СТАНОК ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН Советский патент 1970 года по МПК G01N3/32 G01N3/56 G01N25/00 

Изобретение относится к стендовым испытаниям пневматических шин в области производства шин.

Известно устройство для испытания шин способом обкатки, в котором в качестве беговой дорожки применены- роликовые батареи с роликами различной формы, иммитирующими неровное дорожное покрытие. Однако, поскольку шина на.ходится во вращательном движении, описанное устройство затрудняет получение информации о деформационном и тепловом состоянии элементов в испытуемой шине в процессе обкатки, что очень важно, особенно в исследовательских целях. Для получения данных измерений в практике применмются системы электрической связи через контактные кольца или сложные радиотелеметрические системы, которые не обеспечивают высокой точности измерений.

Вместе с этим производительность испытательного устройства ограничивается скоростью обкатки шины по роликовой батарее. Каждая точка шины при качении периодически нагружается, проходя зону контакта с опорой. При этом по времени зона нагружения получается значительно меньше зоны «отдыха.

Физико-механические испытания шинных материалов обычно производятся в режиме циклической нагрузки. Такое несоответствие условий испытания шинных материалов и самой шины суш;ественно затрудняет установление связей между усталостными характеристиками шинных материалов и работоспособностью шины.

Предлагают станок для испытания пневматических шин на усталостную прочность каркаса по способу обкатки шин рамковой батареей, позволяюший повысить точность и надежность измерений деформационного и теплового состояния шины, проследить динамику деформирования элементов шины ,в процессе обкатки, повысить производительность и сократить сроки испытания, сохраняя эф.фект бегуш,ей волны деформации каркаса в процессе качения шины.

Повышение точности непрерывных измерений в процессе обкатки шины достигается непосредственной связью с постоянньпт контактом датчиков, вмонтированных в шину, с измерительной аппаратурой. Это становится возможным благодаря замене обкатки шины по роликовой батарее обкаткой роликовых батарей, имитирующих дорожное покрытие по неподвижной шине. Для этого испытываемая шина устанавливается на неподвижной оси в подвижной относительно оси шины трехлучевой крестовине, в концах которой встроены роликовые батареи, иммитирующие дорожное покрытие.

При этом одновременное нагружение. шины в трех точках приближает нагружение каждой отдельной точки шины к циклическому , в котором производятся физико-механические испытания шинных материалов, что позволяет установить кореляцию между усталостными характеристиками шинных материалов и усталостной прочностью каркаса при испытаниях в стендовых условиях.

Динамика деформирования элементов шины может быть наглядно показана и проанализирована с помош,ью киносъемки, выполненной в процессе обкатки неподвижной шины роликовыми батареями.

Повышение производительности и сокращение сроков испытания достигается тем, что шина в процессе обкатки с каждым ее оборотом испытывает деформации в нескольких точках. Для этого три роликовые батареи, имитирующие дорожн ое покрытие, приводятся в контакт с вращающейся шиной в 3 равноудаленных по окружности точках.

Требуемый тепловой режим испытуемой шины может быть установлен с помощью наружного и внутреннего охлаждения. Малые габариты испытательного стенда позволяют создавать разборные вентиляционные камеры, обеспечивающие эффективное охлаждение шины.

Новизной- является конструкция станка в целом, его пространственная компоновка, в котором от электропривода вращается крестовина, установленная на цапфах с возможностью вращения вокруг оси шины с тремя встроенными на концах лучей роликовыми батареями, равноудаленными от оси вращения крестовины, воздействующими на шину и кинематически связанными с.механизмами нагружения шины.

Роликовые батареи иммитируют дорожное покрытие и обкатываются по беговой дорожке проектора неподвижной шины. Это, в свою очередь, позволяет создать непрерывную связь, с надежным постоянным контактом датчиков, обеспечивающую повышенную точность данных с системой измерения, и исключает применение дорогостоящей, сложной радиотелеметрической системы, а также позволяет исследовать механику взаимодействия шины с контактной Поверхностью, проследить динамику деформирования отдельных элементов шины.

Шина, обкатываясь несколькими роликовыми батареями, получает количество циклов деформации, кратное количеству роликовых батарей, с сохранением эффекта бегущей волны.

Пространственная компоновка сокращает требуемую производственную площадь и металлоемкость оборудования.

На фиг. 1 показан станок, общий вид; на фиг. 2 - станок, вид по стрелке Л на фиг. 1. Станок представляет собой трехлучевую замкнутую крестовину 1, которая опирается двумя полными цапфами 2 на подшипниковые опоры 3. На конце одной из цапф установлен шкив 4 клиноременной передачи привода 5. На неподвижных опорах 6 установлена ось 7, на средней части которой в крестовине устанавливается колесо 8 с испытываемой шиной на ступице. На лучах крестовины установлены роликовые батареи 9. Групповые опоры 10 роликовых батарей своими направляющими типа «ласточкин хвост помещены в пазы лучей

5 крестовины. Каждая групповая опора снабжена винтовым механизмом 11, 12 с ручным приводом для прижима роликовых батарей к шине. Пара смежных перемычек 13 крестовины 1

0 является съемной и служит для обеспечения доступа внутрь крестовины при установке колеса с шиной. Для установки колеса с шиной снимаются две перемычки 13 и соответствующие им две смежные роликовые батареи 9. В

5 образовавшийся проем внутрь крестовины вводится колесо 8 в сборе (шина на диске со ступицей). В ступиЦу колеса, совмещённого с

осью крестовины /, через цапфы 2 вводится ось 7. Ступица колеса 8 фиксируется на оси,

0 устанавливаемой квадратными концами в неподвижных опорах. 6. Затем, устанавливаются снятые роликовые батареи 9 и перемычки 13. Для обкатки шины колеса 8 роликовые батареи 9 с помощью ручных винтовых механиз5 МОЕ подводятся к испытуемой шине до необходимой величины деформации и фиксируются стопорными винтами. После этого крестовина/с помощью привода 5 приводится во вращательное движение. При этом роликовые батареи, обкатываясь по неподвижной шине, с заданной величиной деформации нммитируют качение шины по дорожному покрытию в условиях эксплуатация.

Предмет изобретения

Станок для испытания пневматических шин. включающий роликовые батареи, ось шины, механизмы нагрзжения и привод, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения исследований деформационного и теплового состояния элементов шины, он выполнен в виде установленной на цапфах с возможностью вращения вокруг оси шины

крестовины, на концах лучей которой установлены роликовые батареи, равноудаленные от оси вращения крестовины, воздействуюшие на шину и кинематически связанные с механизмами нагружения шины.

I -Ч-

U- V

12