Устройство для демонстрации работы управляемого колеса транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК G09B9/00 

СО 41 О

4 СП Изобретение относится к техничес КИМ средствам обучения и может быть использовано на лекционных и практических занятиях при изучении управ ляемости колесных транспортных средств. Известно устройство для демонстра ции работы управляемого колеса транс портного средства, содержащее колесо с устройствами для его нагружения установки и ориентации, установленное на ведущей бесконечной беговой поверхности flj. Однако устройство имеет недостаточные демонстрационные возможности при моделировании работы управляемых колес. В частности, известная конструкция не позволяет моделировать дей ствие стабилизирующих сил и моментов при качении колеса, а также оператив но и в широких пределах изменять кинематические параметры управляемог моста, определяинцие стабилизирующие свойства колеса. Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей устройства. Поставленная цель достигается ,тем, что в устройстве для демонстрац: и работы управляемого колеса транс портного средства, содержащем колесо с устройствами для его нагружения, установки и ориентации, установленное на ведущей бесконечной беговой поверхности, устройство для установки и ориентации колеса состои из шкворня, установленного на стойке при помощи карданного подвеса с рамками и связанного горизонтальным шар ниром с осью по одну сторону колеса, и динамометрической тяги, установленной также на стойке и связанной с осью по другую сторону колеса, при этом карданньй подвес установлен с возможностью поворота и вертикального перемещения относительно стойки а рамки подвеса и ось колеса снабжен фиксаторами. На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройстваt на фиг. 2 схема положения основных элементов устройства при качении колеса с развалом и положительным плечом обкатки вид спереди; на фиг. 3 - то же, вид сверху на фиг. 4 - схема устройства при качении колеса с наклоненным в г продольной вертикальной плоскости шкворнем, вид сбоку (со стороны колеса) . Устройство (фиг.О состоит из бегового барабана 1 с приводом для вращения (не показан), на котором свободно устайовлено колесо 2, ось 3 которого с грузом 4 связана динамометрической тягой 5 со стойкой 6, а шарнирно - со шкворнем 7 и снабжена фиксатором 8 положения. Шкворень 7 размещен поворотно в рамке 9 карданного подвеса, которая поворотно размещена в рамке 10 и снабжена фиксатором 11 положения. Рамка 10 карданного подвеса с фиксатором 12 установлена поворотно в скользящей втулке 13 с фиксатором 14, а стойка 6 с фиксатором 15 установлена поворотно в опорной пяте 16. (Указательные стрелки со шкалами для индикации поворота оси колеса, а также наклона шкворня в продольной и поперечной плоскостях не показаны ввиду очевидности технического решения и предотвращения чрезмерного загромождения рисунка). Устройство работает следующим образом. При объяснении назначения развала и схождения управляемых колес автомобиля фиксаторами 11 и 12 стабилизируют требуемый наклон шкворня 7, а затем, перемещая втулку 13 по стойке 6 (фиг.2), изменяют высоту Н, а следовательно, и угол развала X . Угол схрлздения демонстрируют простым поворотом оси 3 колеса 2 в горизонтальной плоскости. Таким образом, обеспечивается наглядная демонстрация параметров установки колеса и их независимость от положения шкворня. При демонстрации влияния наклона шкворня . в поперечной вертикальной плоскости на стабилизацию колеса 2, рамку 10 с помощью фиксатора 12 устайавливают горизонтально, а рамку 9 вместе со шкворнем 7 наклоняют на угол для получения положительного плеча обката +п (фиг.2) и включают привод бегового барабана 1, В зоне контакта колеса 2 с беговым барабаном 1 возникает продольная касательная сила х (фиг.З), создающая на плече (+п) поворотный момент №i +П.Х, поворачивающий ось 3 по часовой стрелке на угол, пропорциональный величине Мп, значение которого индицируется на шкале. При установке описанным образом отрицательного плеча обката (-п) получают (фиг,2) противоположный по знаку поворотный момент -Мп -ПХ. Следовательно, изменяя величину и знак плеча обката путем наклона шкворня 7 на различные углы ft , можно наглядно демонстрировать результирующее воздействие этого параметра на управляемое колесо. Если же при наклонном шкворне 7 жестко его связать с осью 3 посредством фиксатора 8 (фиг.1), то угол поворота оси 3 (при прочих равных условиях и плече обката п f 0) уменьшится, так как ось при вращении будет опускаться и прижимать колесо 2 к барабану 1, демонстрируя возвращение колеса в исходное положение под действием силы тяжести автомобиля. Для демонстрации влияния наклона шкворня в продольной плоскости на стабилизацию колеса рамку 9 устанавливают с наклоном, обеспечивающим нулевое значение плеча обката п О, а рамку 10 наклонно под углом S7 (фиг.4). Если в процессе качения колесо 2 установить под углом к беговой дорожке барабана 1 (повернув ось 3 на некоторый угол в горизонтальной плоскости) , то при наличии плеча m между проекцией оси шкворня 7 и нормальной реакцией опорной поверхности возникнет поворачивающий момент, возвращающий колесо в положение качения по прямой. Для измерения этого момента стойку 6 с помощью фиксатора 15 устанавливают в положение, обеспечивающее качение колеса под углом к беговой дорожке, и посредством динамометрической тяги 5 измеряют восстанавли вающяй (стабилизирующий) момент колеса при различных углах наклона щкворня 7.

Использование изобретения в учебном процессе значительно упрощает

(Объяснение влияния углов установки шкворней на стабилизацию управляемых Iколес транспортных средств. В частности, устройство дозволяет демонстрировать не только сам факт стабилизации, но и раздельное влияние каждого из определяющих факторов на изучаемый параметр. Существенно и то, что наглядность демонстрации сохраняется при использовании малоразмерных моделей эластичных колес, обуславливающих возможность изготовления устройства в виде переносного прибора, пригодного цпя использования на лекционных и практических

занятиях и не требующего силовых источников тока, а также точной измерительной аппаратуры.

УСТРОЙСТВО ДЛЯДЕМОНСТРАЦИИ РАБОТЫ УПРАВЛЯЕМОГО КОЛЕСА ТРАНСПОРТ НОГО СРЕДСТВА, содержащее колесо с устройствами для его нагружения, установки и ориентации, установленное ка ведущей бесконечной беговой поверхности, отличающееся тем, что, с целью расширения его демонстрационных возможностей, устройство для установки и ориентации колеса состоит из шкворня, установленного на стойке при помощи карданного подвеса с рамками и связанного горизонтальным шарниром с осью по одну сторону колеса, и динамометрической тяги, установленной также па стойке и связанной с осью по другую сторону колеса, при этом карданный подвес установлен с возможностью поворота и вертикального перемещения относительно стЬйки, а ранки подвеса и ось колеса снабжены фиксаторами.

-70

,