Стенд для испытаний одноколейных транспортных средств Советский патент 1984 года по МПК G01M17/00 

1 Изобретение относится к транспорт ному машиностроению и может быть использовано при испытаниях одноколейных транспортных средств, например мотоциклон. Известен стенд для испытания одноколейныг транспортных средств, содержащий основание, первый и второ беговые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически соединенные между собой посредством передачи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, и удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира С П. Недостатком известного стенда явл ется невозможность имитации пере- распределения реакций колес с дорого при движении одноколейного транспорт ного средства на различных режимах, что снижает точность воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства по дороге. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения условий качения одноколейного транспортного сред ства путем имитации перераспределени реакций его колес с дорогой при движ НИИ на различных режимах. Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания одно колейных транспортных средств, содер жащем основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически сое диненные между собой посредством передачи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вто рым беговым барабаном, и удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира, удерживающее устройство снабжено второй тягой, , связанной с поворотной стойкой управляемого колеса одноколейного транспортного средства посредством шарнира, ось вращения которого перпендикулярна оси вращения поворотной стойки и параллельна оси вращения управляемого колеса, первой телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с второй тягой, а неподвижная посредством шарнира - с основанием, первым демпфером односто ромного действия, подвижная и неподнижная части которого связаны соот372ветственно с подвижной и неподвижно; частями первой телескопической тяги, второй телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с первой тягой, а неподвижная - с первым шарниром, вторым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого соединены соответственно с подвижной и неподвижной частями второй телескопической тяги, при этом первая тяга связана с остовом одноколейного транспортного средства посредством последовательно соединенных шарнира, ось вращения ко- i торого параллельна оси вращения заднего колеса, и дополнительного шарнира, имеющего ось, перпендикулярную оси вращения заднего колеса, и образованного наружными концентрическими направляющими, закрепленными на первой тяге, и внутренними концентрическими направляющими,закрепленными шарнирно на остове одноколейного транспортного средства, причем на одной из частей второй телескопической тяги выполнен осевой шип, размещенный в направляющем осевом пазу, выполненном в другой части второй телескопической I. . На фиг.1 изображен стенд, общий вид; на фиг.2 - схема реакций, действующих в контакте колес с боковыми барабанами при воспроизведении движения одноколейного транспортного средства в режиме разгона. На основании 1 шарнирно установлены передний 2 и задний 3 беговые барабаны, кинематически соединенные между собой посредствомпередачи 4. С задним беговым барабаном 3 кинематически соединены инерционные массы 5 и тормоз 6. Удерживающее устройство содержит переднюю тягу 7, связанную с поворотной стойкой 8 управляемого колеса 9 испытуемого одноколейного транспортного средства 10 посредством шарнира, ось 11 вращения которого перпендикулярна оси 12 вращения повороткой стойки 8 и параллельна оси 13 вращения управляемого колеса 9. Передняя тяга 7 связана с подвижной частью 14 передней телескопической тяги, неподвижная часть 15 которой посредством переднего шарнира выполненного, например, в виде шарового шарнира 16, связана с основанием 1. Подвижная 14 и неподвижная 15 части передней телескопической тяги связаны соответстисмкю с подвижной 17 и неподвижной 18 час тями переднего демпфера одностороннего действия. Задняя тяга 19 связана с остовом испытуемого одноколейного транспортного средства 10 посредством последо вательно соединенных шарнира, ось 20 вращения которого параллельна оси 21 вращения заднего колеса 22, и дополнительного шарнира, имеющего ось 23, и образованного наружными концентрическими направляющими 24, закрепленными на задней тяге 19 и охватывающими одноколейное транспортное средство 10, и внутренними концентрическими направляющими 25, связанными с остовом одноколейного транспортного средства. Задняя тяга 19 св зана с подвижной частью 26 задней телескопической тяги, неподвижная часть 27 которой посредством заднего шарнира, выполненного, например, в виде шарнира 28 Гуна, связана с основанием 1 . Подвижная часть 26 и неподвижная 27 части задней телескопической тяги связаны соответственно с подвиж ной 29 и неподвижной 30 частями заднего демфера одностороннего действия Не неподвижной 30 части задней телескопической тяги выполнен осевой шип 31, размещенный в направляющем осевом пазу (не показан), выполненном в пЪдвижной части 29.Оси переднего 16 и заднего 28 шарниров, а также оси 1 и 20 расположены на высоте центра по ной массы транспортного средства, а ось 23 проходит через центр полной массы транспортного средства. При имитации движения одноколейного транспортного средства в режиме разгона от силового агрегата транспортного средства к заднему ведущему колесу 22 подводится ведущий момент М(. Посредством тормоза 6 и инерционных масс 5 па заднем беговом барабане 3 создается соответству щий тормозной момент Mr, . В результате фрикционной связи заднего ведущего колеса 22 с задним беговым барабаном 3, обеспечиваемой вертикал ными составляющими реакции полной массы Qij и аи на транспортное средство действует реакция Fj вызы вающая перемещение вперед транспортн го средства и соответствующее увеличение рабочей длины задней телескопической тяги. При этом положении контактов колес 22 и 9 с соответствующими беговыми барабанами 3 и 2 смещаются в направлении движсмгия относительно вертикальных плоскостей, проходящих через оси вращения беговых барабанов 3 и 2. Это вызывает смещение линий действия вертикальных реакций беговых барабанов GL и от линий действия составляющих реакции массы Qj и QI, , приходящихся соответственно на заднее 22 и переднее 9 колеса, В результате на каждое колесо транспортного средства действует пара сил с моментами и Mjc, вызывающими на осях колес транспортного средства продольные реакции и . При продольном перемещении вперед транспортного средства подвижная 29 и неподвижная 30 части заднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой, создавая сопротивление перемещению. При удлинении задней телескопической тяги на максимальную величину в шарнире с осью 20 возникает реакция .i точка приложения и направление которой совпадают с горизонтальной продольной составляющей реакции-полной массы транспортного средства. Смещение по вертика1т линий действия реакций РЗ , Fg(4 , П , f, ЗС, I t вызьшает появление вращательного момента М, действующего на транспортное средство, уменьшающего статическую реакцию / до величины Ci к увеличивающего статическую реакцию 0(3, до величины 1,, . Это воспроизводит перераспределение реакций на колесах при движении транспортного средства в режиме разгона. Одновременно с увеличением рабочей длины задней телескопической тяги происходит уменьшение рабочей длины передней телескопической тяги, при этом подвижная 17 и неподвижная 18 части переднего демпфера односторон„его действия смещаются относительно одна другой в направлении, при котором не создается сопротивление перемещению, в результате в переднем шарнире 16 и в шарнире с осью 11 вращения не возникает реакции, деиствующие в вертикальной плоскости, проходящей через центр масс и поверхности контакта колес одноколейного транспортного средства с беговыми барабанами. При имитации движения одноколейного транспортного средства в режиме торможения .посредством инерционных масс 5 ; передачи 4 на переднем и заднем 3 беговых барябанах создают ся крутящие моменты Мо и Ми соответственно. В результате фрикционно связи колес 22 и 9 с беговыми бараба нами 3 и 2 на транспортное средство действуют реакции Fj. и f в напра лении, противоположном направлению движения транспортного средства, Бызыпая перемещение транспортного средства назад и увеличение рабочей длины передней телескопической.тяги. При этом плоскости контакта колес 22 и 9 с беговыми барабанами 3 и 2 смещ ются против направления имитируемого движения от вертикальных плоскостей проходящих через оси вращения беговы барабанов 2 и 3, отставая от осей 13 и 21 вращения колес 9 и 22. Это в зывает смещение линий действия вертикальных реакций беговых барабанов 5 и Qji- линий действия соста ляющих реакции массы бз/(.и и пр ходящихся соответственно на заднее 2 и переднее 9 колеса. В результате на каждое колесо транспортного средства действует пара сил с моментами М( и Мзо, вызывающими на осях колес транспортного средства продоль ные реакции fiiqH F . При продоль ном перемещении назад транспортного средства подвижная 17 и неподвижная 18 части переднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой, создавая сопротивление перемещению. При удлинении передней телескопической тяги на мак симальную величину в шарнире с осью возникает реакция a2-(FvWF3c;f c 1 , .совпадающая по направлению и линии действия с горизонтальной продольной составляющей реакции полной массы транспортного средства при рас положении оси переднего щарнира 16 и оси 11 на высоте центра полной массы транспортного средства. Смещение по вертикали линий действия реак ций v R и линии действия реакции Q выбывает появление вращательного момента М действующего на транспортное средство, уменьшающего статическую реакцию до величины и увеличивающего статическую реакцию G| до величи;н.1 15иг воспроизводит перераспределение реакций на колесах при движении транспортного средства по дороге в режиме торможения. Одновременно с увеличением рабочей длины передней телескопической тяги происходит уменьшение рабочей длины задней телескопической тяги, при этом подвижная 29 и неподвижная 30 части заднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой Б направлении, при котором не создается сопротивление перемещению. В результате в заднем шарнире 28 ив шарнире с осью 20 не возникают реакции, действующие в вертикальной плоскости, проходящей через центр масс и поверхности контакта колес транспортного средства с беговыми барабанами. Имитация равномерного движения транспортного средства может осуществляться как после имитации процесса разгона (первый случай), так и после имитации процесса торможения (второй случай). В обоих случаях на заднем беговом барабане 3 посредством тормоза 6 создается тормозной момент Щ имитирующий сопротивление движению и преодолеваемый ведущим моментом создаваемым на заднем ведущем колесе 22 силовьм агрегатом транспортного средства. При воспроизведении равномерного движения моменты и Мравны и не вызывают изменения положения транспортного средства на беговых барабанах. Поэтому плоскости контакта колес с беговыми барабанам и в первом случае остаются перед, а во втором - позади вертикальных плоскостей, проходящих через оси вращения беговых барабанов. В первом случае на транспортное средство действуют реакции f и f удерживающие заднюю телескоппч скую тягу в растянутом, а переднюю - в сжатом состоянии. Реакции Г. и вызваны моментами М и Мз(., пар сил Чп Qnc и Q . q действующими соответственно на переднее и заднее колеса. Смещение по вертикали линии действия реакций задней тяги Qc, i fVvO и Bj колес на транспортное средстno Hbiii.inacJ ноявтепне момента М,умсны11,П()1Ц1;гч1 реакцию переднего барабана 2 до величины Сдпс, и увеличиваю1це о реакцию заднего - до величины Qjf.., . Во втором случае на транспортное средство действуют реакции ,(.. и удерживающие цереднюю телескопическую тягу в растянутом состоянии, а .заднюю - в сжатом. Возникающий при этри момент M(;j вызывает уменьшение реакции заднего бегового барабана до величины %4 и увеличение реакции переднего бегового барабана до величиныПри испытании подвески транспортного средства на беговом барабане могут быть установлены препятствия различного профиля с образующими, параллельными осям вращения беговых барабанов. При переезде -препятствий под действием поперечных усилий одноколейное транспортное средство смещается относительно продольной вертикальной плоскости. При этом переднее управляемое колесо поворачивается относительно продольной вертикальной плоскости на угол , заднее - на угол . В этом случае при имитации движения транспортного средства в режиме разгона из-за несовпадения линий действия реакций с продольной вертикальной плоскостью на заднем беговом барабане 3 появляется дополнительная реакция f, действующая в плоскости заднего коле са 22 и имеющая составляющие Рз| и F , первая из которых вызывает пере мещение заднего колеса 22 вдоль оси вращения заднего бегового барабана 3 а вторая - перпендикулярно этой оси На переднем беговом барабане 2 появляется дополнительная реакция f , действующая в плоскости переднего колеса 9 и имеющая составляющие г « первая из которых вызывает перемещение переднего колеса 9 вдоль оси вращения переднего беговог барабана 2, а другая - перпендикуляр но этой оси. Суммарное действие реак ции задней тяги Q/i и результирующей р , действующей на транспортное средство в плоскости заднего колеса 22 на уровне центра полной ма сы, приводит к появлению реакции перемещающей транспортное средство в продольную вертикальную ,плоскостьJ гиремсинчпгю препятсвуют реакции f,, и f беговых барабанов и основания 1. Поворот реакни; передргс-Чо колеса 9 и смещение по вертикали реакг ий беговьгх барабанов и f-,; обусловливает появление момента Hi , действующего на транспортное средство 10 в поперечной плоскости и уравновешиваемого реактивным моментом bf/ir задней телескопической тяги, передаваемой на транспортное средство шипом 31. При имитации движения транспортного средства в режиме торможения из-за несовпадения линий действия реакций с продольной вертикальной плоскостью появляются дополнительные реакции, действующие в поперечном направлении. В плоскости заднего колеса 22 действует реакция -з заднего бегового барабана 3, имеющая составляющие Fo,.. и -F первая из которых вызывает перемещение заднего колеса 22 вдоль оси вращения заднего бегового барабана, а вторая - перпендикулярно этой оси. Реакция fy , действующая в плоскости переднего колеса 9, имеет составляющие fy, и fпервая из которых вызывает перемещение переднего колеса 9 вдоль оси вращения переднего бегового барабана 2, а вторая - перпендикулярно этой оси. Суммарное действие реакции ti2r и результирующей f действующей на транспортное средство 10 на уровне центра полной массы в щарнире с осью 11 и шарнире поворотной стойки 8, приводит к появлению реакции р2(- , перемещающей транспортное средство к продольной вертикальной плоскости. Этому перемещению препяти беговых ствуют реакции F основания. барабанов и реакций Поворот переднего колеса 9 и смещение по вертикали реакций беговых барабанов и F,(- обусловливает появление момента Ц2г действующего на транспортное средство в поперечной плоскости и уравновешиваемого реактивным моментом задней телескопической тяги, передаваемым на транспортное средство шипом 31. Таким образом, испытания на предагаемом стенде обеспечивают сохранение без помощи оператора вертикального положения транспортного средства, возможность совершать угловые и вертикальные колебания под действием

lllf)3J7f

сил в контакте колес с бегопыми13топовышает точность воспроизбарабанами, что позволяет имитиро-ведения условий качения одноковать перераспределение реакций колеслейног-о транспортного средства по

с дорогой при движении одноколей-до1)огеи действия водителя по

него транспортного средства на различ-5упрвлению транспртным средстных режимах.вом.

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОДНОКОЛЕЙНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащий основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически соединенные между собой посредством переда чи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, а также удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира, отличающи йс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства путем имитации перераспре- деления реакций его колес с дорогой при движении на различных режимах, удерживающее устройство снабжено второй тягой, связанной с поворотной стойкой управляемого колеса одноколейного транспортного средства посредством шарнира, ось вращения которого перпендикулярна оси вращения поворотной стойки и параллельна оси вращения управляемого колеса, первой телескопической тягой, подвижная часть которой соединена со второй тягой, а неподвижная посредстпом шарнира - с основанием, первым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого связаны соответственно с подвижной и неподвижной частями первой телескопической тяги, второй телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с первой тягой, а неподвижная - с первым шарниром, вторым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого соединены соответственно с подвижной и неподвижной частями второй телескопической тяги, при этом первая тяга связана с остовом одноколейного транспортного средства посредством последовательно соединенных шарнира, ось вращения которого параллельна оси вращения заднего колеса, и дополнительного шарнира, имеющего ось, перпендикулярную оси вращения заднего 9д 9 СО Ч колеса, и образованного наружными концентрическими направляющими, закрепленными на первой тяге, и внутренними концентрическими направляющими, закрепляемыми шарнирно на остове одноколейного транспортного средства, причем на одной из частей второй телескопической тяги выполнен осевой шип, размещенный в направляющем осевом пазу, выполненном в другой части второй телескопической тяги.