Устройство для измерения глубины следа колеса Советский патент 1987 года по МПК G01B7/14 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки проходимости транспортного средства по глубине колеи под его колесами.

Цель изобретения - повышение точности измерения глубины следа колеса транспортного средства путем учета прогиба шины по всей длине зоны ее контакта с почвой.

На фиг. 1 схематично показано размещение контактного датчика и датчиков угла поворота колеса и прогиба шины на колесе транспортного средства; на фиг, 2 - конструктивное выпол- нение датчика угла и средства его

кинематической связи с транспбртным средством; на фиг. 3 - электрическая схема обработки сигналов указанных датчиков.

Устройство для измерения глубины следа колеса транспортного средства содержит резистивньй датчик 1 прогиба шины, резистивный датчик 2 угла поворота его колеса и контактный датчик 3 для определения длины зоны контакта колеса с почвой, устанавливаемые на, колесном транспортном средстве. Эти датчики включены в электрическую схему обработки их сигналов (фиг. 3). Контактный датчик 3 имеет один нормально разомкнутый контакт 4 и три нормально замкнутых контакта 5 - 7 , которые находятся в этих исходных положениях, когда контактный датчик 3, вмонтированньй в шину, не контактирует с почвой. На корпусе транспортного средства закреплена обойма-держатель 8, в которой размещен с возможностью вращения и фикса- ции относительно оси колеса резистивный элемент 9 датчика 2 угла поворо та колеса. Фиксация нулевого положения датчика угла, соответствующего положению неконтактного датчика 3 под осью колеса транспортного средства, Т.е. в вертикальной плоскости, может быть осуществлена, например, с помощью винта 10, Ползун 11 датчика 2 угла поворота через штангу 12 меха- нически связан с диском колеса 13, а электрически он присоединен через контакты 4-7 контактного датчика 3 к масштабным операционным усилителям 14 - 16, входящим в схему обработки сигналов устройства. Выход датчика 1 прогиба шины подключен через масштабный усилитель 17 на один из входов

0

5

O

5

5 0 5

0

умножителя 18, к другому входу которого подключен через усилитель 14 и нормально-разомкнутый контакт 4 выход датчика 2 угла поворота колеса транспортного средства.

Устройство для измерения остаточной глубины следа колеса транспортного средства работает следующим образом.

При перемещении колес 13 транспортного средства в направлении, показанном стрелкой (фиг, 3), происходит деформация почвы и шины колесного транспортного средства, в результате чего фактическое значение глубины h следа (колеи) под его колесами может быть определено в соответствий с математическим выражением

(1-cosc|))- Ay. coscp,

где R - радиус колеса транспортного

средства;

(f - угол поворота колеса относительно его нулевого положения, соответствующего нахождению контактногф датчика 3 под осью колеса;

- угол поворота колеса, соответствующего вьпсоду из контакта с почвой контактного датчика 3;

i ц, - текущее значение деформации шины, соответствующее выходному сигналу резистивного датчика 1 прогиба шины. Вычисление глубины h следа колес осуществляется с помощью схемы обработки сигналов датчиков (фиг.З), построенной на стандартных элементах для реализации указанного алгоритма вычисления h. Перед началом измерения подводят контактньш датчик 3 под осъ колеса транспортного средства и поворотом обоймь1-держателя 8 устанавливают нулевую точку отсчета резистивного датчика 2 угла поворота, зафиксировав соответствующее положение резистив- ного элемента 9 этого датчика с помощью винта 10. При вращении колес 13 транспортного средства на выходе датчика 2 получают сигнал, пропорциональ- ньй cosср угла поворота колеса. Если контактный датчик 3 находится при этом в контакте с почвой, то его контакт 4 находится в замкнутом положении, вследствие чего на выходе умножителя 18 получают сигнал, пропорциональный Л. , т.е. текущее значение

прогиба шины по всей длине ее зоны контакта с почвой.

Поскольку другие контакты 5-7 датчика 3 находятся при этом в ра- . зомкнутом состоянии, а на входе масштабного операционного усилителя 15 запоминается значение выходного сигнала датчика 2 угла поворота колеса, пропорциональное косинусу угла ср выхода датчика 3 из контакта с почвой (фиг. 3), с выхода усилителя 16 схемы обработки снимается сигнал, со- ответствунлций текущему значению глубины h следа под колесом транспортного средства. Это повышает точность измерения глубины следа, так как максимальная глубина его не всегда находится под осью колеса. Формула изобретения

Устройство для измерения глубины

г

следа колеса транспортного средства.

содержащее предназначенные для установки на колесе резистивный датчик угла поворота колеса, датчик прогиба шины колеса и контактный датчик для определения длины зоны контакта колеса с почвой, а также электрическую схему обработки сигналов этих датчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета прогиба шины по всей длине зоны ее контакта с почвой, оно снабжено предназначенной для закрепления на корпусе транспортного средства обоймой-держателем, разистивный элемент датчика угла поворота размещен в ней возможностью, вращения и фиксации относительно оси колеса и вьтолнен с косинусоидальной зависимостью в

функции утла поворота коле - са.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки проходимости транспортного средства по глубине колеи, оставляемой его колесами. Целью изобретения является повышение точности измерения глубины следа колеса транспортного средства за счет учета прогиба шины по всей длине зоны ее контакта с почвой. Устройство для измерения глубины следа колеса содержит резистивный датчик прогиба шины, ре- зистивньш датчик угла поворота колеса и контактный датчик для определения длины зоны контакта колеса с почвой, включенные в электрическую схему обработки их сигналов. Резистивный элемент 9 датчика угла размещен с возможностью поворота и фиксации в обойме-держателе 8, закрепленной на корпусе транспортного средства, благодаря чему он может быть установлен в нулевое положение, соответствующее началу отсчета угла, когда контактный датчик находится под осью колеса. Это способствует формированию сигнала, соответствующего текущему значению прогиба шины в зоне ее контакта с почвой, что позволяет определять текущее значение глубины следа по всей длине зоны контакта .шины с почвой. 3 ил. (О сл )Э К fL z о 00 DO Фиг г

L

Uff

и, i

U UaCosfo

CZD-

У

1

fPU2.d