Способ определения динамической жесткости пневматических шин колес транспортных средств и стенд для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01M17/02 

Изобретение относится к технике исследования шин колес транспортных средств и касается способа определения динамической жесткости шин колес и устройства для его реализации.

Целью изобретения является повышение достоверности определения динамической жесткости шин.

Поставленная цель достигается тем, что при испытаниях, заключающихся в том, что пневматическую шину вводят в контакт с опорной поверхностью и закрепляют на двуплечем рычаге для образования колебательной системы, прикладывают статические и динамические нагрузки к двуплечему рычагу и определяют собственную частоту колебательной системы, в колебательную систему дополнительно вводят вторую пневматическую шину, которую закрепляют на противоположном плече двуплечего рычага симметрично первой пневматической шине относительно оси качания-двуплечего рычага, и два упругих элемента, которые

закрепляют на противоположных плечах двуплечего рычага симметрично оси его качания, определяют статическую жесткость обоих упругих элементов и собственную частоту колебательной системы при последовательном введении в контакт опорной поверхностью обеих пневматических шин обоих упругих элементов, а динамическую жесткость пневматических шин определяют по формуле

C Ci(Pti/Pi$2,

ч

где С - динамическая жесткость пневматических шин;

Ci - статическая жесткость упругих элементов;

Р - собственная частота колебательной системы при введении в контакт с опорной поверхностью обеих пневматических шин;

Pi -собственная частота колебательной системы при введении в контакт с опорной поверхностью обоих упругих элементов:

VI

О

ю

Ј сь

I - расстояние между осями обеих пневматических шин;

Н - расстояние между обеими упругими элементами.

Указанный способ реализован в устройстве, которое содержит основание, двуплечий рычаг, узел крепления пневматической шины, смонтированный на двуплечем рычаге, возбудитель переменных нагрузок, соединенный с двуплечим рычагом,устройство для статического нагружения, съемную опору, размещенную на основании под пневма- тической шиной, измерительную аппаратуру, и снабжено шарнирной опорой, закрепленной на основании и соединенной с двуплечим рычагом, вторым узлом крепления дополнительной пневматической шины, смонтированным на двуплечем рычаге, дёу- мя упругими элементами, закрепленными на противоположных плечах двуплечего рычага симметрично оси шарнирной опоры, и тремя дополнительными съемными опорами, размещенными на основании соответственно под дополнительной пневматической шиной и под обоими упругими элементами, при этом узлы крепления пневматических шин смонтированы на противоположных плечах двуплечего рычага симметрично относительно оси шарнирной опоры, а возбудитель переменных нагрузок установлен на двуплечем рычаге,

На чертеже показана схема стенда для определения динамической жесткости пневматических шин колес транспортных средств.

Двуплечий рычаг 1 с помощью шарнирной опоры 2 соединен с основанием 3, На двуплечем рычаге 1 закреплены два упругих элемента 4 на расстоянии ti между ними и симметрично относительно оси шарнирной опоры 2. Два колеса с пневматическими шинами 5 с помощью узлов крепления 6 установлены на двуплечем рычаге 1 на расстоянии t между ними и симметрично относительно оси шарнирной опоры 2, На основании 3 стенда установлены две съемные опоры 7 для упругих элементов и две съемные опоры Q для пневматических шин 5. На двуплечем рычаге 1 закреплен возбудитель 9 переменных нагруЗок Y. Устройство 10 для статического нагружения силой Y0 своим штоком связано с двуплечим рычагом 1, а его корпус связан с основанием 3. На двуплечем рычаге 1 установлены датчики перемещений 11 и 12 измерительного устройства.

На чертеже обозначено: h - высота съемной опоры 8; Н - расстояние от оси узла крепления 6 до верхней плоскости съемной

опоры 8; R - радиус ненагруженной пневматической шины 5.

Устройство работает следующим образом,

На двуплечий рычаг 1 с закрепленным

на нем возбудителем переменных нагрузок 9 устанавливают два упругих элемента 4, два колеса с пневматическими шинами 5 и на основание 3 две съемные опоры 7. Шток

устройства статического нагружения 10 соединяют с двуплечим рычагом 1. Прикладывают статическую силу Y0, замеряют перемещение упругого элемента и определяют статическую жесткость Ci упругих элементов. Отсоединяют шток устройства 10 от двуплечего рычага 1. Переменной силой Y возбуждают колебания двуплечего рычага 1 с опертыми на съемные опоры 7 упругими элементами 4 и определяют собственную

частоту колебаний PL Снимают с основания 3 две съемные опоры 7, Устанавливают на основание 3 две съемные опоры 8. Значение высоты h съемной опоры 8 определяют для заданной величины статической нагрузки Q

на пневматическую шину колеса и соответствующему этой нагрузке Q обжатию (5 (б R - Н ) согласно диаграммы статического обжатия пневматической шины Q f (б). Переменной силой Y возбуждают колебания двуплечего рычага 1 с опертыми на съемные опоры 8 пневматическими шинами 5 и определяют собственную частоту колебаний Р

Пример. На стенде устанавливают

два колеса с пневматическими шинами, два упругих элемента и две съемные опоры для упругих элементов. Прикладывают статическую нагрузку YO к двуплечему рычагу и определяют статическую жесткость Ci упругих элементов. Отсоединяют шток устройства 10 от двуплечего рычага 1, возбуждают переменной силой Y колебания и определяют частоту собственных колебаний Pi двуплечего рычага с опертыми на съемные опоры упругими элементами. Снимают со стенда съемные опоры для упругих элементов и устанавливают съемные опоры для пневматических шин колес. С помощью размера по

высоте h съемной опоры шины устанавливают заданную статическую нагрузку Q на пневматическую шину, возбуждают переменной силой Y колебания и определяют частоту собственных колебаний Р двуплечего рычага с опертыми на съемные опоры пневматическими шинами колес. Затем динамическую жесткость пневматических шин колес определяют из приведенного выше соотношения.

В результате реализации способа повышается достоверность определения динамической жесткости пневматических шин колее транспортных средств, что позволяет повысить безопасность эксплуатации транспортных средств.

Формула изобретения 1. Способ определения динамической жесткости пневматических шин колес транспортных средств, заключающийся в том, что пневматическую шину вводят в контакт с опорной поверхностью и закрепляют на двуплечем рычаге для образования колебательной системы, прикладывают статические и динамические нагрузки к двуплечему рычагу и определяют собственную частоту колебательной1 системы, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, в колебательную систему дополнительно вводят вторую пневматическую шину, которую закрепляют на противоположном плече двуплечего рычага симметрично первой пневматической шине относительно оси качания двуплечего рычага, и два упругих элемента, которые закрепляют на противоположных плечах двуплечего рычага симметрично оси его качания, определяют статическую жесткость обоих упругих элементов и собственную частоту колебательной системы при последовательном введении в контакт с опорной поверхностью обеих пневматических шин и Обоих упругих элементов, а динамическую жесткость пневматических шин определяют по формуле

C Ci(Fi i/Pi62,

где С - динамическая жесткость пневматических шин;

Ci - статическая жесткость упругих элементов;

Р - собственная частота колебательной системы при введении в контакт с опорной поверхностью обеих пневматических шин;

PI - собственная частота колебательной- 5 системы при введении в контакт с опорной поверхностью обоих упругих элементов;

I- расстояние между осями обеих пневматических шин;

Ei - расстояние между обоими упругими

0 элементами.

2. Стенд для, определения динамической жесткости пневматических шин колес транспортных средств, содержащий основание, двуплечий рычаг, узел крепления

5 пневматической шины, смонтированный на двуплечем рычаге, возбудитель переменных нагрузок и устройство для статического на- гружения, соединенные с двуплечим рычагом, съемную опору, размещенную на

0 основании под пневматической шиной, и измерительную аппаратуру, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности, он снабжен шарнирной опорой, закрепленной ца основании и соединенной с

5 двуплечим рычагом, вторым узлом крепления дополнительной пневматической шины, смонтированным на двуплечем рычаге, двумя упругими элементами, закрепленными на противоположных плечах двуплечего ры0 чага симметрично оси шарнирной опоры, и тремя дополнительными съемными опорами, размещенными на основании соответственно под дополнительной пневматической шиной и под обоими упругими элементами,

5 при этом узлы крепления пневматических шин смонтированы на противоположных плечах двуплечего рычага симметрично относительно оси шарнирной опоры, а возбудитель переменных нагрузок установлен на

0 двуплечем рычаге.

.

VHiAJfcvA

77ТVb

2OЈ

/

/

At

/ //

8

/

Изобретение относится к технике исследования шин колес транспортных средств. Цель - повышение достоверности. Способ предназначен для определения динамической жесткости шин колес при одновременном нагружении осей колес шин переменными и статическими нагрузками с использованием характеристик жесткости упругих элементов. Это позволяет обеспечить достоверность определения динамической жесткости шин колес и повысить безопасность эксплуатации транспортных средств 2 с.п.ф-лы, 1 ил.