Стенд для испытания амортизаторов Советский патент 1992 года по МПК G01M17/04 

Изобретение относится к испытательным средствам и может быть использовано для испытания гидравлических телескопических амортизаторов транспортных средств.

При разработке конструкции стенда поставлена задача обеспечить эксплуатационное нагружение испытываемых амортизаторов и повысить тем самым достоверность получаемых результатов.

Известен стенд для испытаний амортизаторов, содержащий механизм нагружения, взаимодействующий с одной из головок испытываемого амортизатора, упругий элемент, выполненный в видеторсио- на, один конец которого связан с противоположной головкой амортизатора. При этом амортизатор нагружается вертикальной и поперечной нагрузкой, которая замеряется тензодатчиками и фиксируется двухкоординатным самописцем.

Недостаток приведенного стенда в том, что он не позволяет обеспечить эксплуатационные нагрузки на амортизатор, поэтому получаемые на стенде результаты не вполне достоверны. В эксплуатации эти нагрузки обусловливают дополнительный износ поршня, цилиндра и уплотнений. Особенно значительные их величины при торможении, разгонах и поворотах автомобилей.

Известен стенд для испытания амортизаторов, содержащий станину с вертикальными направляющими, по которым перемещаются два стела, на плоскостях которых (обращенных друг к другу) установлены проушины для крепления концов

ч ел ел о

3S

амортизаторов. Один из столов связан с высокочастотным приводом, имитирующим колебания неподрессоренной массы, а другой стол связан с низкочастотным приводом, имитирующим колебания подрес- соренной массы. При этом оси амортизаторов могут устанавливать как параллельно движению столов их крепления, так и под некоторым углом.

Недостатком данного стенда является то, что он не позволяет обеспечить эксплуатационные нагрузки на амортизатор. Это является следствием того, что положение оси амортизаторов относительно направления движения столов их крепления и величина амплитуды колебаний столов устанавливается лишь при наладке стенда.

Известен также стенд для испытания амортизаторов, содержащий корпус с вертикальными направляющими стойками, ус- тановленный на них ползун с активным захватом для закрепления одной из проушин испытываемого амортизатора, криво- шипно-шатунный привод ползуна, устройство для записи диаграммы с бараба- ном, связанный с ползуном и пассивным захватом для крепления второй проушины испытываемого амортизатора, связанным с устройством для записи диаграммы. Причем последнее устройство выполнено в ви- де рессоры, расположенных на верхних торцах стоек регулируемых опор, в которых установлены концы рессоры, и связанной с активным захватим и центральной частью рессоры рычажной системы с коромыслом, имеющим механизм регулирования длины плеч, стенд снабжен винтовым механизмом регулирования кривошипа и расположенными на ползуне двумя дополнительными вертикальными стойками, а активный за- хват установлен на последних с возможностью перемещения и фиксации. Кроме того, активный и пассивный захваты выполнены в виде расположенных друг напротив друга кулачков с усеченной сферической поверх- ностью и замкового механизма, предназначенного для сведения, разведения и запора кулачков.

Недостаток приведенного стенда за- ключается в том, что условия испытаний не соответствуют условиям эксплуатации ввиду невозможности изменения величины амплитуды колебаний в процессе работы по программе. Стенд может воспроизводить только знакопеременную нагрузку с наложением на нее высокочастотных колебаний.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний путем приближения условий испытаний к реальным через регулирование поперечных нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания амортизаторов, содержащем направляющий механизм, состо- ящий из корпуса с вертикальными направляющими стойками, механизм нагру- жения, включающий в себя горизонтальную траверсу, имеющую возможность вертикального перемещения по указанным направляющим стойкам, на которой установлены захваты для крепления одной из проушин амортизатора, привод механизма нагружения, упругий элемент, силоизме- ритель, винтовой механизм регулирования нагружения, направляющий механизм, снабженный ползунами, размещенными на вертикальных стойках вспомогательными и нагружаемыми пружинами, связывающими ползуны и проушины амортизаторов с направляющим механизмом, датчиками автоматизированного контроля испытаний, связанными с механизмом нагружения, при этом упругий элемент выполнен в виде тор- сионов, одним концом закрепленных в ползунах, а другим на проушине амортизатора, а винтовые механизмы регулирования усилия нагружения выполнены с возможностью регулировки углов наклона амортизатора.

Предложенная конструкция стенда позволяет регулировать поперечные нагрузки на амортизатор путем заданного перемещения механизма нагружения в плоскости, перпендикулярной действию силы нагружения от гидроцилиндра. Причем механизм нагружения настраивают на номинальную поперечную нагрузку, а в процессе испытаний она имеет возможность плавно изменяться в меньшую или большую сторону в зависимости от усилий гидроцилиндра. Результаты испытаний при этом будут более достоверными, поскольку получены при эксплуатационных режимах.

На чертеже представлена принципиальная схема стенда для испытания амортизаторов.

Стенд представляет собой устройство, состоящее из станины 1, установленных на ней вертикальных направляющих 2 и 3, а также смонтированных на направляющих нижней 4 и верхней 5 траверс. Нижнюю траверсу 4 подпирает механизм нагружения в виде управляемого гидроцилиндра 6, связанного через электрогидравлический преобразователь 7 с гидростанцией 8. Контроль за давлением в нагнетающей ветви осуществляется при помощи преобразователя давления 9, связанного с блоком программного управления 10. С этим блоком

также электрически связан электрогидравлический преобразователь 7, Перемещение поршня управляемого гидроцилиндра б фиксирует преобразователь перемещения 11. Давление гидроцилиндра на траверсу 4 контролируют силоизмерители 12. Все преобразователи электрически связаны с блоком программного управления 10.

Испытываемые амортизаторы 13 и 14 активными головками подвижно закреплены на нижней траверсе 4. С верхней траверсой 5 амортизаторы связаны противоположной головкой через упругий элемент в виде набора торсионов 15 и 16, а также нагружаемых 17,18,19,20 и вспомогательных 21 и 22 пружин. Вместо этих пружин могут применяться другие элементы аналогичного функционального назначения. Концы торсионов закреплены в верхнем ползуне 23, который перемещается по траверсе 5 на роликах 24. Положение ползуна 23, а также отклонение торсионов от вертикали hi и h2, связанные с ними углы наклона амортизаторов а и аг регулируются при помощи винтовой пары 25. Усилия, развиваемые торсионом в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки, замеряют динамометром 26 или аналогичным прибором, например, пьезоэлектрическим преобразователем. Положение противоположных головок амортизатора также регулируется вспомогательными пружинами 21 и 22 при помощи нижнего ползуна 27 с винтовой парой на нем. Набор торсионов и пружин должен имитировать сопротивление подрессоренной массы автомобиля воздействию амортизаторов. Среднее усилие торсионов должно быть лримерно равно весу автомобиля, приходящемуся на одно колесо. Исходя из этих величин, подбирают жесткость пружин. Упругий элемент может быть выполнен в виде комбинации рессор, тоже опирающихся на подвижный ползун. Он может быть также собран из пружин и амортизаторов, закрепленных на верхней траверсе 5.

Неизменным в их конструкции должно быть одно - они предназначены имитировать подрессоренную массу Кроме того, некоторых пружин, например, 21 и 22, которые служат для дополнительной регулировки на стенде может не быть- совсем при удачно подобранных торсионах. За состоянием испытуемых амортизаторов следят датчики автоматизированного контроля испытаний, силоизмерители 12,26, датчики перемещения 11 и преобразователи температуры 28.

Стенд работает следующим образом.

Блок программного управления 10 последовательно включает гидростанцию 8,

электрогидравлический преобразователь 7, преобразователь гидравлического давления 9, преобразователи усилий 12 и температуры 28. После этого идут команды на

выполнение заданной программы гидроцилиндром 6. При движении поршня гидроцилиндра вверх амортизаторы работают в режиме сжатия. Причем активные части амортизатора копируют ход поршня гидроцилиндра по ускорению без искажений. Торсионы 15 и 16 уводят противоположные головки амортизаторов вправо и влево от вертикали на углы а и «2 насколько позволяет им жесткость нагружаемых 17,18,19,20

и вспомогательных 21 и 22 пружин. Эта же сткость регулируется винтовыми парами 2Г, и 27 на величины hi и h2 для каждого типа амортизаторов, например, к передним и задним колесам. Номинальная жесткость должна обеспечивать имитацию веса автомобиля, приходящегося на одно колесо. Усилия сжатия фиксируют преобразователи 12 и 26 и передают на блок программного управления. Там они сравниваются с заданными, и при необходимости производится корректировка. Во избежание излишних потерь на трение между ползуном 23 и траверсой 5 введены ролики 24. Такая конструкция позволяет ввести, например, вместо динамометра 26 источник вибраций, обеспечивающий высокочастотную часть нагрузки на амортизаторы. При ходе поршня вниз амортизаторы работают в режиме отбоя. При этом траверса 4 может испытывать усилия

отжатия большие, чем развивал гидроцилиндр 6. На этот случай нужно оставлять запас усилий, чтобы обеспечить выполнение задаваемой ему программы.

Благодаря переменным углам см и аг,

создается переменная поперечная нагрузка на амортизатор как при прямом, так и при обратном ходе. Как известно, силы сопротивления амортизатора при его расположении под углом меняются пропорционально

наклону

Рос Кпод-Voi/cosa;

Рпоп Knofl Vol/sinCt,

где Рос - осевая сила;

Рпоп - поперечная сила; V01 - скорость протекания масла через клапаны амортизатора;

а- угол наклона амортизатора; Кпод - коэффициент сопротивления амортизатора,

Состояние амортизатора контролируют датчики автоматизированного контроля испытаний: преобразователи температуры 28,

усилий 12 и 26 и перемещения 11. Выход из строя каждого амортизатора, кроме течи масла, определяется по температуре и усилиям отбоя. Уменьшение усилий отбоя ниже заданного предела, а также резкое повышение температуры сигнализируют о том, что испытания окончены.

Применение стенда обеспечивает повышение достоверности испытаний, За счет круглосуточных испытаний по программе достигается ускорение по сравнению с эксплуатацией в несколько десятков раз. Кроме того, применение стенда позволит проводить испытания в объеме требований сертификации и оперативно влиять на качество, Формула изобретения Стенд для испытания амортизаторов, содержащий направляющий механизм, состоящий из корпуса с вертикальными направляющими стойками, механизм нагружения, включающий в себя горизонтальную траверсу, имеющую возможность вертикального перемещения по указанным

направляющим стойкам, на которой установлены захваты для крепления одной из проушин амортизатора, привод механизма нагружения, упругий элемент, силоизмеритель, винтовой механизм регулирования нагружения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний путем приближения условий испытаний к реальным, направляющий ме0 ханизм снабжен ползунами, размещенными на вертикальных стойках, вспомогательными и нагружаемыми пружинами, связывающими ползуны и проушины амортизаторов с направляющим механиз5 мом, датчиками автоматизированного контроля испытаний, связанными с механизмом нагружения, при этом упругий элемент выполнен в виде торсионов, одним концом закрепленных в ползунах, а другим - на

0 проушине амортизатора, а винтовые механизмы регулирования усилия нагружения выполнены с возможностью регулировки углов наклона амортизатора.

Изобретение относится к испытательным средствам. Стенд содержит направляющий механизм, состоящий из корпуса с вертикальными направляющими, механизм нагружения, включающий горизонтальную траверсу 4, имеющую возможность вертикального перемещения по направляющим 2,3. На траверсе 4 установлены элементы механизма нагружения. Направляющий механизм снабжен ползунами 23, размещенными на верхней траверсе 5 и вертикальных направляющих и связанными с нагружаемыми 17-20 и вспомогательными пружинами 21,22, которые связывают ползуны и проушины амортизаторов 13,14 с направлявшим механизмом. С механизмом нагружения связаны датчики 12,26 автдматизи- рованного контроля испытаний. Упругие элементы выполнены в виде торсионов 15,16, одним концом укрепленных в ползунах, а другим на проушине амортизатора. Винтовые механизмы 25,27 выполнены с возможностью регулировки углов наклона амортизатора. 1 ил.

k

п

23 5 17 23 75 25 20

и// / J t

-г г г г

1,1

PVV

23