз можностью перемещения в радиальном направлении относительно шины, направл ющие качения опориой площадки установлены на поворотных валах, одни концы которых соединены между собой БИНТОВЫМ приводом и снабжены катками, а другие - связаны с электроприводом и смонтированы в шарнирных опорах на дополнительной плошадка, которая снабжена механизмом поворота, а механизм нагружения выполнен в виде по крайней мере трех подъемников, равномег но распределенных по окружности с центром - на центральной опоре. Такое выполнение стенда позволяет определить каждый в отдельности кинематический коэффициент шины, оценить более детально влияние на эти коэффи циенты конструктивных и основных эксплуатационных факторов - нагрузки и давления в шине. На фиг. 1 схематично изображен стенд для испытания шин, общий вид ; на 1{)иг. 2 - стенд, вид сверху; на фиг. 3 - стенд, вид сбоку; на фиг. 4 - направляющие ролики. На фиг„ 1 и 2 стенд показан без механизма вертикального перемещения и усьройства осевого нагружения шины Предлагаемый стенд содержит основание 1 с консолью 2 для закрепления ступицы с испытываемой шиной 3, механизм 4 вертикального перемещения (для испытания шин различного диаметра), опорную подвижную площадку 5, установленную в поперечных направляющих 6 качения на дополнительной площадке 7, размещенной на основании на опорных роликах 8 и шарнирно соединенной с центральной опорой 9 с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно шины, посредством механизма нагружения, выполненного в виде по крайней;мере трех подъемников, например гицроцилиндрОБ 1О - 12, равномерно распределенных по окружности с. центром - на центральной опоре, и несущих опорные ролики 8. Дополнительная площадка 7 соединена с центральной опорой.9 посредством шарового цилиндра 13v направляющего стержня 14.Посредством механизма нагружения - подъемников Ю - 12 дополнительная- плошадка 7 имеет возможность наклоняться в поперечном относительно шины направлении. Кроме того, сша выполнена поворотной в горизонтальной плоскости относительно шины 3. Поворот дополнительной площадки 7 в горизонтальной плоскости осуществляется посредством механизма 15, выполненного, например, в виде смонтированного на опоре 16 гидроцилиндра 17, шток 18 которого соединен с рычагом 19 с помощью шарниров, связанным со стержнем и площадкой 7. Наклон опорной подвижной площадки 5 осуществляется соответственно с площадкой 7 в поперечном направлении с помощью тех же гидроцилиндров Ю - 12. Направляющие 6 качения {например, ролики) расположены на поворотных валах 2О тл 21, одни концы KOTOffcix смонтированы в щармирньис опорах 22 и 23, совмещенных с датчиками усилий (не показаны) для измерения сил, действующих в контакте щины 3 с опорной площадкой 5. Другие концы валов 20 и 21 установлены на поддерживающих катках 24 и соеаннены межцу собой посрецством хоцового винта 25, гаек 26 и скоб 27, шарнирно .закрепленных на валах 2О и 21, Вал 20 имеет возможность поворачиваться в опоре 23, и вал21 соеаинен с электроприводом 28, установленным на дополнительной площадке 7 на подвижной опоре 22. Вал 21 имеет возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси. На винте 25 расположена муфта 29, обеспечивающая вращение ходового винта. При необходимости направляющие 6 качения могут быть выполнены в виде направляющих роликов ЗО, установлен- ных на валах 20 и 21 и взаимодействующих с направляющим брусом 31, смонти рованным на дополнительной площадке 7. При испытаниях центральная опора 9, стеркень 14, шарнир 13 находятся под центром пятна контакта испытываемой шины 3 с опорной площадкой 5. Такая установка опоры 9, стеркня 14; шарнира 13 и выполнение механизма нагружения в виде по крайней мере трех подъемников 10 - 12, равномерно распределенных по окружности с центром - на центральной опоре, позволяют обеспечивать постоянство радиальной нагрузки на шину 3 и не вызывать ее боковой деформации при наклоне дополнительной площадки 7. Центральная опора 9, взаимодействующая со стержнем 14, предотвращает боковое смешение площадки 7 при ее наклонах и поворотах. Площадка 5 при этом удерживается за счет сил сцепления ее с роликами 8. Осевое нагруже- ние шины в стенде осуществляется с помощью устройства 32. Работа стенда осуществляется следук шим образом. Испытываемая шина 3 поджимается к опорной площадке 5с необходимой нор мальной нагрузкой посредством механизма нагружения тремя гидроцилиндрами 1О - 12. Траектория движения испытываемой шины 3 задается перемещением опорной площадки 5. Заданная траектория площадки 5 обеспечивается поворотом ва лов 2О и 21 соответственно в опорах 23 и 22 с помощью ходового винта 25 посредством муфты 29, гаек 26, скоб 27. Движение опорной площадки 5 обеспечивают от электропривода 28направляющие 6 качения, размещенные на валу 21. Для обеспечения различных траекторий движения испытуемой щины 3 поворачивают ходовой винт 25. Наклон дополнительной лощадки 7 и соответственно опорной лощадки 5 в поперечном направлении существляется с помощью гидроцилиндров 1О -12. Поворот опорной плсшадки 5 округ вертикальной оси производится с помощью гидроцилинцра 17 и шарнирно оединенного с ним рычага 19. Гицро- цилиндры 10 - 12, 17 включены в единую систему управления (не показана). Для определения кинематических коэ4 фициентов (, р, ) на предлагаемом стенде задается радиус R траектории качения опорной площадки 5, углы наклона вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси дополнительной площацки 7. При качении щины 3 записывают ся с помощью датчиков усилий боковая сила, возникакшая в пятне контакта шш1Ы с опорной площадкой 5. При определении коэффициента с шина закрепляется на консоли 2 вертикально (Ч О, Х 0) и под ней прокатывается опорная площадка 5. Коэффициент cLonpeделяется по формуле сзО где С( - ьоковая жесткость шины; . R - радиус траектории качения площадки 5; FI - максимальная боковая сила, возникающая в пятне контакта шины с опорной площадкой 5, при данной уставке и прокатывании шины. Пои определении коэффициента {Ь шина установлена вертикально (). С помощью механизма 15 осуществляют поворот вокруг вертикальной оси дополнительной площадки 7, ас ней соответственно, поворачивают опорную площадку на угол Ч и производят прокатывание площадки 5 по траектории с заданным радиусом R. Коэффициент n-f. определяется по формуле где - угол поворота площадки 7; F- - максимальная боковая сила, возникающая в пятне контакта шины с опорной площадкой б при данной установке и прокатывании шины. При определении коэффициента шина закрепляется на консоли вертикально и с углом . Посредством гидроцилиндров 10 - 12 наклоняют дополнительную плЪшацку 7 (а с ней соответственно

наклоняется onofOua площадка 5 на -, угол ), и осуществляют прокатывание площадки 5 по траектории q заданным радиусом К . Коэффициент i определяется по формуле

(Р -(о)

-

X

о

где d - коэффициент упругости шины; XQ- угол наклона шкжшдки 7f N -« нормальная нагрузка на шину; F - максимальная боковая сила, воз никаюшая в пятне контакта ши- ны U опорной площадкой 5 при данной установке и прокатывании шины. Испытания щин проводятся при различ ных радиусах качения с опорной площад- ки, различньЬс горизонтальных поворотах опорной площадки и ее наклонах, а также при различных внутренних давлениях воздуха в щине и нормальных нагрузках на нее. Предлагаемый стена, кроме того, позволяет нагружать шину 3 осевой (боковой), тангенциальной (продольной) силам моментами (поворотным и опрокидывак ЩИМ-) и позволяет определять соответствен но упругие жёсткостные характеристики шин боковую, продольную иугловую жесгкости, Осевое (боковое) нагружение шины в

предлагаемом стенде осуществляют с помсшью устройства 32, Для наг гжения шины 3 тангенциальной (продольной) силой опорную площадку 5 прокатывают под шиной 3, жестко закрепленной на ксдасоли 2, при поворотных валах 2О и 21, расположенных параллельно друг игугу. Нагружение шины 3 поворотным моментом обеспечивается с помсяцью пово-, дополнительной площадки 7 и соот ветственно площадки 5, посредством гидроцилиндра 17 и шарнирно соединеннеегю с ним рычага 19. Нагружение 3 опрокидьшакяцим моментом осуществляется наклоном дополнительной плоишдки 7 и соответственно опорной площадки 5 в поперечном направлении, посредством гидроцвпиндров :10 - 12. Наличие механизма радиального нагружения позволяет в предлагаемом стенде определять и радиальную жесткость шин. Такое выполнение стенда позволяет получить значение кинематических коэф- фициентов щин как в лабораторных, так и в промыщленных условиях. А в случае установки опо{жой площадки на уровне поверхности дороги можно испытывать шины непосредственно на колесах автомобилей. Предполагаемый экономический эффект от внедрения данного стенда в народном хозяйстве только на предприятиях автомобильной промьпнленности может составить до 5ОО тыс. руб. в год.

СТЕНД для ИСПЫТАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН, содержащий основание с консолью цля закрепления ступицы колеса с испытываемой шинсй, устройство для нагружения шины моментом, тангенциальной и осевой силами, опорную подвижную площадку, направляюише качения которой установлены на аопопнительной площадке, размешенной на основании на опорных роликах механизма нагружения и шарнирно соединенной с центральной опорой с возможностью перемещения в рааиальном направлении otw носительно шины, отличающий - с я тем, что, с целью расширения циапазона испытаний и сокращения времени сшрецеления параметров шин, направляющие качения опорной площадки установлены на поврротлных валах, одни концы которых соединены между собой шарнирно винтовым пр№водом я снабжены катками, а другие-связа ны с электроприводом и смонтированы вjj шарнирных опорах на дополнительной плошадке, которая снабжена механизмом поворота, а механизм нагружения выполнен в виде по крайней мере трех подъемников равномерно распределеш1Ь1х по сжружно сти с центром - на центральной опоре.

фе/г.2