Устройство для исследования буксования гусеничного транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК G01M17/07 

ел

00

эо

ЭО 9) Изобретение относится к испытани транспортных средств, а именно гусе ничных. Известно устройство для .исследования буксования гусеничных транспортных средств, содержащее барабан с навитым тросом, расположенный на транспортном средстве и связанньй передачей с ведущим колесом и записывающим прибором 13 . В указанном устройстве невозможн комплексное измерение и запись процесса буксования в зависимости от теоретической скорости, мощности и тяги на крюке. Известно устройство дЙя исследования буксования гусеничных транспортных средств, содержащее барабан с навитым на него и связанным с транспортным средством тросом, винтовую передачу, связывающую барабан с неподвижным валом с шагом, равным шагу навивки троса на барабан, и записываюи1ий прибор . Однако данное устройство не позволяет производить комплексный замер и запись одновременно величин теоретической скорости, действительной скорости, мощности на крюке и мощности, затрачиваемой на буксование, Цель изобретения - расширение . функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для исследования буксования гусеничного транспортног средства, содержащее барабан с нави тым на него и связанным с транспорт ным средством тросом, винтовую пере дачу, связывающую барабан с неподвижным валом с шагом, равным шагу навивки тро,са на барабан, и записывакяций прибор, снабжено тормозящим .. электродвигателем с блсисом добгшочны сопротивлений и делителем напряжени питания, аналоговой машиной, элёктрически связанной с блоком добавочн сопротивлений и делителем напряжени питания, и двухкоординатными самописцами, связанными электрически с аналоговой машиной, при этом тормозящий электродвигатель соединён с барабаном через мультипликатор, а с ведущим колесом транспортного средства и барабаном .связаны тахогенераторы, соединенные электрическ с аналоговой машиной. На фиг. 1 изображена электроннокинематическая схема устройства; на фиг. 2 - схема электрической цепи тормозящего электродвигателя; на фиг. 3 - схема функционального преобразователя напряжения тахонегератора. Транспортное средство 1 связано с тросом 2, навитым на барабан 3. Bapa6aji 3 навинчен на неподвижный i вал 4, имеющий винтовую передачу в виде правой трапецеидальной связи резьбы, а также связан с валом соосного мультипликатора 5. С мультипликатором 5 соединен тормозящий электродвигатель 6 постоянного тока независимого возбуждения фланцевого исполнения, работающий в режиме противовключения. В цепь якоря электродвигателя 6 включен блок 7 добавочных сопротивленийj в который входят (фиг. 2) регулируемое сопротивление 8 с движком 9, низкоомное постоянное сопротивление 10 и делитель 11 напряжения. Блок 7 добавочнь1Х сопротивлений и делитель 12 напряжения электродвига- теля 6 связаны с аналоговой машиной 13 (фиг. 1) и с ней же связаны электрические цепи одинаковых тахогенераторов 14 и 15, имеющих линейную зависимость выходного напряжения от .оборотов. Тахргенератор 14 ременной передачей связан со щкивом 16, соединенным -с ведущим колесом транспортного средства 1. Тахогенератор 15 ременной передачей связан со шкивом 17 барабана 3 и неподвижно закреплен на корпусе мильтипликатора 5. Аналоговая машина 13, в свою очередь, электрически связана с двухкоординатными самописцами 18. Барабан 3, мультипликатор 5 с тахогенератором 15 и электродвигатель 6, как одно целое,подвижны в осевом направлении. Для .их перемещения имеются ролики 19, перекатывающиеся по поверхности 20 рамы 21, и плоские подшипники 22, .через которые передается тйговое усилие на крюке Pj,p от троса на раму 21. С подвижными в осевом направлении элементами 3, 5 и 6 связан движок 9 регулируемого сопротивления 8. Кроме того, на фиг..З обозначены: с - квадратор, S- инверторы, & - усилитель. Уравнение баланса мощностей устройства , «Аоб CT V... -мощность на крюке . транспортного средства; -мощность, потребляемая электродвигателем 6 из сети -МОЩНОСТЬ, растрачиваемая в регули руемом 8 и постоянном 10 сопротивлениях блока 7 добавочных сопротивлений; . KI--2aU l -потери мощностив переходном слое щеток на коллекто ре электродвигателя 6, -суммарное падение напряжения под щетками обеих полярностей, прак тически принимается Ij const; 14 - потери мощности в якоре электродви434 llfAffti 10 . коэффициент, учитывающий добавочные потери в якоре (эмпириЧеская зависимость) и зависящий от частоты вращения якоря, пакетная длина железа якоря, см; длина пoлyвит ka якорной обмотки, см; высота проводника обмотки якоря, мм; частота перёмагничивания, Гц, . частота вращения якоря, об/мин. магнитные потери в зубцах и . / якоря, где вес стали ярка и зубцов соответственно кг; коэффициенты, зависящие от марки электротехнической стали и частоты вращения якоря (см, таб

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БУКСОВАНИЯ ГУСЕНИЧНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее барабан с навитым на него и связанным с транспортным средством тросом, винтовую пере13 iO Г.,. 8ЙБЛг « 1®Д дачу, связывающую барабан с неподвижным валом с шагом, ранным шагу навивки троса на барабан, и записывающий прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей оно снабжено тормозящим электродвигателем с блоком добавочных сопротивлений и делителем напряжения питания, аналоговой машиной, электрически связанной с блоком добавочных сопротивлений и делителем напряжения питания, и двухкоординатными самописцами, связанными элект-/ рически с аналоговой мащиной, при этом тормозящий электродвигатель соединен с барабаном через мультипликатор, а с ведупрм колесом транс(Л портного средства и барабаном связаны тахогенераторы, соединенные электрически с аналоговой машиной.

, +дЛ/2 - механические потерн в устройстве, где .К„,«п.,о . «х « 2А, .ю; - механические потери в электроприводе 6, зависящие от„частоты вращения якоря и включающие : трение щеток о коллекто /u - коэффициент трег ш,- удельное нажатие : на щетку, «ц- общая площадь прилегания всех щеток, . В - диаметр коллектора, м; потери на трение is подшипниках качения электродвигателя, где 51 (- опытный коэффициент пропорциональности (К 1...3 (ly - масса якоря вмест с обмоткой и коллектором, кг; - потери на трение якоря о воздух, г Д - диаметр якоря, см AN, - механические потери в элемен-,, так 3, 5, 19 и 22 устройства, где 1л.«-1Л г91гг- механический КПД устройства, здесь vV1i- i2- ВД мультипликатора 5 роликов 19 и подшипников 22 соответственно. Упрощая, допускаем, что и LJ - Lj постоянны ввиду относительно малого диапазона изменения скоростей вращения барабана 3 и элементов мультипли катора 5, а 1 и 1 постоянны ввид относительно малого диапазона измене ния скорости осевого перемещения барабана 3, мультипликатора 5 и электродвигателя 6. Следовательно, имеет const. Соответственно уравнению (1) баланса мощностей устройства на аналоговой машине составляется -наборное поле (с использованием блоков умножения, деления, сумматоров) для моделирования величин по приведенным ниже формулам (2), (3), (4) и (5 bJflUft. КНИ54 5 Ь -1оЯ р 1. .,..1, г„ Рш.&ш. хГгпРДбпР а, л Я О К,,а,п-1о- 2Д/,п.10- -1и„,, частота перемагничивания,.Гц; tt - частота вращения якоря электродвигателя, пропорциональная частоте вращения тахогенератора 15 и, таким образом, его выходному напряжению. ; г Для задания величины vf :i}-.(|-i . используется метод моделирования функции У - Х - , заданной в неявном виде, где X - величина выходного напряжения тахогенератора, пропорциональная н . 6 Перепишем У + х . о, предполагая, что помимо известной входной величины X имеется и неизвестная переменная У (фиг. 3). С помощью квадратора а получаем переменную У У . Далее подаем на входы усилителя X и У . С выхода схемы получаем искомую величину X Остальные величины моделируются по формулам: (T-V (J.V. т Теоретическая V и действительНая V скорости транспортного стредства пропорциональны вьгкодным напряжениям тахогенераторов 14 и 15 соответственно. Коэффициенты передач наборного . поля зависят от конструктивных параметров и характеристик элементов устройства. Устройство работает следующим образом. При движении гусеничного транспортного средства 1 происходит сматывание троса 2 с барабана 3, что приводит к вращению последнего. Вращаясь, барабан 3 обеспечивает вращение якоря тормозящего электродвигателя 6. .Кроме того, барабан 3 свинчивается с неподвижного вала 4, имеющего правую трапецеидальную резьбу, шаг которой равен шагу навивки троса на барабан 3, что обеспечивает постоянное совпадение троса 2 с продольной осью транспортного средства. Свинчиваясь, барабан 3 осуществляет осевое перемещение-мультипликатора 5с тахогенератором 15 и электродвигателя 6, а также перемещение движка 9 регулируемого сопротивления 8. Большая начальная величина регулируемого сопротивления 8 обеспечивает минимальный тормозной момент вает минимальный тормозной момент электродвигателя 6. При перемещении ггпижк:я Q nr rmf rTT3rtaeffa VMe ut mf4ttiif Движка 9 осуществляется уменьшение величины регулируемого сопротивления g и, следовательно, непрерьгеное возрастание тормозного момента электродвигателя 6 до максимального значения при полной остановке барабана 71 3 и полном буксовании транспортного средства. Параллельно на аналоговую машину 13 непрерывно подаются напряжения, снимаемые с блока 7 добавочных сопротивлений и делителя 12 напряжения питания тормозящего электродвигателя 6 (фиг. 2), а также выходные напряжения тахогенераторов 14 и 15. На аналоговой машине 13 соответственно наборному полю моделируются Ч , V , , непрерывные величины ч., А/. w кр При этом с наборного поля анало овой NjfauujHbi непрерывный -сигнал. fp 6 пропорциональный Р Подается на клеммы X самописцев 18, а непрерыв, A/j , подаются на клемMbi У самописцев 18. Таким образом, самописцы 18 одновременно строят непрерывные графические зависимости: г I(PK.); Ф2(Ркр)5 Ф (Р ) КР V Ф4 (РКР ); ,р) на всем диапазоне тяги транспортного средства, что позволяет расширить диапазон исследований.