Устройство для измерения сил и моментовВ пяТНЕ KOHTAKTA пНЕВМАТичЕСКОй шиНы СОпОРНОй пОВЕРХНОСТью Советский патент 1981 года по МПК G01M17/13 G01M17/02 

1

Изобретение относится к стендам для испытания колёс под нагрузкой.

Известен стенд, содержащий раму испытываемое колесо с устройствами для его привода и нагружения, уртановленные в механизме крепления колеса, мессдозы, связывающие механизм крепления колеса с рамой, стол Т .

Известный стенд не позволяет замерить все шесть составляющих реакций взаимодействия пневматической шины колеса с опорной поверхностью в центре пятна контакта и без влияния сил друг на друга.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения сил и моментов Б пятне контакта пневматической шиныс опорной поверхностью, содержамее имитирующую последнюю беговую дорожку, раму, смонтированные на ией узел для закрепления испытываемого колеса с шиной, связанный с приводом механизм нагружения и стержневые тензрэлементы 2 .

Однако такое устройство в стенде не позволяет замерять реакции опорной поверхности непосредственно в центре пятна контакта, а требует пересчетов, связанных с переходом от

измерительной систекы координат к системе, связанной -с центром пятна контакта, что затрудняет обработку результатов испытаний и приводит к погрешностям в определении сил и моментов, действующих в пятне контакта колеса с опорной поверхностью.

Цель изобретения - повышение точности замеров.

0

Цель достигается тем, что стэржневые тенэоэлементы закреплены на реме посредством сферических шарниров, а точка пересечения геометрических осей, по крайней мере, трех тензоэле5ментов расположена в центре пятна контакта пневматическсзй шины с беговой дорожкой.

На чертеже изобрг1жена схема предлагаемого устройства для измерення

0 сил и моментов в пятне контакта пневматической шины с опорной поверхностью .

Устройство содержит раму 1, колесо 2 с испытываемой шиной, привод 3,

5 механизм 4 нагружения, механизм 5 крепления, беговую дорожку 6, стержневые тензоэлементы 7-12 со сферическими шарнирами 13 по концам и связывающие механизм 5 крепления колеса о

0 рамой 1. Причем первый стержневой тензоэлвнрнт 7 направлен вдоль оси первсччшнця центральной плоскости вращения |Кблеса 2 и беговой дорожки 6; BTiQ$ стержневой тензоэлемент 8 Hanpai heH так, что ось его леяшт в центральной плоскости вращения колеса 2, проходит через центр колеса и перпендикулярно оси первого стержневого элемента 7; третий стержневой 1гензоэл«| аит 9 направлен перпендикулярно осжм первого стержневого тензо элe 4eнтa 7 и второго 8, а его ось проходит через точку пересечения осей этих тензоэлементов; четвертый стерж невой т зоэлемент 10 лежит в плоско ти первого 7 и третьего 9 тензоэлеме тод и пэд аллелён либо оси третьего, либо оси первого пятый стержневой тензоэл« ||емт 11 лежит в плоскости второго 6 и третьего 9 .тензоэлементо и паралл|елен либо второму, либо третьему/ aecTofi стержневой тензоэлемен 12 лежит в плоскости первого 7 и вто рого 8 термоэлементов и параллелен либо , либо первому тензоэлементгм. Предц гдемое устройство работает следуюц fttSfpaaow. КрЛв«ф: 2 с истштываемой шиной при жимаетсх посредством механизма нагруженц |4 с заданной нормальной нагрузкой к беговой дорожке 6 и приводится в движение посредством привода 3. Усилия на испытуемое колеср 2 задаются посредством перемещения беговой дорожки б. При этом производится замер си р-тавлякхцих реакций опорной поверхности. Продольное усилие в центре пятна контакта испытываемого колеса 2 с беговой дорожкой 6 замеряется посред ством регистрации усилия на стержневом тензоэлементе 7. Стабилизирующий момент- - на тенэоэлементе 10. Оп рокидыракхций момейт - на тензоэлемен те 11. Момент в центральной плоскости вращения колеса 2 (момент сопроти|}ления качению, крутящий или тормозной моменты) - на тензоэлементе 12. При зсшере указаннцх четырех составляихцих реакций опорной поверхнос ти отсутствует взаимовлияние сил друг на другаi Для непосредственного измерения боковой силы пятая составляющая опор ной реакции На тензоэлементе 9 без влияния усилия на -тензоэлементе 10 необходимо повернуть последний в шар нире 13 я установить его параллельно тензоэлементу 7. В положении тензоэлементов 9 и 10 (фиг. 1) боковая сиа измеряется, как суммарное усилие на указанных стержнях. Для измерения нормальной нагрузки (шестая составляющая опорной реакции) на тензозлементе 8 без влияния усилий на тензозлементах 11 и 12 необходимо повернуть тензоэлемент 11 в шарнире 13 и установить его параллельно тензозлементу 9, а тензозлемент 12 повернуть в шарннре 13 и установить параллельно тензоэлементу 7. В положении тензоэлементов 8, 11 и 12 (фиг. 1) нормальная нагрузка измеряется как суммарное усилие на указанных тензоэлементах. Механизм 3 привода испытываемого колеса 2 выполнен электрическим, что исключает также влияние различного рода реактив- , ных моментов от механизма привода на механизм 5 крепления колеса и систему (тензоэлементов 7-12. Таким образом, предлагаемое устройство стенда позволяет замерять непосредственно ыцентре пятна контакта все шесть составляющих реакций опорной поверхности без взаимного влияния сил друг на друга, что пойышает точность измерений и позволяет автоматизировать обработку результатов испытаний с применением ЭВМ. Формула изобретения Устройство для измерения сил и моментов в пятне контакта пневматической шины с опорной поверхностью, содержащее имитирующую последнюю беговую дорожку, раму, смонтированные на ней узел для закрепления испытываемого колеса с щнной, связанный с приводом, механизм нагружения н стержневые тензоэлементы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности замероэ, стержневые тензоэлементы закреплены на раме посредством сферический ша зниров, а точка пересечения геометрических осей, по крайней мере, трех тензоэлементов расположена в центре пятна контакта пневматической шины с беговой дорожкой. Источники информации, принятые во внимание lipH экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 151849, кл. G 01 М 17/02, 1961. 2.Заявка Франции № 2136334, кл. G 01 М 17/00, 1973 (прототип).