Устройство для измерения давления в пневматических шинах без вскрытия вентиля Советский патент 1977 года по МПК G01L17/00 

1

Изобретение относится к из.мерительной технике.

Известны устройства для измерения давления в пневматических шинах без вскрытия вентиля (1).

Известно также устройство (2), содержащее горизонтально расположенную раму, в которой смонтированы рейки, одни концы которых шарнирно закреплены в одной из стоек рамы. Противоположные концы реек опираются на пружины. Иод рейками расположена эластичная емкость, заполненная жидкостью и имеющая канал, соединяющий ее с индикатором. При наезде колеса автомобиля на рейки последние оседают под тяжестью колес (чем меньше давление в шине, тем большее количество реек одновременно подвергаются нагружению при уменьшении нагрузки на каждую из них). Оседая, рейкн давят на е.мкость, выжимая из нее жидкость. По количеству вытесненной жидкости судят о давлении в шине.

Чакая конструкция требует тщательного подбора пружин с равной жесткостью.

b процессе эксплуатации пружины нроседают, их жесткость изменяется (нриче.м неравно.мерно), точность падает, и прибор не поддается тарировке без замены всех пружин на новые. Кроме того, тарировочная зависимость прибора нелинейна, что также снижает

точность показаний, стройство обладает недостаточной чхвствительностью и имеет сложную конструкцию. Для иовышення чувствительности, точности

и упрощения конструкции при сохранении высокой нроизводительности в предлагаемом устройстве, содержащем опорную плиту и эластичную емкость с жидкостью, соединенную с индикаторным устройством, емкость выполнена в виде шланга, который улолсен в продольную канавку, выполненную в верхней части опорной плиты, при этом концы шланга соединены между собой каналом.

Размеры канавки и шланга могут быть

определены из условия соблюдения соотношений:

,

где я - глубина канавки, / - ширииа канавки,

6 - толщина стенки шланга,

г - внешний радиус сечения шланга,

b - ширина контактного пятна шины.

Давление рабочей жидкости в емкости (в шланге) всегда меньше измеряемого давления в шине.

Иа фиг. 1 схематически изображено онисываемое устройство, в разрезе; на фиг. 2 - разрез по Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство

в рабочем состоянии; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 3.

Устройство состоит из шланга 1 с эластич1;ыми стенками, уложенного вдоль плиты 2 в канавку 3 и соединенного с индикаторным )ттроГ1ством 4 с помоидыо трубопровода 5. iпротивоположные концы шланга 1 закольцованы трубопроводом 6. Система заполнена подвижным рабочим телом. В качестве иодJ5ii j iioro рабочего тела может быть ;к 1дкость (паиример тормозиая) или газ (воздух). Материал стенок шланга 1 предиочт)ггельие:; иметь малорастяжимым, чтобы изменение внутреннего давления в емкости не вызывало бы нзмеиеинй формы и плошади ее понеречпого сечения.

Для заполнения системы рабочим те;;ом служит патрубок с вентилем 7.

В качестве иидикаторного устройства 4, например, может быть исиользована прозрачнря трубка, спабженная оттарированной шкалой НЛП манометр.

Канавка 3 слулчит для иредохраиения Н1ланга 1 от повреждений при прокатывапии колеса. Глубииа h и ширина / канавки 3 должны быть выбраиы такими, чтобы шланг 1 мог быть полностью сжат при любом давленнп в шине 8 (что достигается в случае, если давление в шине 8 всегда больше давления рабочего тела в шланге 1) и умеш,ался ири этом в канавке 3, т. е. должны быть выполнены условия:

,

где б - толш,нна стенки шланга 1,

г - внешний радиус сечения шланга 1, Л - глубииа канавки 3, /- ширина канавки 3. Величина радиуса шланга I выбирается из

условия:

л,,

где b - ширина контактного пятна шины 8.

Для обеспечения наезда колеса серединой протектора на шланг 1 нлита 2 в верхией части выиолнеиа в виде желоба.

Устройство работает следующим образом. Известно, что илонидь контактного пятна пневматической шииы 8 зависит от давления воздуха в ией и чем выше давление, тем меньше площадь контактного иятна, н наоборот, Установлено, что илощадь контактного иятиа главным образом изменяется за счет изменения его длины (ширина практически не изменяется).

Автомобиль наезжает колесом на щланг 1, сжимает его н выдавливает находящееся в

нем подвижное рабочее тело, которое воздействует на индикаторное устройство 4, по показанию которого определяют давление в шине 8.

Ввиду того, что шланг 1 имеет возможность нолностью сжиматься под контактным пятном прн любом давлении в шине 8, колнчество вытесняемого рабочего тела строго соответствует длине контактного пятна (т. е. его илощади),

а восстановление ее формы только иод действием статического давления рабочего тела в системе обеспечивает постоянство площади поперечного сечения (т. е. тар ровки), чем и достигаются высокая чувствительность и точиость измерений.

Кроме того, такая конструкция, когда ири ирокатывании колеса вдоль шланга 1 рабочее тело по каналу 6 перетекает из области В в область С и наоборот (см. фиг. 3), позволяет

производить измерения и ирп двп:кении автомобиля, чем достигается высокая нроизводительность.

Предлагаемое устройство может найтн широкое прпменение на автопредприятиях для

ежедневного контроля состояния шин трансиортных средств.

Формула и 3 о б р е т е и и я

1.Устройство для измерения давления в ниевматическнх шинах без вскрытия вентнля,

содержащее опорную нлиту и эластичную е.мкость с жидкостью, соединенную с индикаторным устройством, отличающееся тем, что, с целью иовышения чувствительности,

точности и уирощения конструкции при сохраиении высокой иропзводительиости, в пем эластичная емкость выполнена в виде шланга, который уложен в продо;1ьиую канавку, выполнеииую в верхией части оиорной нлиты,

ири этом концы шланга соединены между собой каналом.

2.Устройство но п. 1, о т л п ч а ю щ е е с я тем, что размеры канавки и шланга определяются из условия соблюдеиия соотиошений:

,

где h - глубина канавки, / - ширина канавки, б - толщина стенки шланга, г - внешний радиус сечения шланга,

b - ширина контактного пятна шины. Источники ннформации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. СССР № 201139, М. Кл. G OIL 17/00, 1967.

2.Патент США № 1849730, кл. 73-31, 1928 (прототип).

/ /

K Jy///////////////////////J ////

(

/ /

t/ /

V

Фиг л