Инерционный стенд для испытания фрикционных тормозов Советский патент 1984 года по МПК G01M13/00 

« Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытаний фрикционных тормозов. Известен инерционный стенд для исследования динамики транспортных машин, содержащий основание, опоры, вращения, на которых установленыма ховые массы, связанные с приводом, соединительные муфты, кинематически связанный с маховыми массами и с эле ментами для крепления ведущего вала испытываемого тормоза имитатор упругодемпфирующих свойств трансмиссии, состоящий из установленного в двух опорах вращения торсионного вала постоянной длины и демпфера крутильных колебаний, выполненного в виде фрикционного узла, ведомый элемент которого снабжен маховой массой и установлен с возможностью вращения на ве дущем валу узла, при этом корпус испытываемого тормоза закреплен на одном из валов стенда Li 5. Недостатками известного стенда являются отсутствие возможности имитации и варьирования упругоинерционных характеристик узлов машины, связанных с корпусом тормоза, и варьиро вания упругодемпфирующих характеристик узлов машины, связанных с ведущим

валом тормоза в эксплуатационных условиях, что снижает точность имитации эксплуатационных режимов испытываемых тормозов и сужает эксплуатационные возможности стенда.

Цель изобретения - повышение точности имитации эксплуатационных режимов испытываемых Тормозов и расширение эксплуатационньгх возможностей.

Указанная цель достигается тем, что инерционный стенд для испытания фрикционных тормозов, содержащий основание, опоры вращения, на которых установлены маховые массы, связанные с приводом, соединительные муфты, кинематически связанньй с маковыми массами и с элементами для крепления ведущего вала испытываемого тормоза имитатор упругодемпфирующих свойств трансмиссии, состоящий из установленного в первой из опор вращения одним из концов торсионного вала, другой конец которого установлен во второй опоре, и демпфера крутильных колебаний, а также элементы для крепления корпуса испытываемого тормоза, снабжен соединенным с элементами для

ных колебаний, при этом торсионный вал с опорами установлен внутри полого жесткого вала, первый его конец жестко соединен с ведущим элементом демпфера крутильных колебаний и с элементами для крепления ведущего вала испытываемого тормоза, второй его конец установлен во второй опоре неподвижно в окружном направлеНИИ, вторая опора смонтирована с возможностью осевого перемещения и фиксации относительно торсионного и полого валов, а демпфер крутильных колебаний выполнен с регулируемым коэффициентом демпфирования.

На фиг. 1 изображена схема инерционного стенда для испытания фрикционных тормозов; на фиг. 2 опора торсионного вала, подвижная в осевом направлении, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - демпфер крутильных колебаний в виде регулируемой многодисковой фрикционной муфты.

Инерционный стенд для испытания фрикционных тормозов содержит основание 1 со смонтированными на нем опорами вращения 2, в которых установлен блок 3 ведущих маховых 7 крештения корпуса испытываемого тормоза имитатором с регулируемыми параметрами инерционных и упругих свойств узлов, связанных с корпусом тормоза в эксплуатационных условиях, и узлом для отключения имитатора упругодемпфирующих свойств трансмиссии, при этом имитатор упругодемпфирующих свойств трансмиссии выполнен с регулируемыми параметрами, а элементы для крепления корпуса испытываемого тормоза установлены в опорах вращения. Имитатор с регулируемыми параметрами инерционных и упругих свойств узлов, связанных с корпусом тормоза в эксплуатационных условиях, выполнен в виде регулируемых маховых масс и регулируемого торсионного вала, жестко соединенных с элементами для крепления корпуса испытываемого тормоза. Узел отключения имитатора упругодемпфирующих свойств трансмиссии выполнен в виде соединенного с маховыми массами полого жесткого вала, съемных элементов для его соединения с ведомым элементом демпфера крутильных колебаний и съемных элементов для соединения первого конца торсионного вала jg с ведомым элементом демпфера крутильмасс, связанный с помощью соединительных муфт 4 соответственно с приводом 5 и с имитатором 6 упругодемпфируюпщх свойств трансмиссии транспортной машины, состоящим из торсионного вала 7, установленного одним своим концом в опоре 8 вращения, а вторым концом установленного неподвижно в окружном направлении во второй опоре 9,регулируемой по пол жению,и демпфера крутильных колебани регулируемым коэффициентом демпфирования, выполненного в виде многодисковой фрикционной муфты с регулируемым моментом трения, ведущая полумУфта 10 которой жестко соедине на с первым концом торсионного вала 7, которьш,кроме того, соединен с элементами 11 для крепления ведущего вала 12 с диском 13 испытываемого тормоза. Корпус 14 испытьшаемого тормоза с помощью элементов 15 крепления, установленных в опорах 16 вращения, соединен с имеющим регулируемые параметры имитатором инерционных и упругих свойств узлов транспортной машины, связанных с корпусом тормоза в эксплуатационных условиях. Ука занный имитатор состоит из регулируемых маховых масс, выполненных в виде набора грузов 17, установленных с возможностью перемещения вдол радиально расположенных стержней 18, и регулируемого торсионного вала 19, жестко связанных с элементами 15 крепления корпуса 14 испытываемого тормоза. Свободный конец регулируемого торсионного вала 19 смонтирован на основании 1 в регулируемой по положению опоре 20. Стенд имеет также узел для отклю чения имитатора упругодемпфирующих свойств трансмиссии, выполненный в виде соединенного с маховыми массами 3 полого жесткого вала 21, съе ных элементов 22 для его соединения с ведомым элементом (полумуфтой) 23 демпфера крутильных колебаний и съемных элементов 24 для соединения через фланец 25 первого конца торси онного вала 7 с ведомой полумуфтой 23. При этом торсионный вал 7 с опорами 8 и 9 установлен внутри полого жесткого вала 21, а опора 9 смонтирована с возможностью осевого перемещения и фиксации относительно торсионного и полого валов 7 и 21 соответственно. Второй конец торсионного вала 7, установленный в опоре 9, имеет призматическую форму и зажат меящу сухарями 26 с помощью охватывающего их хомута 27 и болтов 28. Сухари 26 могут перемещаться в продольных пазах 29 полого вала 21. Фрикционная муфта с регулируемым моментом трения, обеспечивающая регулируемый коэффициент демпфирования крутильньпс колебаний в стенде имеет фрикционные диски 30, установленные на шлицах ступицы 31 ведущей полумуфты с возможностью взаимодействия с фрикционными дисками 32, установленными на шлицах ведомой полумуфты 23 посредством подпружиненного нажимного диска 33. Для регулирования усилия пружин 34 муфта имеет перемещаемую в продольном направлении с помощью болтов 35 тр версу 36. На корпусе 37 ведомой полумуфты болтами 38 закреплены сменные маховики 39. Съемные элементы 22 для соединения полого вала 21 с ведомой полумуфтой 23 и съемные элементы 24 для соединения через фланец 25 первого конца торсионного вала 7 с ведомой полумуфтой 23 могут быть выполнены в виде болтов (не показана), которые устанавливаются соответственно в резьбовые отверстия 40 и 41. Испытания на стенде г(роводятся следующим образом. Перед пуском стенда перемещением сухарей 26 вдоль торсионного вала 7 устанавливается требуемая его жесткость, имитирующая приведенную жесткость трансмиссии. С помощью болтов 35 и траверсы 36 создается необходимое усилие между фрикционными дисками 30 и 32, чем обеспечивается заданный момент сопротивления, а на корпусе 37 крепятся сменные маховики 39 определенной массы. Затем включают испытуемый тормоз. Возникающие в нем фрикционные автоколебания порождают крутильные колебания грузов 17, связанных с торсионным валом 19. Варьируя плечо установки грузов 17 и выпет вала 19, можно в достаточно широких пределах имитировать упругоинерционные характеристики той части транспортной машины, с которой связан реактивный элемент натурного тормоза (в частности это картер, который, в свою очередь, воспринимает колебания от подрессоренного двигателя и т.п.), что в итоге дает возможность регулировать параметры собственных колебаний испытуемого фрикционного узла. , Действующий на тормоз крутящий момент через фланец 25 закручивает торсионный вал 7, а возникающие в системе автоколебания гасятся за счет сил трения меязду фрикционными дисками 30 и 32 демпфера крутильных колебаний, чьи амплитудно-частотные характеристики можно изменять, регулирую усилия пружин 34 и устанавливая сменные маховики 39. С помощью съемных элементов 22 и 24, устанавливаемых совместно или раздельно, проводят испытания при отключенном полностью имитаторе упругодемпфирующих характеристик тран

миссии или отключенных поочередно торсионном вале 7 и демпфере крутильных колебаний.

Таким образом, регулирование момента инерции подвижных грузов 17 на стержнях 18 в сочетании с регулируемой жесткостью торсионного вала 19 позволяет имитировать реальные условия вибрационного нагружения испытываемого тормоза и оценивать его виброзащитные свойства. При этом тормоз, вал 12 которого связан с

ции таких реальных факторов нагружения, как влияние упругих характеристик валов и демпфирования в трансмиссии машины на вибрационный режим, влияние момента инерции масс узлов машины, присоединенных к реальным элементам тормоза, на его виброзащитные свойства, а т,акже влияние вибрации на фрикционноизносные характеристики испытуемого узла, что значительно расширяет эксплуатационные возможности стенда. 7« торсионным валом 7 и демпфером крутильных колебаний, испытывается при возбуждении или подавлении реальных вибрационных процессов, соответствующих различным упругодемпфирующим характеристикам трансмиссий транспортных машин и фрикционным характеристикам пар трения и тормоза. Эквивалентность упругих и демпфирующих характеристик узлов стенда и реальньк узлов транспортной машины определяется по общепринятым расчетным зависимостям. Технико-экономическая эффективность от использования изобретения состоит- в том, что возможно проводить точную и ускоренную оценку функциональной пригодности и ресурса тормозных механизмов при имитаН

о|о

ЖГ4

4

1. ИНЕРЦИОННЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ТОРМОЗОВ, содержащий основание, опоры вращения, на которых установлены маховые массы, связанные с приводом, соединительные муфты, кинематически связанный с маховыми массами и с элементами для крепления ведущего вала испытываемого тормоза имитатор упругодемпфирующих свойств трансмиссии, состоящий из установленного в первой из опор вращения одним из концов торсионного вала, другой конец которого установлен во второй опоре, и демпфера крутильных колебаний, а также элементы для крепления корпуса испытываемого тормоза, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности имитации эксплуатационных режимов испытываемых тормозов и расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен соединенным с элементами для крепления корпуса испытываемого тормоза имитатором с регулируемыми параметрами инерционных и упругих свойств узл1)в, связанных с корпусом тормоза н эксплуатационных условиях,и узлом для отключения имитатора упругодемпфирующих свойств трансмиссии,при этом имитатор упругодемпфирующих свойств трансмиссии выполнен с регулируемыми параметрами,а элементы для крепления корпуса испытуемого тормоза установлены в опорах вращения. 2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что имитатор с регулируемыми параметрами инерционных и упругих свойств узлов,связанных с корпусом тормоза в эксплуатационных условиях выполнен в виде регулируемых маховых масс и регулируемого торсионного вала,жестко соединенных с элементами для крепления корпуса испытываемого тормоза. 3,Стенд по п. 1, отличающийся тем, что узел отключения имитатора упругодемпфирующих свойств трансмиссии выполнен в виде соединенного с маховыми массами по- лого жесткого вала, съемных элементов для его соединения с ведомым элементом демпфера крутильных колебаний и съемных элементов для соединения первого конца торсионного вала с ведомым элементом демпфера крутильных 00 00 колебаний, при этом торсионный вал с опорами установлен внутри полого о жесткого вала, первый его конец жест00 ко соединен с ведупд1м элементом демпфера крутильных колебаний и с элементами для крепления ведущего вала испытываемого тормоза, второй его конец установлен во второй опоре неподвижно в окружном направлении, вторая опора смонтирована с возможностью, осевого перемещения и фиксации относительно торсионного и полого валов, а демпфер крутильных колебаний выполнен с регулируемым коэффициентом демпфирования.

.

23 21

фиг. I

(pu€.3