Стенд для испытания колес под нагрузкой Советский патент 1982 года по МПК G01M17/13 

Изобретение относится к стендам для испытания колес под нагрузкой. Известен стенд для испытания к6лес, содержащий раму, механизм крепления и привода испытуемого колеса стол, установленный на ферме, имеющей возможность вращения, валы с ги равлическим приводом, а также датчики ll. Этот стенд не позволяет воспроиз вести нагрузки на испытуемое колесо, близкие к реальнымусловиям эксплуатации в частности, он не позволяет создать различные по величине боковые и вертикальные усилия на испытуемое колесо. Известен также стенд для испытания колес под нагрузкой, содержащий раму, механизмы крепления, привода и нагружения испытуемого колеса, стол с опорной поверхностью и механизмом его вращения вокруг вертикальной оси, закрепленной в опоipe, и датчики Н. Однако такое устройство стенда не позволяет увеличить число замеряемых параметров взаимодействия колеса с опорной поверхностью, т.е. воспроизвести нагрузки на испытуемое колесо, близкие к реальным условиям эксплуатации, в частности, он не обеспечивает создания различных по величине продольных-усилий, опрокидывающих моментов на испытуемом колесе. Цель изобретения - расширение диапазона нагрузочных воздействий на колесо. Указанная цель достигается тем, что стол снабжен механизмами продольного и поперечного перемещений и качания относительно продольной оси. Указанные механизмы выполнены в виде осцилляторов, приводы осцилляторов выполнены с возможностью регулирования частоты и амплитуды возмущающего воздействия в виде чер вянных передач, причем каждая чераячная передача состоит из двух червяков. Кроме того, опорная поверхность стола выполнена в виде непрерывной гусеничной ленты с механизмом ее привода. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого стенда; на фиг. 2 - механизм перемещения стола. Стенд для испытания колес под на грузкой состоит из рамы 1, в которой закреплено испытуемое колесо 2 с механизмами крепления 3, привода 4 и нагружения колеса вертикальным усилием 5, стола 6, закрепленного в опоре 7 и несущего нейтральную гусеничную ленту 8 с приводом 9 и датчиком 10. На опоре 7 установлены осциллято ры 11 и 12 с приводом, связанные со столом 6 соответственно посредством шарнира 13 и зубчатого сектора 14 и обеспечивающее прсдольное перемещен стола 6 и его качания вокруг продольной оси. Опора 7 установлена с вoз oжнocтью вращения в ползуне 15 который расположен в направляющих 16 и шарнирно связан с осциллятором 17. Ползун 15 несет на себе осцилля тор 18, который посредством зубчато го сектора 19 связан с опорой 7. Привод осциллятора 18 содержит червячное колесо 20 и червяк 21, который кинематически связан с электродвигателем 22. С червячным колесом 20 связан палец 23, установленный в сухаре 2k, который имеет возможность перемещения вдоль паза 25 пол зуна 26, С ползуном 2б связана зубчатая рейка 27, которая входит в за цепление с зубчатым сектором 19. Червячное колесо 20 связано также с червяксм 28, который установлен в подвижных опорах (на схеме не пок заны) и посредством редуктора 29 кинематически связан с электродвигателем 22. Аналогичное устройство и привод имеют осцилляторы 11, 12 и 17, а также осциллятор, соединенный с мех низмом 5 нагружения колеса нормальной нагрузкой (не показан). Предлагаемый стенд работает след щим образом. Для определения статических жест костных характеристик испытуемого колеса привод 9 гусеничной ленты 8 и привод k испытуемого колеса 2 бло кируются. Испытуемое колесо 2 посредством механизма 5 нагружения колеса нормальной нагрузкой опускается и прижимается к опорной плоскости гусеничной ленты 8 с заданной нормальной нагрузкой. Характеристики статической жесткости определяются при соответствующих перемещениях стола 6: в продольном направлении посредством осциллятора 11, поперечном направлении их посредством осциллятора 17, повороте относительно вертикальной оси посредством осциллятора 18 и качания относительно продольной оси посредством осциллятора 12. Перемещения стола 6 фиксируются по перемещению ползуна 26 соответствующих осцилляторов. Возникающие при этом усилия регистрируются датчиками 10. Испытания катящегося колеса проводят при разблокированном приводе испытуемого колеса 2 и гусеничной ленты 8. При этом режимы качания испытуемого колеса 2 (ведущий, ведомый, свободный, нейтральный, тормозной) задаются посредством изменения передаточных отношений в приводах А и 9 соответственно испытуемо го колеса 2 и гусеничной ленты 8. Нагружение испытуемого колеса 2 нормальной нагрузкой производится посредством механизма 5 нагружения как и в случае статических испытаний, В процессе качения в заданном режиме испытуемое колесо 2 подвергается действию сил, которые задаются соответствующими перемещениями стола 6. Нагружение колеса боковой силой осуществляется за счет поперечного перемещения стола 6 посредством осциллятора 17 а продольной силой за счет продольного перемеи ения стола 6 посредством осциллятора П. Нагружение колеса, опрокидывающим и поворачивающим моментами производится соответственно посредством осцилляторов 12 и 18, которые осуществляют поворот стола 6 относительно его продольной оси и вокруг вертикальной оси соответственно. При этом перемещения стола 6 фиксируются по перемещению ползунов 26 соответствующих осцилляторов, а усилия, возникающие в контакте колеса с опорной поверхностью, регистрируются датчиками 10. Перемещение в процессе испытаний стопа 6 и испытуемого колеса 2 показаны на фиг. 1 стрелками. Указанные перемещения могут осуществляться соответствующими осцилляторами с различной частотой и амплитудой, тем самым обеспечивается нагружение испытуемого колеса переменными по амплитуде и частоте нагрузками, чТо дает возможность получать как .статические так и динамические характеристики испытуемого колеса в условиях, близким к реальным условиям эксплуатации. Причем механизм. 5 нагружения колеса нормальной на.грузкой также может быть связан с осциллятором описанной выше конструкции, в резуль тате чего можно воспроизводить при испытаниях изменение нормальных реакций опорной поверхности с различной частотой и амплитудой. Кроме того, случайные возмущения от опорной поверхности на испытуемое колесо можно получить, закрепите, например, на опорной поверхности гусеничной ленты 8 искусственные неровности, выполненные с различным профи лем поперечного сечения.

Таким образом, предлагаемое устройство стенда позволяет получать характеристики (статические и динамические) испытуемых колес в условиях, наиболее приближенных к реальным, так как обеспечивает создание различных нагрузок, действующих на колесное транспортное средство, например, автомобиль, которое подвергается в реальных условиях эксплуатации одновременному воздействию дорожных неровностей, аэродинамических сил и их моментов, вызывающих поперечные и продольные силы, а также сил, возникающих в результате управления транспортными средствами.

Знание указанных характеристик колеса дает возможность полнее определить параметры движения транспортного средства на стадии проектирования, что в конечном итоге обеспечит создание надежных и долговечных колесных транспортных средств с высокими эксплуатационными качествами.

Формула изобретения

1.Стенд для испытания колее под нагрузкой, содержащий раму, механизмы крепления, привода и нагружения испытуемого колеса, стол с опорной поверхностью и механизмом его вращения вокруг вертикальной оси, закрепленной в опоре, и датчики, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона нагрузочных воздействий на колесо, стол снабжен механизмами продольного и поперечного перемещений и качания относительно продольной оси.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что механизмы продольного и поперечного перемещений

и качания относительно продольной, оси выполнены в виде осцилляторов, приводы осцилляторов выполнены с возможностью регулирования частоты и амплитуды возмущающего воздействия в виде червячных передач, причем каждая червячная передача состоит из двух червяков.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что опорная поверхность стола выполнена в виде непрерывной гусеничной ленты с механизмом ее привода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР ff 117755, кл. G 01 М 17/06, 1959.

2.Патент СССР P 586853,

кл. G 01 Н 17/00, 197 (прототип).