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

; Изобретение относится к испытательной технике, а именно к обкаточным, раз- горным и тормозным стендам для исследования характеристик и состояния колесных транспортных средств.

Известны испытательные катковые стеИды оборудованные инерционными мас- и электродвигательными нагружателями,; в которых и те и другие подсоединены к каткам стенда. Для увеличения нагрузок при испытаниях инерционные массы в этих стендах связаны с обоими катками каждой пар|ы и распределены между ними неравномерно.

В таких стендах оптимальный режим ис- пытбний возможен только при испытаниях вполне определенного транспортного средства с заранее известно1й массой. Для транспортных средств с другой массой оп- тим льность нарушается и нагрузки снижа- ютс$ и могут быть восстановлены только путе|м механического перераспределения масс| между катками, что крайне сложно и нете хнологично.

Известны также стенды, в которых инерционные массы и нагружатели присоединены к одному из катков каждой пары.

При возникновений буксования движителей в ходе испытаний вследствие чрезмерных испытательных нагрузок снизить проскальзывание тут можно только снижением испытательных нагрузок, если они созданы активным нагружателем. Если же нагрузка создана маховиком, то защита от буксования средствами привода стенда невозможна.

Известен стенд содержащий опорные устройства в виде сдвоенных беговых барабанов и связанных с ним нагружателей, выполненных в виде инерционных маховиков, соединенных с одним барабаном каждой пары, и электрических машин, соединенных с другими барабанами каждой пары и снабженных устройствами регулирования, связанными с датчиками скорости скольжения и блоками задания.

Стенд обеспечивает расширение диапазона испытательных нагрузок путем регулирования злектромашинных нагружателей в функции скольжения барабанов, но лишь в пределах заранее заданных ограничений для барабана, связанного с маховиком. Возможность нарушения устойчивого скольжения на другом барабане, используемом для разгрузки первого, создает для нагрузки

ел

с

х|

ю ел со со ел

стенда другое ограничение, преодолеть которое в нем невозможно.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, увеличение нагрузочной способности и защита от избыточного скольжения колес по барабанам путем контроля и регулирования скольжения обоих беговых барабанов каждой пары.

Эта цедь достигается тем, что стенд снабжен функциональными блоками с функцией

/о . при V2W:Ј С I V2-C при . Х ( Vs-C при

(V2-Va при где X - выходной сигнал функционального блока;

Va - скорость скольжения колеса относительно барабана, связанного с электрическим нагружателем;

Уз - скорость скольжения колеса относительно барабана, связанного с инерционным нагружателем;

С-заданная граничная величина скорости скольжения;

А - логический знак И,

каждый из которых соединен с устройством регулирования электрической машины, один вход каждого из которых соединен с блоком задания, другой - с блоком вычисления скорости скольжения бегового барабана, связанного с электромашинным нагружателем, а третий - с блоком вычисления скорости скольжения бегового барабана, связанного инерционным нагружателем.

На чертеже показана принципиальная схема привода пары барабанов, контактирующих с колесом испытуемой машины.

Колесо 1 транспортного средства опирается на пару барабанов 2 и 3. С валом одного из них, барабана 2, связан нагрузочный электрический двигатель 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 относительно барабанов 2 и точнее,, каждого из барабанов 2 и 3 относительно колеса 1. Блоки 10 и 11 и блок задания 12 соединены с функциональным блоком 13, который связан с устройством управления 14 регуля- topa нагрузки 15 электрической машины 4, с которым также связано устройство регулирования режима нагрузки 16. Функциональный блок 13 имеет характеристику в соответствии с выражением.

/О ПРИ VzAVa C- 1 Va-C при Х 1 V3-C при (/2-Уз при V2/1V3 C

где X - выходной сигнал функционального блока 13;

Va скорость скольжения колеса 1 относительно барабана 2, связанного с электрическим нагружателем 4;

0 Va скорость скольжения колеса 1 относительно барабана 3, связанного с инерционным нагружателем 5;

С-заданная в блоке задания 12 граничная величина скорости скольжения;

5 А-логический знак И.

Устройство регулирования режима на.-- грузки 16 обеспечивает регулирование режима нагружеиия испытуемой машины на стенде в нормальных режимах испытания.

0 .Блоки 7-13 обеспечивают вспомогательное регулирование нагрузки машины 4 с целью при неизменной испытательной нагрузке стенда распределить усилие между нагружателями и тем самым улучшить усло5 вия сцепления колес испытуемой машины с барабанами стенда.

Узлы 14 и 15 - это обычное известие в .электроприводе узлы управления двигателем. Регулятором нагрузки 15 может быть,

0 например, генератор или управляемый выпрямитель в цепи якоря двигателя 4 постоянного тока или те же.элементы в цепи его обмотки возбуждения,.или преобразователь частоты для асинхронного двигателя.

5 Стенд работает следующим образом.

Транспортное средство въезжает своими колесами 1 на спаренные беговые барабаны 2 и 3 и разгоняет их своим двигателем или все они разгоняются машиной 4. В ре0 жиме торможения колеса 1 тормозятся тормозами транспортного средства. Нагрузку, имитирующую тяговую при пуске и инерционную в обоих режимах, создают нагружа- тели. 4 и 5. При больших нагрузках

5 проскальзывание барабанов 2 и 3 относительно колеса 1 может стать избыточным. Для ограничения скорости скольжения барабанов 2 и 3 частоты вращения колеса 1 и барабанов 2 и 3 измеряются датчиками 7,8

0 и 9, а в блоках 10 и 11 вычисляются величины скоростей скольжения, которые затем сравниваются в функциональном блоке 13 между собой и с сигналом уставки.

Пока величины скоростей скольжения

5 барабанов 2 и 3 меньше заданных уставкой блока задания 12, сигнал на выходе функционального блока 13 в соотношении с его характеристикой отсутствует и электрическая машины 4 либо вращается в холостую (чисто инерционная нагрузка стенда), либо

создает нагрузочный момент в соответствии с управлением со стороны устройства регулирования 16 (комбинированная нагрузка).

Если скорость скольжения барабана 3 превысит граничное значение С, заданное уставкой, т.е. при сигнал X на выходе функционального блока 13 будет пропорци- их разности Уз-С, что вызовет увели- нагрузки машины 4. При постоянном тормозном усилии на колесе.1 это вызовет снижение тормозной силы на барабане 3 и следовательно, ограничение скорости его скольжения на уровне, заданном уставкой.

Если граничное значение превысит ско- Р0сть скольжения на барабане 2, т.е. при , сигнал на выходе функционального блока 13 будет пропорционален их разности Va-С, что вызовет снижение нагрузки машины 4, снижение тормозного усилия на

барабане 2 и ограничение скорости его скольжения на уровне уставки.

Если при еще большем тормозном усилии скорость скольжения превысит граничное значение на обоих барабанах, т.е. при V2 , сигнал на выходе блока 13 будет пропорционален их разности и нагрузка машины 4 будет регулироваться так, что скорости скольжения обоих катков будут одинаковы.

Таким образом, дополнительное (или единственное в случае отсутствия регулирования со стороны устройства регулирования режима нагрузки 16) регулирование машины 4 будет иметь место только при избыточном скольжении любого из барабанов 2 или 3 относительно колеса 1, и будет осуществлять защиту стенда от разносного буксования, что позволит значительно увеличить испытательные нагрузки на стенде до теоретически предельных по сцеплению

Изобретение относится к технике стендовых испытаний колесных транспортных средств, а именно к испытательным, тормозным и обкаточным; стендам со сдвоенными беговыми барабанами. С целью увеличения нагрузочной способностью стенда и защиты от избыточного скольжения, стенд снабжен дискриминатором, связанные с датчиками скорости скольжения барабанов, связанных с нагружателями, относительно колеса испытуемого транспортного средства. 1 ил.

Формула изобрете ния Испытательный катковый стенд, содержащий опорные устройства в виде сдвоен- нЦх беговых барабанов и связанных с ними натружателей, выполненных в виде инерционных маховиков, соединенных с одним барабаном каждой пары, и электрических ма:шин, связанных с другим барабаном каж- дорт пары и снабженных устройством регулирования, связанным с датчиками скорости скЬльжения и блоком задания, отличающейся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, увеличения нагрузочной способности и защиты от избыточного скольжения колес по барабанам пу- теги контроля и регулирования скольжения обрих беговых барабанов каждой пары, он снабжен функциональными блоками с функЦИ0Й

Опри (У2ЛУ3)С

V2-Cпри

X { Vs-Cпри

Va-Узпри(У2ЛУ3)С

где X - выходной сигнал функционального блока;

/2 - скорость скольжения колеса относительно барабана, связанного с электрическим нагружателем;

УЗ - скорость скольжения колеса относительно барабана.связанного с инерционным нагружателем;

С - заданная граничная величина скорости скольжения;

А - логический знак И,

каждый из которых соединен с устройством регулирования электрической машины, один вход каждого из которых соединен с блоком задания, другой - с блоком вычисления скорости скольжения бегового барабана, связанного с электромашинным нагружателем, а третий - с блоком вычисления скорости скольжения бегового барабана, связанного с инерционным нагружателем.