Колесный динамометр Советский патент 1984 года по МПК G01L1/22 

Изобретение предназначено для испьггания и исследования транспортных средств, а именно для замера; сил и моментов, действующих на опору вращающихся деталей, преимущественно на оси колес транспортных средств. .Известны динамометрические устройства с расположением измерителей на подвижных частях, обеспечивающие .замер шести силовых параметров (трех сил, и трех моментов) Cl3. Однако при их использовании необходимо применение специальных уст ройств, снижающих точность получаемой информации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является колесный динамометр, содержащий два корпуса, элементы крепления и транспортному средству и упругие элементы с тензорезисторами С2. Недостатками известного устройст ва являются динамические погрешности, вследствие большой массы и больших габаритов. Цель изобретения - снижение дина мических погрешностей. Поставленная цель достигается тем, что в колесном динамометре для транспортного средства, содержащем ступицу с подщипниками, установленную на неподвижном корпусе, элемент крепления к транспортному средству и упругий элемент с тензорезисторами, упругий элемент вьшолнен в виде полого параллелепипеда за одно цело с корпусом и элементами крепления к транспортному средству. На фиг. 1 показан колесный дина мометр, общий видi на фиг. 2 - сече ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид В на фиг. 1 (грань упругого элемент с тензорезисторами), на фиг. 4 - сх ма системы измеренийJ на фиг. 5 схема сил, действующих на колесо. Неподвижный корпус 1, выполненны сорсно с осью вращения колеса 2, со единен с упругим элементом 3, выпол ненным в виде полого параллелепипеда, и через элемент 4 крепления кре пится к транспортному средству 5. В неподвижном корпусе 1 на подши никах 6 закреплена ступица 7, к которой крепится колесо 2. На гранях упругого элемента 3 смонтированы тензорезнсторы 8, которые соединены по четыре и восемь измерительных 1 92 тензометрических мостов. Тензорезисторы 8 подключены кабелем к блоку 9 тензометрических усилителей. Выходы блока тензометрических усилителей соединены с блоком 10 аналоговой ЭВМ. Колесный динамометр работает еле-, дующим образом. Силы взаимодействия Р, Р , Р колеса 2 с опорной повер.хностью действуют на колесо 2, затем через сту пицу 7 и подшипники 6 на неподвижный корпус 1 и далее на упругий элемент 3. В материале упругого элемента 3 создается сложнонапряженное состояние, которое измеряется тензорезисторами 8. По величинам векторов главных напряжений в гранях упругого элемента за счет решения соответствующей системы уравнений определяют внешние силы и моменты, действующие на ось колеса 2 транспортного средства. Для автоматизащ1И решения линейной системы алгебраических уравнений используется аналоговая ЭВМ. Вектора главных напряжений в каждой грани упругого элемента 3 измеряются по сигналам двух тензометрических мостов. При этом один из мостов предназначен для измерения преимущественно перерезыванщих напряжений, а другой - напряжений одноосного сжатия или растяжения. Сигналы с тензометрических мостов перед подачей на аналоговую ЭВМ 10 усиливаются тен зометрическими усилителями, объединенными в блок 9. Аналоговая ЭВМ 10 состоит из пяти сумматоров Z1-Z5 на операционных усилителях, у которых коэффициенты суммирования для решения системы уравнений задаются резисторам R1-R40. Величины коэффициентов суммирования определяются опытным путем при градуировке колесного динамометра. Применение колесного динамометра с упругим элементом в виде полого параллелепипеда позволит уменьшить динамические погрешности. Применение колесных динамометров возможно в специальных транспортных машинах, где необходимы непрерывные измерения реакций на движителях: в грузоподъемных машинах для определения центра тяжести системы груз-машина и в других.

Видб

Фиг2

/«

Фиг.3

КОЛЕСНЫЙ ДИНАМОМЕТР для транспортного средства, содержащий стуоицу с подшипниками, установленную на неподвижном корпусе, элементы крепления к транспортному средству и упругий элемент с тензорезисторами, отличающийся тем, что, с целью сниже1д1Я динамических погрешностей, упругий элемент выполнен в виде полого параллелепипеда за одно целое с корпусом и элементами крепления к транспотзтиому средству.