Нагружатель для форсирования ходовых испытаний транспортных средств Советский патент 1990 года по МПК G01M17/07 

Изобретение относится к испытаниям транспортных ;редств, в частности с I форсированным по уровню нагрузки хо- довым исггытаниям (дорожным или поли- гонным) на надежность узлов и агрегатов трансмиссий транспортных средств (преимущественно пассажирских автомобилей) с колесными движителями.

Цель изобретения - расширение Функ циональных возможностей нагружателя, дополнительное нагружение ступицы ко- 1 лесного движителя осевой силой или i изгибающим моментом, а также стабили- ;.зация реального усилия взаимодействия I обжимного ролика и шины движителя

; (повышение достоверности показателя н копления повреждений деталями трансмиссии) .

На фиг. 1 показана установка на- гружателя на колесный движитель транспортного средства; на фиг« 2 - раз- : рез А-А на фиг. J на Фиг. 3 - знер- ; гопоглощаюший ролик, поперечный раз- ;рез; на фиг. 4 - способ установки роликов при нагружении ступицы колесного движителя изгибаюшлм моментом; на Фиг. 5 - то же, при нагружении |Ступицы осевой силой.

; Нагружатель для форсированных хо- довых испытаний транспортных средств содержит основание, состоящее из ; внутренней 1 и внешней 2 пластин с двумя и более лучами, жестко взаимосвязанных по концам лучей элементами 3 для обеспечения жесткости основания устройства в целом. На концах лучей пластин 1 и 2 выполнены радильные пазы для установки радиально подвиж

ных опор 4 обжимных свободно вращаю

щихся роликов 5, причем продольные (радиальные) оси всех пазов каждой пластинь: имеют общую точку пересечения. Пластины 1 и 2 монтируются с возможностью углового поворота на ко- леснь1й движитель 6 по обе его стороны посредством кронштейнов-центраторов 7, 8 таким образом, чтобы точки пересечения осей пазов располагались на оси вращения движителя. Угловой поворот нагружателя ограничивается рычагами 9, снабженными эластичными элементами 10, взаимодействующими попеременно в зависимости от направления движения транспортного средства с его подрессоренными частями (кузовом или рамой). Средства регулирования радиально-пространственного положения роликов 5 относительно дви

жителя 6 выполнены в виде болтов- стяжек 11 с динамометрическими элементами 12. Для более эффективного охлаждения шины колесного движителя 6 на полом кронштейне-центраторе 8 установлена крыльчатка 13.

Энергопоглощающая оболочка ролика 5 может иметь.следующее конструктивное исполнение.

На полую ось 14 ролика 5 смонтированы полые камеры 15, вьтолненные, например, из резины и охваченные по наружной поверхности упругодеформи- руемой оболочкой 16 с внутренними ребрами 17, которые предотвращают угловое перемещение оболочки 16 относительно камер 15 и оси 14 ролика 5. Полые камеры 15 сообщаются между собой через полость оси 14 ролика 5 посредством дросселей 18.

Нагружателъ перед началом ходовых испытаний транспортного средства монтируется на его колесных движителях (с обоих бортов шш с одного в зависимости от задач испытаний): при интенсификации общего уровня нагруже- ния трансмиссии - на обоих бортах средства, при проведении специальных исследований на устойчивость и управляемость и др. - с одного борта.

Нагружатель работает следующим образом.

С помощью динамометрических болтов-стяжек 11 устанавливается заданное радиальное усилие взаимодействия обжимных роликов 5 и щины 6 колесного движителя (как правило, . одинаковое для всех роликов одного нагружателя) , обжимным роликам 5 придается требуемая пространственная ориентация относительно оси вращения движителя 6. За счет дополнительного обжатия щины 6 роликами 5 интенсифицируется квазистатическое нагружение трансмиссии за счет дополнительной силы сопротивления кйчению колесЛР

С bk-UN-fp

(1)

где Л Р т дополнительная сила сопротивления качению колес при их обжатии роликами; 1 - число устанавливаемых на одном транспортном средстве нагружателей (для двухосного транс- noipTHoro средства максимально возможное 1 4)j

5

k - число обжиМных роликов в нагружателе в нашем случае k 2),

ДМ - заданное радиальное усилие взаимодействия обжимных роликов и шины (предельное значение ДЫ вы бирается из условия предельно -допустимой деформации шины uh oyeeO.lHj ,.,o,,.CPj 0,lH;,.. где Ны -. высота предела шины, С радиальная жесткость шины

f р - коэфсЬициент сопротивлени качению в. контакте обжимных роликов и шины (может быть принят равным fр 0,012) с учетом эне гопоглошения роликов (у остальных барабанов f 0,010).

Динамическая (низкочастотная) со тавляющая нагружения трансмиссии интенсифицируется при вертикальных колебаниях подрессоренной массы транспортного средства на неровностях дор ги путем генерации угловых колебани нагружателя через взаимодействукщие с подрессоренной массой упругие элементы 10 и рычаги 9. Угловые коле- -бания нагружателя относительно колесного движителя вызывают аналогичные колебания последнего, а следовательно, и упругой системы трансмиссии.

Квази.статическое сопротивление движению транспортных средств равно

PC Р k F-Vq +

+ ш,(1 . V,,,), (2)

2

PW сопротивление воздуха ,

Р Год, g f o(H-Va/,soo) - сопротивление качению колес;

F - площадь лобового сопротив- ления,

f - коэффициент сопротивления качению при нулевой скорости (fo 0,012);

Vq - скорость транспортного средства, м/с.

При максимально разрешенной скорости Уд 90 км/ч (25 м/с) примени

10

20

89104

тельно к пассажирским транспортным средствам будем иметь: дпя легковых автомобилей (малого и среднего класса - ВАЗ, Москвич, Газ) j

H; P.J 250 К; Р -600 Н-, для автобусов малого класса (РАФ)

Н; Н; P(s 1400Н; для автобусов среднего класса (ЛАЗ)

Р - 2500 Н; P.J - 1800 к; Р 4300 Н.

Определенные по зависимости (1) 15 значения дополнительной силы сопротивления качению колес при их обжатии роликами следующие (при 1 «« 4, k 2): для легковых автомобилей

Л МО КС 3000 Н; Н; , ДРс/Рс О, 45

для автобусов малого класса . 500 Н; ЛР 430 Н;

АР,/PC-0,30,- для автобусов среднего класса

Н; Н,

ЛРс/Р -0,22,

т.е. при максимально возможной скоро- . сти движения транспортного средства (Vд 90 км/ч) квазистатическая на35 грузка на трансмиссию увеличивается .на 20-40%, что обеспечивает ускорение накопления усталостных повреждений зубчатыми колесами (по выкрашиванию рабочих поверхностей зубьев) в

1,7-3 раза, подшипников качения

агрегатов трансмиссии - в ,7-4 раза, при скорости д 60 км/ч и меньше квазистатическое-нагружение трансмиссии за счет применения устройства растает уже более чем на 50-100%, а ускорение накопления повреждений зу- чатыми колесами и подшипниками - в 3- 8 раз.

Q Форму л а изобретения

1. Нагружатель для форсирования ходовых испытаний транспортных средств, включающий основание и установленные в нем взаимодействующие с шиной дви5

жителя свободно вращающиеся обжимные ролики, отличающийся тем, - что, с целью расширения функциональ- ньгх возможностей, нагружателя, основание выполнено соосно с осью вращения, колесного движителя в виде пары расположенных по обе стороны движителя параллельно плоскости его вращения жестко взаимосвязанных пластин с не менее чем двумя лучами, снабжено устройством для возбуждения угловых колебаний и ограничения углового по- вдрота основания нагружателя вокруг оси движителя, на концах каждого из лучей пластин в радиальных пазах - направляющих установлен обжимной сво- ;.бодно вращающийся ролик со средством Урегулирования его радиально-простран ственного положения относительно ко- ;лесного движителя, а обжимные ролики ;выполнены энергопоглощающими.

2. Нагружатель по п. 1,отли

,чающийся тем, что, с целью : дополнительного нагружения ступицы ; колесного движителя осевой силой и.пи :изгибающим моментом, каждая опора ро- |лика снабжена индивидуальным сред- ;ством регулирования ее радиального от носительно. шины движителя положения :для изменения пространственного поло- жения осей вращения обжимных роликов относительно оси вращения колесного ; движителя.

3. Нагружатель по пп.1 и 2, о т - лич ающий ся тем, что с це

г

0

0

5

0

лью стабилизации радиального усилия взаимодействия обжимного ролика и шины движителя (повышения достоверности показателя накопления повреждений деталями трансмиссии), средства регулирования радиально-простран- ственного положения обяммных роликов снабжены динамометрическими элементами.

4.Нагружатель по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что, ось ролика и собственно ролик выполнены полыми, причем последний разделен

на заполненные вязкой жидкостью изолированные секторы, ограниченные упругими оболочками и сообщающиеся с полой осью через дроссели.

5.Нагружатель по пп,-4, о т л и- чающийся тем, что устройство для возбу7{здения угловых колебаний

и ограничения углового поворота основания нагружателя вокруг оси движителя выполнено в виде закрепленных на основании нагружателя консольных рычагов, на концах которых установлены упругие элементы, взаимодействующие попеременно в зависимости от направления движения транспортного средства с его подрессоренной массой.

Изобретение относится к устройствам для испытаний транспортных средств, в частности форсированным по уровню нагрузки ходовым испытаниям (полигоны и на дорогах общего пользования) на надежность трансмиссий транспортных средств с колесными движителями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей нагружателя, дополнительное нагружение ступицы колесного движителя осевой силой или изгибающим моментом и стабилизация радиального усилия взаимодействия обжимного ролика и шины движителя. Нагружатель интенсифицирует квазистатическое и динамическое нагружение трансмиссии и некоторых элементов ходовой части путем дополнительного обжатия шин свободно вращающимися энергопоглощающими роликами, монтируется на колесных движителях транспортного средства и содержит основание в виде пластин, устанавливаемых соосно с движителем по обе его стороны с возможностью угловых колебаний относительно движителя. В пазах лучей пластин установлены с возможностью радиального перемещения обжимные свободно вращающиеся ролики. Радиальное перемещение роликов и усилие их взаимодействия с шиной 6 регулируется болтами-стяжками 11 с динамометрическими элементами 12. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

12 // 1««/1д/ /щ

у и кИ /

/г 4 // - /J

в

у 4j/ / Ei- y 6 If 4 12

Фиг. 2

ъ 1

I I 7

лы

Фиг л

Составитель С. Белоусько Редактор А. Маковская Техред Л. Сердюков а Корректор М. Шар оши

Заказ 2533

Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и. открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4./5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

77

Фиг.З

Фиг. 5

Подписное