Устройство для измерения площади контакта пневматической шины с дорогой Советский патент 1984 года по МПК G01M17/02 

Изобретение относится к транспорт ному машиностроению и может быть использовано при диагностировании технического состояния пневматических шин по площади контакта пневматической шины с дорожным полотном, характеризующей внутреннее давление в пневматической шине. Известно устройство для измерения площади контакта пневматической,шины с дорогой, содержащее опорную плиту с параллельными, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга прорезями, чувствительные элементы, размещенные в прорезях с возможностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная часть которых пневматически соединена с чувствительными элементами, систему обработки сигналов датчиков импульсов и счетчик импульсов, подключенный к выходам с.истемы обработки сигналов упомянутых датчиков lj Недостатком известного устройства является малая производительность, .обусловленная тем, что измерение пло щади контакта осуществляется при неподвижной пневматической шине. Кроме того, наличие ряда продольных прорезей в опорной плите искажает характер взаимодействия пневматической шины с.дорогой, имеющий место в эксплуатационных условиях, что снижает достоверность результатов измерения. Цель изобретения - повышение производительности и достоверности результатов измерения. Цель достигается, тем, что в устройстве для измерения площади контакта пневматической шины с дорогой, содержащем опорную, плиту с параллельными, расположенными на одина ковом расстоянии друг от друга проре зями, чувствительные элементы, разме щенные в прорезях с возможностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная часть которых кинематически соединена с чувствительными элементами, сие тему обработки сигналов датчиков импульсов и счетчик импульсов, подключенный к выходам системы обработки сигналов датчиков импульсов, опорная плита выполнена неподвижной, прорези выполнены поперечными и расположены в виде двух групп, чувствительные элементы выполнены в виде поперечных пластин, а в неподвижной с ;орной плите между обеими группами поперечных прорезей выполнены отверстия, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга На прямой, параллельной поперечньм прорезям, ъ-с. при этом в отверстиях размещены дополнительные чувствительные элементы, выполненные в виде наконечников, кинематически соединенных с подвижной частью дополнительных датчиков импульсов, расположенных между обеими группами упомянутых датчиков импульсов, а система обработки сигналов датчиков импульсов содержит формирователи импульсов, входы которых подключены к соответствуюш;им датчикам импульсов обеих групп, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующего формирователя импульсов, дополнительный формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ, генератор- импульсов, запускающий вход которого подключен к выходу дополнительного формирователя импульсов, дешифратор, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, схему совпадения, вход которой подключен к выходу дешифратора, а - к установочному входу генератора импульсов, коммутатор , адресный вход которого подключен к выходу дешифратора, стробирующий вход - к выходу генератора импульсов, другие входы - к дополни-. тельным датчикам импульсов, симметричньй RS -триггер, вход Sr которого соединен с первым датчиком импульсов первой группы, вход R - с первым датчиком импульсов второй группы, два электронных ключа, один из входов которых соединен с соответствующим выходом симметричного R5 -триггера, другой - с выходом коммутатора, а выходы - со счетчиком импульсов. . На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - блок-схема системы обработки сигналов датчиков импульсов; на фиг. 4 - фазовая диаграмма импульсов на выходе элементов системы обработки сигналов датчиков импульсов; на фиг. 5 - принципиальная электригвская схема системы обработки сигналов .датчиков импульсов.

31

В неподвижной опорной плите 1 выполнен ряд параллельных, располсякенных на одинаковом расстоянии друг от друга поперечных прорезей 2, размещенных в виде двух групп 3 и 4. прорезях размещены чувствительные элементы, вьтолненные в виде поперечных пластин 5 и 6, подпружиненных относительно неподвижной опорной плиты 1 и кинематически соединенных с подвижной частью 7 датчиков 8 и 9 импульсов, расположенных в виде групп в соответствии с расположением чувствительных элементов 5 и 6. Между обеими группами 3 и 4 поперечных прорезей в неподвижной опорной плите 1 выполнен ряд отверстий, расположенньгх на одинаковом расстоянии друг от друга на прямой, параллельной поперечным прорезям 2. В этих отверстиях размещены дополнительные чувствительные элементы, выполненные в виде наконечников 10, кинематически соединенных с подвижной частью 11 дополнительных датчиков 12 импульсов.

Система 13 обработки сигналов датчиков импульсов содержит формирователи импульсов, выполненные в виде дифференцирующих цепочек 14, входы которых подключены к датчикам 8 и 9 .импульсов обеих групп 3 и 4; логический элемент ИЛИ 15, входы которого подключены к выходам соответствующей дифференцирующей цепочки 14, дополнительный формирователь 16, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ 15, генератор 17 импульсов, запускающий вход которого подключен к выходу дополнительного формировате;ля 16 импульсов, деишфратор 18, вход которого подключен к выходу генератора 17 импульсов, схему совпадения 19, вход которой подключен к выходу дешифратора 18, а выход - к установочному входу генератора 17 импульсов, коммутатор 20 адресный вход которого подключен к выходу дешифратора 18, стробирующий вход - к выходу генератора 17 импуль сов, другие входы - к дополнительным датчикам 12 импульсов; симметричный 5 -триггер 21, вход 5 которого соединен с первым из датчиков 8 импульсов первой группы 3, выход R с первым из датчиков 9 импульсов второй группы 4; два электронных ключа 22 и 23, один из входов которого сое95

динен с соответствующим выходом симметричного RS -триггера 21, другойс выходом коммутатора 20, а выходы посредством каналов 24 и 25 - со счетчиком 26 импульсов. Симметричный R5-триггер 21 и счетчик 26 импульсов связаны со схемой сброса 27.

. Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средства заднее колесо поочередно наезжает на поперечные пластины 5 первой группы 3, воздействуя на подвижные части 7 датчиков 8 импульсов и замыкая их контакты. При этом на выходах датчиков 8 появляются импульсы, поступаюпще на входы соответствующих дифференцирующих цепочек 14. В результате на выходах дифференцирующих цепочек 14 появляются короткие импульсы, каждый из которых благодаря логическому элементу ИЛИ 15 и дополнительному формирователю 16 импульсов попада,ет на запускающий вход генератора 17 импульсов и запускает его. Импульсы с генератора 17 поступают непосредственно на стробирующий вход коммутатора 20, а их число преобразуется с помощью дешифратора 18 в параллельный двоично-десятичный код, который поступает одновременно на адресный вход коммутатора 20 и на вход схемы совпадения 19. При поступлении на вход дешифратора 18 числа импульсов, равного числу дополнительных датчиков 12 импульсов, на выходе схемы совпадения 19 появляется импульс, поступающий на установочный вход генератора 16, прекращающий генерацию в нем импульсов. В результате после прихода одного запускающего импульса с выхода одной из дифференщфующих цепочек 14 на запускающий вход генератора 17, последний вырабатывает серию импульсов, число которых равно числу дополнительных датчиков 12. Код, поступающий с дешифратора 18 на адресный вход коммутатора 20,

управляет последним, т.е. при смене каждого состояния поочередно опрашивает дополнительные датчики 12

импульсов, т.е. контакты этих дополнительных датчиков 12 поочередно подключаются к выходу коммутатора 20. При этом, если конкретный до-полнительный датчик 12 замкнут, то при его опросе на выходе коммутатора 20 появляется логическая единиS1ца (например, высокий потенциал). Если дополнительный датчик 12 рэзомкнут, то на выходе коммутатора 20 в данный момент опроса появится логический нуль (например, низкий потенциал). Замкнутое состояние дополнительного датчика 12 будет в том случае, если его подвижная часть 11 контактирует с пневматической шиной. Вне зоны контакта с пневматической шиной дополнительные датчики 12 импульсов разомкнуты. При наезде задней пневматической шиной на первую (по направлению движения) из поперечных пластин 5 с выхода первой из дифференцирующих цепочек 14 поступает установочный импульс на единичный вход S симметричного RS -триггера 21, который сво им единичным выходом открывает электронный ключ 22, что обеспечивает беспрепятственное прохождение импульсов черезнего с выхода коммутатора 20 на вход канала 24 счетчика 26 импульсов ./При этом своим нулевым выходом симметричный В5 -триггер 21 удерживает в закрытом состоянии электронный ключ 23, не пропуская импульсы, с выхода коммутатора 20 на вход канала 25 счетчика 26. I. Таким образом, при движении транс портного средства его заднее колесо .поочередно взаимодействует с попереч ными пластинами 5. При этом поочеред но опрашиваются дополнительные дат чики 12. Цикл каждого опроса повто ряется при перемещении транспортного средства величину л6 , равную рассто янию между двумя соседними поперечными пластинами 5. Датчики 8 и 12 размещены на неподвижной опорной пли те 1 так, что при перекатьшании задней пневматической шины по поперечным пластинам 5 передняя пневматичес кая шина входит в контакт с наконечниками 10, кинематически соединенными с подвижными частями 11 дополнительных датчиков t2 импульсов. Поэто му при каждом перемещении транспортного средства на величину 6 измеряется поперечная координата площади контакта передней пневматической шины с неподвижной опорной плитой 1. Если принять, что , то после переезда передней пневматической шины через дополнительные датчики 12 импульсов сумма импульсов, поступивших на канал 24 счетчика 26, выражает 5 величину площади контакта передней пневматической шины с неподвижной опорной плитой 1. При дальнейшем перемещении транспортного средства передняя пневматическая шина достигает поперечных пластин 6. В момент, когда передняя пневматическая шина войдет в контакт с первой из поперечных пластин 6, с соответствующей дифференцирующей цепочки 14 поступает установочный сигнал на нулевой вход fi симметричного R5 -триггера 21, который своим нулевым выходом открывает электронный ключ 23, а единичным выходом закрывает электронный ключ 22. Б этом случае импульсы с выхода коммутатора 20 беспрепятственно проходят на вход канала 25 счетчика 26, а канал 24 отключается. При движении передней пневматической шины по поперечным пластинам 6. задняя пневматическая шина взаимодействует с наконечниками 10, при этом измеряется площадь контакта задней пневматической шины с неподвижной опорной плитой. В результате после проезда транейортного средства через поперечные пластины 5 и 6 и наконечники 10 на счетчике 26 образуется в цифровом виде информация о величине площади контакта передней и задней пневматической шины с неподвижной опорной плитой. Таким образом, в предлагаемом устройстве измерение площади контакта передней и задней пневматических шин с неподвижной опорной плитой осуществляется при движении транспортного средства, что повышает производительность труда при диагностировании технического состояния пневматических шин. Кроме того, при перемещении пневматической шины по неподвижной опорной плите воспроизводится характер взаимодействия пневматической шины с дорогой, имеющий .место в эксплуатационных условиях, что повышет достоверность результатов измерения. Использование изобретения позволяет уменьшить расход топлива при эксплуатации транспортных средств за счет снижения сопротивления качения пневматических шин путем поддержания fix в оптимальном техническом состоянии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ С ДОРОГОЙ, содержащее опорную шшту с параллельными, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга прорезями, чувствительные элементы, размещенные в прорезях с возможностью контактирования с пневматической шиной, датчики импульсов, подвижная часть которых кинематически соединена с чувствительными элементами, систему обработки сигналов датчиков импульсов и счетчик импульсов, подключенный к выходам системы обработки сигналов упомянутых датчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности результатов измерения, опорная плита выполнена неподвижной прорези выполнены поперечными и расположёны в виде двух групп, чувствительные элементы выполнены в виде поперечных пластин, а в неподвижной опорной плите между обеими группами поперечных прорезей выполнены отверстия, расположенные на одинаковом расстоянии от друга на прямой, . параллельной поперечным прорезям, при этом в этих отверстиях размещены дополнительные чувствительные элементы, выполненные в виде наконечников, кинематически соединенных с подвижной частью дополнительных датчиков импульсов, расположенных .между обеими группами упомянутых датчиков импульсов, а система обработки сигналов датчиков импульсов включает Ь себя формирователи импульсов, входы которых подключены к соответствующим датчикам импульсов обеих групп, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующего формирователя импульсов, доW полнительный формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ, генератор импульсов, запускающий вход которого подключен к.выходу дополни§ тельного формирователя импульсов, депмфратор, вход которого подключен к вьгходу генератора импульсов, схему совпадения, вход которой подклюN9 4i чен к выходу дешифратора, а выход к установочног у входу генератора импульсов, коммутатор, адресный вход . io :п которого подключен к выходу дешифратора, стробирующий вход - к выходу генератора импульсов, другие входы к дополнительным датчикам импульсов, симметричный RS -триггер, вход 5 которого соединен с первым датчиком импульсов первой группы, вход R - с первым датчиком импульсов второй группы, два электронных ключа, один из входов которых соединен С соответст ующим выходом симметричного RS - триггера, другой-с выходом коммутатора, а выходы-со счетчиком импульсов.

J2 nW /

/ //

« 2

7

L-R

/

8 f

u 7

26

11 n

9 n

Фиг.

I IlMlllll Sfoia isH. ими. I

I „BbiitoS

Шфсаа генер. I

урная плвщас акта шинис i

Выход

-F

.

/гй/v. ILLIJ

Выход

Выход.

вход , , сиетч, ill

111111

11111