Устройство для измерения осадки опорного катка гусеничного транспортного средства в грунт Советский патент 1984 года по МПК G01M17/07 

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющий элемент опорной лыжи выполнен в виде цилиндрического стержня.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т личающееся тем, что связь гнижнего конца рычага с цилиндрическим стержнем выполнена в виде сферического шарнира с втулкой.

Изобретение относится к испытани ям и исследованиям опорной проходимости при движении транспортных средств по ровным мягким грунтам. Известно устройство, содержащее прибор для измерения величины погру .жения звена гусеницы в грунт, связан ный со звеном гусеницы транспортног средства и элементом, контактирующим с поверхностью грунта Cl. Недостатками известного устройства являются низкая точность измер ний, поскольку положение звена гусе ницы на грунте изменяется в процессе проезда катка по звену, а также дискретность записи результата. Известно также устройство для измерения осадки опорного катка гусеничного транспортного средства в грунт, содержащее установленный на оси измеряемого опорного катка рычаг, связанный с опорной лыжей, датчик вертикального перемещения катка, тяговый и диссипирующий механизм Г23. Недостатками данного устройства являются невысокая точность и сложность конструкции, обусловленные имеющимися связям рычага с опорной лыжей и с корпусом транспортного средства. Цель изобретения - повышение точ ности и упрощение процесса измерени осадки опорного катка транспортного средства в грунт. Поставленная цель достигается те тем, что в устройстве для измерения осадки опорного катка гусеничного транспортного средства в грунт, содержащем установлен (ИЛИ на оси измеряемого опорного катка рычаг, связанный с опорной лыжей, датчик вертикального перемещения катка, тяговый и диссипируюадий механизм, рычаг верхним концом шарнирно связан с подвижно установленной на оси измеряемого опорного катка втулкой с возможностью поворота в поперечной вертикальной плоскости транспор гного средства и ограниченного пере мещения вдоль оси катка, а нижним концом - подвижно с направляющим . эйементом опорной лыжи «с воз-можностью продольного перемещения и поворота в поперечной плоскости, кроме того, нижний конец рычага связан гибкой нерастяжимой нитью с второй втулкой, подвижно установленной на оси смежного переднего опорного катка, с возможностью ограниченного осевого перемещения, датчик вертикального перемещения катка установлен между верхним концом рычага и первой втулкой, а тяговый и диссипирующий механизм выполнен в виде гибкой нерастяжимой связи, например цепи, один конец которой связан спередней частью лыжи, а другой - с втулкой, установленной на оси смежного переднего опорного катка, причем масса-тягового и диссипирующего механизма определяется из выражения Л 7/М дг51по6 где лг масса лыжи; коэффициент трения скольжения лыжи по грунту; угол между линией, соединяющей точки крепления механизма с лыжей и ВТОР9Й втулкой, и- опорной поверхностью. Кроме того, направляющий элемент опорной лыжи выполнен в виде цилиндрического стержня. Связь нижнего конца рычага с цилиндрическим стержнем выполнена в виде сфери 1еского шарнира с втулкой. На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху на фиг. 3 - вид А на фиг. li на фиг.4 установка втулки на нижнем конце рычага (узел И на фиг. на фиг. 5 - установка измерительного прибора (узел I на фиг., 11. Устройство содержит опорную лыжу 1, продольная ось (0-0 которой параллельна соответствуюи1ей оси транспортного средства, первую 2 и вторую 3 оси опорных катков, рычаг 4, связанный с осью 2 и опорной лыжей 1, которая с помощью гибкой нерастяжимой связи, например цепи 5, выполняющей роль тягового и диссипирующего механизма, связана с осью переднего опорного катка 6 по отношению к испытуемому катку .7. Устройство содержит также прибор 8 для измерения величины угла поворотаq O рычага 4. Корпус 9 прибора 8 жестко связан с -втулкой 10, установленной на оси 2 с возможностью ограниченного элементами 11 и 12 перемещения вдоль оси 2 и неограниченного вращения вокруг этой оси. Валик 13 прибора 8 соединен с по водком 14, жестко связанным с рычагом 4. На нижнем конце рычага монтируется поворотная в пространстве втулка 15, устанавливаемая, например, в сферическом шарнире с помощь фланца 16 и болтов 17. В отверстии втулки 15 установлен свободно в осе вом и круговом направлении цилиндои ческий направляющий элемент 18, жество закрепленный на кронштейнах 19 смонтированных ясестко на лыже 1 вдоль оси 0-0. На втулке 20, установленной подвижно в круговом напра лении и ограниченной элементами 21 вдоль оси 3, крепится один, конец гибкой нерастяжимой нити 22, которая вторым концом закреплена на рычаге 4 и в натянутом состоянии удер живает рычаг 4 от проворачивания мо ментом трения, возникающим между осью 2 и втулкой 10. Длина нити 22 обеспечивает положение рычага 4 в вертикальной плоскости. Прибор В соединен с регистрирующей аппаратурой, например осциллографом, посредством токопроводящих проводников через разъем. Для того, чтобы неравномерность продольного и вертикальных колебаний транспортного средства при движении не передавалась на лыжу 1 и при этом не нарушался контакт лыжи с поверхностью грунта, тяговый и диссипирующий механизм должен иметь массу М, большую или равную вертикальной составляющей сил сопротивле ния скольжения лыжи 1 по грунту, т. .5(«о1 , где ДЛд - масса лыжи; дг - коэффициент трения скольже ния лыжи 1 по исследуемому грунту; oi - угол между линией, соединя ющей точки крепления механизма: {цепи) 5 с лыжей и второй втулкой, и опорной поверхностью. Чтобы выпирающий сбоку от гусеничного движителя грунт не влиял на положение лыжи и не вносил тем сгиным погрешности в процесс измерения, пр дусматривается установка лыжи 1 на соответствующем условиям испытаний расстояний .U от кромки гусеничного обвода. Возможность проворачивания втулки 20 на оси 3 исключается за счет тягового усилия в тяговом и диссипирующем Механизме 5. Устройство работает следующим образом.. При движении транспортного средства гусеничный движитель его погружается в грунт. При осадке движителя в грунт опускается и опорный каток 7, увлекающий за собой вниз ось 2 вместе с втулкой 10 и прибором 8. При этом втулка 10 скользит по оси 2 влево (фиг. 3), но так как положение, лыжи 1 относительно поверхности грунта остается постоянным, то изменяется угол положения рычага 4. При повороте рычага 4 поводок 14 рычага поворачивает валик 13 прибора 8, при этом положение угла поворота валика 13 фиксируется регистрирующей аппаратурой. Возможность свободного поворота рычага 4 в ту или иную сторону в зависимости от осадки опорного катка 7 в грунт обеспечивается шарнирным соединением верхних проушин рычага 4 с цапфами втулки 10 и шарнирным .соединением втулки 15 нижнего конца рычага с направляющим элементом 18 лыжи 1. При изменении величины погружения опорных катков 6 и 7 лыжа 1 изменяет .свое положение относительно оси 2, при этом изменение положения стержня 18 сказывается только на изменении угла d° рычага 4. Осевое перемещение стержня во втулке 15 не влечет за собой по-ворота рычага, так как при перемещении стержня 18 вперед по ходу движения транспортного средства (уменьшение осадки катка 7 в грунт силы трения в паре втулка 15 - стержень 18 преодолеваются моментом трения в паре втулка 10 - ось 2. При перемещении стержня 18 против хода движения транспортного средства (увеличение осадки катка 7 в грунт силы трения в паре втулка 15 - стержень 18 также не влияют наположение рычага 4, поскольку в этом случае последний удерживается в вертикальной плоскости за счет гибкой нити 22. При- движении, транспортного средства с постоянной осадкой опорного катка 7 рычаг 4 удерживается в вертикальной плоскости нитью 22. , При уменьшении оссщки опорного катка 7 втулка 10 вместе с верхним концом рычага 4 перемещается вправо по оси 2 (фиг. 3). С поворотом рычаfa 4 вправо через поводок 14 поворачивается валик 13 датчика и регистри рующая аппаратура зафиксирует изменение осадки катка 7. Из описанного видно, что вертикальные и продольные колебания -корпуса транспортного средства не вносят погрешности в измерение осадки опорного катка в грунт, а запись величины осадки опорного катка в грунт