Испытательный катковый стенд Советский патент 1993 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к технике стен- дофых испытаний колесных транспортных средств, а именно к испытательным, тормозным и обкаточным стендам со сдвоенными беговыми барабанами.

Известен стенд, содержащий опорные устройства в виде сдвоенных беговых барабанов и связанных с ними нагружателей, выполненных в виде механических имитато- pod кинематической энергии - инерцион- ны| маховиков, связанных с одним барабаном каждой пары, и электрических мафии, связанных с другим барабаном каждой пары и снабженных устройствами регу- лирЬвания, включающими датчики скорости скольжения, связанные с барабанами, соединенными с маховиками, блоки задания, сравнения и детекторы, содержащий также устройство управления стендом, регулиро- ванйяи измерения.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет расширения ди- апа|зона изменения испытательных нагрузок и защиты от разносного буксования ролес испытуемого транспортного средства на барабанах стенда путем улучшения условий сцепления колес с барабанами

стенда посредством регулирования нагрузки электрических машин.

Эта цель достигается тем, что устройства управления электрических машин дополнительно снабжены датчиками скорости скольжения, связанными с барабанами, со- . единенными с электрическими машинами, блоками сравнения и коммутации, причем устройство управления каждой электрической машиной, связанное с устройством управления стендом, связано также с блоком коммутации, размыкающий контакт которо- . го связан посредством детектора с первым, замыкающим - со вторым, а управляющий посредством детектора - с третьим блоками сравнения, при этом первые входы первого и третьего блоков сравнения соединены с блоком задания, а вторые - с датчиками скорости скольжения, с которыми соединены также оба входа второго блока сравнения, первый датчик скорости скольжения, выход которого связан со вторым и третьим блоками сравнения, связан с барабаном, который соединен с электрическим нагружа- телем, а другой датчик скорости скольжения, выход которого связан с первым и вторым блоками сравнения,связан с

(Л

С

vi ю ел

СА) СА)

ю

барабаном, который соединен с имитатором кинетической энергии.

На чертеже показана принципиальная схема привода пары барабанов, контактиру: ющих с колесом испытуемого транспортного средства.

Колесо 1 транспортного средства опирается на пару опорных барабанов 2 и З.С валом одного из них, барабана 2,связана электрическая,.ма.шииа 4, с валом другого - инерционный маховик 5. С колесом 1 контактирует измерительный ролик 6. С валами ролика б и барабанов 2 и 3 связаны датчики частоты вращения 7, 8 и 9, соединенные попарно с двумя блоками 10 и 11 вычисления скорости скольжения колеса 1 относи тельно.барабанов 2 и 3, точнее, каждого из барабанов 2 и 3 относительно колеса 1, Блоки 10 и 11 соединены: первый - с первым входом блока сравнения 12, оба - с обоими входами блока сравнения 13, и второй - с первым входом блока сравнения 14, Вторые входы блоков сравнения 12 и 14 соединены с блоком задания 15. Выход блока 12 связан посредством диодного детектора 16 с управляющим входом блока коммутации 17, с размыкающим входом которого посредством диодного детектора 18 связан выход блока сравнения 14. С замыкающим входом блока коммутации 17 связан выход блока сравнения 13, выход блока коммутации 17 соединен.с одним входом устройства управления 19 регулятора нагрузки 20 электрического нагружателя 4, с другим входом которого связан выход устройства регулирования 21 режима нагружеиия.

Стенд работает следующим образом. В процессе испытания транспортного средства на стенде его колеса 1 контактируют с опорными барабанами 2 и 3, разгоняя, поддерживая их частоту вращения или тормозя их. Испытательная нагрузка создается связанными с барабанами 2 и 3 инерционным 5 и электромашинным 4 нагружателями, причем величина активной нагрузки регулируется устройством регулирования 21.

При наличие испытательной нагрузки, например, тормозного усилия, колесо 1 начинает проскальзывать относительно барабанов 2 и 3, точнее барабаны 2 и 3 - относительно колеса 1, причем величина проскальзывания пропорциональная нагрузка, создаваемой каждым из связанных с барабанами 2 и 3 нагружателей 4 и 5, Датчики 7-9 измеряют частоты вращения барабанов 2 и 3 и колеса 1, а блоки 10 и 11

.определяют величины проскальзывания или скорости скольжения барабанов соответственно 2 и 3 относительно колеса 1. До тех пор, пока скорость скольжения не превосходит граничной величины, заданной блоком задания 15, на выходе блоков сравнения 12 14 сигналы соответствуют по направлению сигналам уставки, поступающим

от блока задания 15, и сигналы на выходе диодных детекторов 16 и 18 отсутствуют.

При больших тормозных усилиях и большей доле инерционной нагрузки в суммарной нагрузке стенда скорость скольжения

0 барабана 3 относительно колеса 1 может оказаться больше заданного значения, определенного величиной сигнала блока задания 15. В этом случае сигнал блока 11 вычисления скорости скольжения барабана

5 3 относительно колеса 1 окажется больше сигнала устзвки, поступающего на блок сравнения 14 от блока задания 15, сигнал на выходе блока сравнения 14 поменяет знак и поступит через диодный детектор 18 на вход

0 блока коммутации 1.7, а с него - на устройство 19 управления регулятором 20 нагрузки электрического нагружателей 4. Нагрузка машины 4 вследствие этого изменится так, что взаимное соотношение касательных сил

5 в точках контакта колеса 1 с барабанами 2 и 3 изменится при неизменяемой их сумме. Изменится это соотношение так, что в результате этого изменения отношение нормальной реакции к касательной в точке

0 контакта колеса 1 с барабаном 3 увеличится, а вследствие этого проскальзывание барабана 3 относительно колеса 1 уменьшится до выравнивания его скорости скольжения с заданным уставкой блока задания 15 зна5 чением.

Сигнал выхода блока сравнения 13 в этом режиме не участвует в формировании управляющего воздействия, т.к. от отсоединен блоком коммутации 17 от входа устрой0 ствауправления 19.

Уставка выбирается обычно так, что соответствующая ей точка на характеристике сцепления находится в конце линейной части характеристики. Таким образом, допол5 нительное регулирование вступает в действие лишь при предварительных для стенда величинах испытательной нагрузки. Изменяя величину уставки, границу начала дополнительного регулирования можно

0 сдвигать в любую сторону, как в зону больших, так и меньших нагрузок.

При еще большей нагрузке скорость скольжения барабана 2, растущая с увеличением доли активной нагрузки, может ока5 заться также больше граничного значения. В этом случае выходной сигнал блока 10 окажется больше сигнала устзвки блока 15, сигнал на выходе блока сравнения 12 поменяет знак и поступит с выхода диодного детектора 16 на управляющий вход блока

коммутации 17. Под действием этого сигнала последний переключится и соединит св|ой замыкающий вход с выходом, соединив выход блока сравнения 13 со входом устройства 19. В результате этого на входе устройства 19 окажется сигнал небаланса скоростей скольжения барабанов 2 и 3 относительно колеса 1, в результате чего нагруз- кг электрической машины 4 будет корректироваться таким образом, что соотношения нормальных и касательных усилий в обеих точках контакта колеса 1 с барабана ми 2 и 3 и, следовательно, скорости сколь- жфния обоих барабанов 2 и 3 будут выравнены.

В случае испытаний при чисто инерционной нагрузке изобретение позволяет

0

5

обеспечить проведение испытаний при двойном увеличении нагрузки по условиям сцепления колес с опорными барабанами. При комбинированном характере нагрузки предельная ее величина также может быть значительно увеличена, хотя и в меньшей степени, благодаря оптимальному распределению ее между двумя нагружателями. В этих пределах система обеспечивает надежную защиту от разностного буксования колес по опорным барабанам.

Описанная система может быть одна на весь стенд, одна на группу или на пару беговых барабанов стенда. В последних случаях системы работают независимо,

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к обкаточным, разгонным и тормозным стендам для исследования состояния колесных транспортных средств. С целью расширения диапазона испытательных нагрузок и защиты от буксования колес по опорным барабанам электрический нагружэтель регулируется в функции величины проскальзывания барабанов. 1 ил.

Формула изобретения

Испытательный катковый стенд по авУ.св. 1753328, отличающийся тем, что:, с целью повышения эффективности за счет расширения диапазона изменения испытательных нагрузок и защиты от разност- HOfo буксования колес испытуемого транспортного средства на барабанах стенда Путем улучшения условий сцепления колес с барабанами стенда посредством регулирования нагрузки электрических машин, устройства управления электрических масиин дополнительно снабжены датчиками ско эости скольжения, связанными с барабанам и, соединенными с электрическими ма- , блоками сравнения и коммутации, причем устройство управления каждой электрической машиной, связанное с устройством управления стендом, Связано также с блоком коммутации, размыкающий контакт которого связан посредством детектора с первым, замыкающий - с вторым, а управляющий посредством детектора - с третьим блоками сравнения, при этом первые входы первого и третьего блоков сравнения соединены с блоком задания, а вторые - с датчиками скорости скольжения, с которыми соединены также оба входа второго блока сравнения, первый датчик скорости скольжения, выход которого связан с вторым и третьим блоками сравнения, связан с барабаном, который соединен с электрическим нагружателем, а другой датчик скорости скольжения, выход которого связан с первым и вторым блоками сравнения, связан с барабаном, который соединен с имитатором кинетической энергии.