CZ2018509A3

CZ2018509A3 - Measuring guide for measuring the radial component of the contact force between the piston rod and the piston rod guide in the shock absorber of a wheeled vehicle

Info

Publication number: CZ2018509A3
Application number: CZ2018-509A
Authority: CZ
Inventors: František Founě; Petr Škop; Pavel Klouček; Zdeněk Havlíček
Original assignee: VĂšTS, a.s.
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-05-13

Abstract

Vynález se týká měřicího vodítka (3) pro měření radiální komponenty (F) kontaktní síly mezi pístní tyčí (22) a vedením pístní tyče (22) v tlumiči (0) kolového vozidla (01), kdy vodítko (3) obsahuje plochy uzpůsobené pro upevnění v dutém válci (1) tlumiče (0). Do tělesa vodítka (3) je jedním svým koncem vetknuta tenkostěnná dutá trubka uzpůsobená jako deformační měřicí člen (30) a opatřená na svém vnějším obvodu soustavou tenzometrů (321) pro měření deformace deformačního měřicího členu (30). Tenzometry (321) jsou uzpůsobeny pro spřažení s vyhodnocovacím zařízením měření a na deformačním měřicím členu (30) je dále uložen vodič (34) pístní tyče (22). Tenzometry (321) jsou umístěny v pravidelných úhlových roztečích po obvodu deformačního měřicího členu (30) v blízkosti místa jeho vetknutí do tělesa vodítka (3), přičemž vodič (34) pístní tyče (22) a jeho vodicí plocha (340), uzpůsobená pro styk s pístní tyčí (22), jsou uspořádány na deformačním měřicím členu (30) zcela mimo oblast vetknutí deformačního měřicího členu (30) do tělesa vodítka (3).The invention relates to a measuring guide (3) for measuring the radial component (F) of the contact force between a piston rod (22) and a piston rod guide (22) in a damper (0) of a wheeled vehicle (01), the guide (3) comprising surfaces adapted for mounting in the hollow cylinder (1) of the damper (0). A thin-walled hollow tube adapted as a deformation measuring member (30) and provided on its outer circumference with a set of strain gauges (321) for measuring the deformation of the deformation measuring member (30) is embedded in the guide body (3) at one end. The strain gauges (321) are adapted to be coupled to a measurement evaluation device, and a guide (34) of the piston rod (22) is further mounted on the deformation measuring member (30). The strain gauges (321) are placed at regular angular intervals around the circumference of the deformation measuring member (30) near the point of its insertion into the guide body (3), the piston rod guide (34) and its guide surface (340) adapted to contact with the piston rod (22), are arranged on the deformation measuring member (30) completely outside the area of insertion of the deformation measuring member (30) into the guide body (3).

Description

Měřicí vodítko pro měření radiální komponenty kontaktní síly mezi pístní tyčí a vedením pístní tyče v tlumiči kolového vozidlaMeasuring guide for measuring the radial component of the contact force between the piston rod and the piston rod guide in the shock absorber of a wheeled vehicle

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká měřicího vodítka pro měření radiální komponenty kontaktní síly mezi pístní tyčí a vedením pístní tyče v tlumiči kolového vozidla, kdy vodítko obsahuje plochy uzpůsobené pro upevnění v dutém válci tlumiče, přičemž do tělesa vodítka je jedním svým koncem vetknuta tenkostěnná dutá trubka uzpůsobená jako deformační měřicí člen a opatřená na svém vnějším obvodu soustavou tenzometrů pro měření deformace deformačního měřicího členu, přičemž tenzometry jsou uzpůsobeny pro spřažení s vyhodnocovacím zařízením měření a na deformačním měřicím členu je dále uložen vodič pístní tyče.The invention relates to a measuring guide for measuring the radial component of the contact force between a piston rod and a piston rod guide in a wheel vehicle damper, the guide comprising surfaces adapted for mounting in a hollow damper cylinder, a thin-walled hollow tube adapted as a deformation tube being inserted into the guide body at one end. measuring member and provided on its outer circumference with a set of strain gauges for measuring the deformation of the deformation measuring member, the strain gauges being adapted to engage with the measuring evaluation device and a piston rod conductor further mounted on the deformation measuring member.

Dosavadní stav technikyPrior art

U nezávislého zavěšení kol silničního vozidla na rám nebo na karosérii se převážně používají dva systémy. Prvním je zavěšení kol pomocí čtyřkloubového mechanismu, obvykle nazývaného lichoběžníkovým zavěšením nebo též „double wishbone suspension“.Two systems are mainly used for the independent suspension of a road vehicle's wheels on a frame or body. The first is the suspension of the wheels by means of a four-joint mechanism, usually called a trapezoidal suspension or also a "double wishbone suspension".

Druhým systémem je tzv. MacPherson zavěšení, které je konstrukčně jednodušší, protože je tvořeno méně komponentami než lichoběžníkové zavěšení. MacPherson zavěšení je tvořeno tříkloubovou konstrukcí, tedy rámem, 2 táhly a 3 klouby. Takováto struktura by sama o sobě byla nepohyblivá, pokud by byla tvořena prvky konstantní délky. Pro zajištění pohyblivosti je proto svislé, resp. mírně od svislice odkloněné, táhlo nahrazeno souosou soustavou spirálové pružiny a tlumiče proměnlivé délky. Výhodou tohoto řešení je konstrukční jednoduchost a menší prostorová náročnost. Nevýhodou tohoto řešení však je, že soustava pružiny a tlumiče je kromě osové síly zatěžována také příčnými silami a dvojicemi sil, přenášenými uchycením kola k válci tlumiče a generovanými hmotností vozidla, setrvačnými silami od nerovností terénu (kinematické buzení), odstředivými silami v zatáčkách, setrvačnými silami při akceleraci nebo brzdění vozidla atd. Výsledná příčná síla a výsledná dvojice sil jsou v tlumiči zachycovány kontaktem mezi pístem a válcem a kontaktem mezi pístní tyčí a vodítkem pístní tyče ve válci. V důsledku těchto zatížení tak musí být tlumič závěsu kola pro zavěšení MacPherson významně robustnější, než je tlumič pro lichoběžníkové zavěšení. Ke zmenšení negativního vlivu působení výsledné příčné síly a výsledné silové dvojice na tlumič lze použít u zavěšení MacPherson záměrné sklonění podélné osy pružiny závěsu kola vůči podélné ose tlumiče, takže pružina a tlumič nejsou nadále souosé. Pak z rozkladu osové síly pružiny do směru rovnoběžného s podélnou osou tlumiče a do směru kolmého k podélné ose tlumiče vyplývá, že kolmá komponenta může působit při vhodném směru sklonu pružiny proti směru výsledné příčné síly a snižovat tak její negativní účinek.The second system is the so-called MacPherson suspension, which is structurally simpler because it consists of fewer components than a trapezoidal suspension. MacPherson suspension consists of a three-joint construction, ie a frame, 2 tie rods and 3 joints. Such a structure would in itself be immobile if it were formed by elements of constant length. To ensure mobility, it is therefore vertical, resp. slightly deflected from the vertical, the rod replaced by a coaxial system of coil springs and dampers of variable length. The advantage of this solution is structural simplicity and less space requirements. However, the disadvantage of this solution is that the spring and shock absorber system is loaded not only by axial force but also by transverse forces and force pairs transmitted by wheel attachment to shock absorber cylinder and generated by vehicle weight, inertial forces from terrain unevenness (kinematic excitation), centrifugal forces forces when accelerating or braking the vehicle, etc. The resulting lateral force and the resulting force pair are captured in the damper by the contact between the piston and the cylinder and the contact between the piston rod and the piston rod guide in the cylinder. As a result of these loads, the wheel suspension damper for MacPherson suspension must be significantly more robust than the damper for trapezoidal suspension. To reduce the negative effect of the resultant transverse force and resultant force pair on the shock absorber, the MacPherson suspension can be used to intentionally tilt the longitudinal axis of the wheel suspension spring relative to the longitudinal axis of the shock absorber so that the spring and shock absorber are no longer coaxial. Then, from the decomposition of the axial force of the spring in a direction parallel to the longitudinal axis of the damper and in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the damper, it follows that the perpendicular component can act at a suitable direction of spring inclination against the resulting transverse force.

V DE 10 238 788 B4 je popsán a chráněn postup optimalizace charakteristiky pružiny u závěsu MacPherson, při němž se používá opakované kombinace měření radiální síly mezi pístní tyčí a vodítkem pístní tyče, přičemž tlumič a pružina jsou namontovány do zavěšené nebo podepřené karosérie nebo nosné kostry vozidla během svislého vychylování kola známou silou, načež se pružina vymontuje a na speciálním měřicím stroji se změří její charakteristika. Při měření je pružina na tomto měřicím stroji namontována ve shodné poloze k zatěžujícím silám, jako byla namontována ve zkušebním vozidle. Na základě výsledků obou měření se následně stanoví nová požadovaná charakteristika pružiny, vyrobí se nová pružina, která se namontuje do vozidla na místo původní pružiny a provede se druhého kolo měření na vozidle a na měřicím stroji v laboratoři. Tento, v podstatě iterační, postup se může vícekrát opakovat. Měření zatížení v závěsu MacPherson je založeno na tom, že při vychýlení kola působí proti vychylující síle jednak odpor pružiny, který je úměrný velikosti vychýlení a dále pak (viskózní) odpor tlumiče, který je úměrný (zpravidla) rychlosti vychýlení. Podstatné je, že aby bylo možné podle popsaného postupu porovnávat obě naměřené charakteristiky pružiny, tj. změřené na vozidle a na zkušebním stroji,DE 10 238 788 B4 describes and protects a process for optimizing the spring characteristics of a MacPherson suspension using repeated combinations of radial force measurements between a piston rod and a piston rod guide, the damper and spring being mounted in a suspended or supported vehicle body or carcass. during the vertical deflection of the wheel with a known force, after which the spring is removed and its characteristics are measured on a special measuring machine. During the measurement, the spring on this measuring machine is mounted in the same position as the loading forces as mounted in the test vehicle. Based on the results of both measurements, a new required spring characteristic is then determined, a new spring is produced, mounted in the vehicle in place of the original spring, and a second measurement round is performed on the vehicle and on the measuring machine in the laboratory. This, essentially iterative, procedure can be repeated several times. The measurement of the load in the MacPherson suspension is based on the fact that when the wheel is deflected, the resistance of the spring, which is proportional to the magnitude of the deflection, and the (viscous) resistance of the damper, which is proportional to the deflection speed, act against the deflection force. It is essential that in order to be able to compare the two measured spring characteristics, ie measured on the vehicle and on the testing machine, according to the described procedure,

- 1 CZ 2018 - 509 A3 musí být síla potřebná k vychýlení kola do předem zvolené polohy změřena až po ukončení pohybu a po vymizení síly, kterou proti pohybu působí samotný tlumič. Měření je proto z tohoto pohledu statické. Z DE 10 238 788 B4 také vyplývá nutnost měření výsledné radiální síly mezi pístní tyčí a vodítkem pístní tyče, které je uloženo v trubce tlumiče. Pro měření této výsledné radiální síly je v DE 10 238 788 B4 popsán tenzometrický snímač vytvořený konstrukční úpravou původního vodítka pístní tyče. Tento snímač obsahuje vnitřní kroužek s válcovým kluzným ložiskem pro lineárně posuvné vedení pístní tyče a vnější kroužek, kterým je snímač uložen v trubce tlumiče. Vnitřní a vnější kroužek jsou propojeny tenkostěnným trubkovým tělesem, které je jedním svým koncem vetknuto do vnějšího kroužku a svým druhým koncem navazuje najeden konec vnitřního kroužku. Vnitřní kroužek pak od tohoto konce s připojením tenkostěnného trubkového tělesa prochází zpět dutinou tenkostěnného trubkového tělesa, přičemž má menší vnější průměr, než je vnitřní průměr tenkostěnného trubkového tělesa a mezi oběma prvky je tak mezera. Na tenkostěnném trubkovém tělese, které ve své podstatě tvoří tenkostěnné měřicí pouzdro jsou uloženy (nalepeny) 4 dvojice tenzometrů (a, b), (c, d), (e, f), (g, h), z nichž jeden je citlivý pod úhlem 45° k ose rotační symetrie vodítka a druhý je vůči prvnímu tenzometrů polohován o 90°, takže je citlivý pod úhlem -45° k ose rotační symetrie vodítka. Pak jeden tenzometr, např. a, je deformován tahem, a druhý, tj. b, je namáhám tlakem, stejně jako protilehlé tenzometry d a c. Tenzometry jsou zapojeny do úplného Wheatstoneova můstku, viz. obr. 6 DE 10 238 788 B4, aby bylo dosaženo co nejsilnějšího měřicího signálu. Tenzometry jsou tedy uspořádány ve dvou na sebe kolmých měřících rovinách, kdy se v každé měřicí rovině měří jedna složka příčné síly, působící kolmo na osu válce tlumiče. Vektorovým součtem těchto složek se pak získá velikost výsledné příčné síly a její směr vzhledem k měřícím rovinám. Spolupracující měřící tenzometry, viz. obr. 5 DE 10 238 788 B4, definují spolu s osou rotační symetrie vodítka rovinu kolmou k rovině, která je určena směrem měřené složky síly a osou rotační symetrie vodítka.- 1 EN 2018 - 509 A3, the force required to deflect the wheel to the preselected position must be measured only after the end of the movement and after the disappearance of the force acting against the movement by the shock absorber itself. The measurement is therefore static from this point of view. DE 10 238 788 B4 also implies the need to measure the resulting radial force between the piston rod and the piston rod guide, which is accommodated in the damper tube. To measure this resulting radial force, DE 10 238 788 B4 describes a strain gauge sensor formed by a structural modification of the original piston rod guide. This sensor comprises an inner ring with a cylindrical plain bearing for a linearly displaceable piston rod guide and an outer ring by which the sensor is mounted in the damper tube. The inner and outer rings are connected by a thin-walled tubular body, which is embedded in the outer ring at one end and adjoins one end of the inner ring at its other end. The inner ring then passes back from this end with the connection of the thin-walled tubular body through the cavity of the thin-walled tubular body, having an smaller outer diameter than the inner diameter of the thin-walled tubular body and thus a gap between the two elements. On the thin-walled tubular body, which in its essence forms a thin-walled measuring housing, 4 pairs of strain gauges (a, b), (c, d), (e, f), (g, h) are placed (glued), one of which is sensitive at an angle of 45 ° to the axis of rotational symmetry of the guide and the second is positioned by 90 ° relative to the first strain gauge, so that it is sensitive at an angle of -45 ° to the axis of rotational symmetry of the guide. Then one strain gauge, e.g. a, is deformed by tension, and the other, i.e. b, is subjected to compressive stress, as are the opposite strain gauges d and c. The strain gauges are connected to a complete Wheatstone bridge, cf. Fig. 6 of DE 10 238 788 B4 in order to obtain the strongest possible measuring signal. The strain gauges are thus arranged in two mutually perpendicular measuring planes, in which one component of the transverse force acting perpendicular to the axis of the damper cylinder is measured in each measuring plane. The vector sum of these components then gives the magnitude of the resulting transverse force and its direction with respect to the measuring planes. Cooperating measuring strain gauges, see Fig. 5 of DE 10 238 788 B4, together with the axis of rotational symmetry of the guide, define a plane perpendicular to the plane which is determined by the direction of the measured force component and the axis of rotational symmetry of the guide.

Snímač podle DE 10 238 788 B4 je koncipován pro statická měření podle DE 10 238 788 B4. Jeho použitím při dynamickém měření během zatížení jednotky tlumiče s pružinou na dynamickém zatěžovacím stroji podle předem zvoleného zkušebního programu, nebo během měření za jízdy vozidla na zkušebním polygonu, nebo v reálném silničním provozu, se však projeví následující nevýhody snímače podle DE 10 238788 B4. V důsledku viskózního odporu tlumiče dojde k rychlému ohřátí povrchu tlumiče, v extrémních situacích až ke 120 °C, které pak způsobí nestejný teplotní spád na tenzometrech, a tudíž nepřípustně velkou chybu měření, např. v důsledku nesymetrického rozložení hmot a souvisejícího nerovnoměrného chlazení přídavnými komponentami současných tlumičů, jako jsou přípojky bypassu mezi komorou tlumiče pod pístem a nad pístem s příslušným škrticím ventilem, který umožňuje dvoupolohové nebo plynulé řízení tuhosti tlumiče, např. podle EP 0 270 893 B nebo DE 11 2007 002 377 T5, nebo přídavnými komorami tlumiče, apod. Dalším zdrojem nestejnoměrné teploty na tenzometrech je i tření v místě kontaktu pístní tyče a kluzného pouzdra vodítka, protože toto kontaktní místo mění svoji polohu po vnitřním obvodu kluzného pouzdra vodítka podle okamžitého směru zatížení v závislosti na projížděném terénu (jízda do kopce, s kopce, po rovině), trajektorii (přímá jízda, zatáčky) a režimu jízdy (akcelerace, brzdění). Nevýhodou snímače podle DE 10 238 788 B4 při použití pro měření při dynamické zatížení je tak nejen chybějící teplotní kompenzace, ale i malá délka měřicího členu v podobě tenkostěnného trubkového tělesa, která snižuje citlivost a přesnost měření a také nevhodný přímkový styk pístní tyče s vnitřním válcovým povrchem vodiče pístní tyče, jehož důsledkem je nejednoznačná poloha kontaktu, a tudíž i působiště měřené radiální komponenty kontaktní síly, což opět snižuje přesnost měření.The sensor according to DE 10 238 788 B4 is designed for static measurements according to DE 10 238 788 B4. However, its use in dynamic measurement during loading of a spring damper unit on a dynamic loading machine according to a pre-selected test program, or during measurement while the vehicle is running on a test site, or in real road traffic, has the following sensor disadvantages according to DE 10 238788 B4. Due to the viscous resistance of the damper, the damper surface heats up quickly, in extreme situations up to 120 ° C, which then causes an unequal temperature drop on the strain gauges and therefore an unacceptably large measurement error, eg due to asymmetrical mass distribution and associated uneven cooling by additional components. current dampers, such as bypass connections between the damper chamber below the piston and above the piston with an appropriate throttle valve that allows two-position or continuous damper stiffness control, eg according to EP 0 270 893 B or DE 11 2007 002 377 T5, or additional damper chambers, etc. Another source of uneven temperature on strain gauges is friction at the point of contact of the piston rod and the sliding sleeve of the guide, because this contact point changes its position around the inner circumference of the sliding sleeve of the guide according to the instantaneous load direction depending on the terrain (uphill, downhill). , on a plane), trajectory (straight travel, turns) and driving mode (acceleration, braking). The disadvantage of the sensor according to DE 10 238 788 B4 when used for measuring under dynamic loads is not only the lack of temperature compensation, but also the small length of the measuring element in the form of a thin-walled tubular body, which reduces the sensitivity and accuracy of measurement and also unsuitable linear contact of the piston rod with the inner cylindrical. the surface of the piston rod conductor, which results in an ambiguous position of the contact, and thus of the measured radial component of the contact force, which again reduces the accuracy of the measurement.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky a umožnit přesné a spolehlivé měření zejména při dynamickém zatížení jednotky tlumiče s pružinou na dynamickém zatěžovacím stroji, nebo téže jednotky namontované do vozidla, jedoucího po zkušebním polygonu nebo pohybujícího se v reálném silničním provozu.The object of the invention is to eliminate or at least minimize the disadvantages of the prior art and to enable accurate and reliable measurements, especially when dynamically loading a spring damper unit on a dynamic loading machine, or the same unit mounted in a vehicle traveling on a test site or moving in real road traffic.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

-2 CZ 2018 - 509 A3-2 CZ 2018 - 509 A3

Cíle vynálezu je dosaženo měřicím vodítkem pro měření radiální komponenty kontaktní síly mezi pístní tyčí a vedením pístní tyče v tlumiči kolového vozidla, jehož podstata spočívá v tom, že tenzometry jsou umístěny v pravidelných úhlových roztečích po obvodu deformačního měřicího členu v blízkosti místa jeho vetknutí do tělesa vodítka, přičemž vodič pístní tyče a jeho vodicí plocha uzpůsobená pro styk s pístní tyčí jsou uspořádány na deformačním měřicím členu zcela mimo oblast vetknutí deformačního měřicího členu do tělesa vodítka.The object of the invention is achieved by a measuring guide for measuring the radial component of the contact force between a piston rod and a piston rod guide in a wheel vehicle damper, the essence being that the strain gauges are placed at regular angular intervals around the circumference of the deformation measuring member near its point of insertion into the body. guides, the piston rod guide and its guide surface adapted for contact with the piston rod being arranged on the deformation measuring member completely outside the region of insertion of the deformation measuring member into the guide body.

Výhodou takto nově koncipovaného snímače je vysoká přesnost a robustnost. Příkladné měřicí vodítko je navrženo pro radiální síly až 3000 N, provozní teplotu až 120 °C a tlak v tlumiči až 80 bar.The advantage of such a newly designed sensor is high accuracy and robustness. An exemplary measuring guide is designed for radial forces up to 3000 N, operating temperature up to 120 ° C and damper pressure up to 80 bar.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde ukazuje obr. 1 základní princip nezávislého zavěšení kol silničního vozidla pomocí závěsu MacPherson se soustavou spirálové pružiny a tlumiče obsahujícího válec a píst, obr. 2 schématický podélný řez tlumičem s válcem, pístem, pístní tyčí a měřicím vodítkem pístní tyče podle vynálezu, obr. 3 podélný řez měřicím vodítkem podle vynálezu a obr. 4 schéma teplotně kompenzovaného zapojení elektrického obvodu pro měření měřicím vodítkem podle vynálezu.The invention is schematically illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows the basic principle of independent suspension of road vehicle wheels by means of a MacPherson suspension with a coil spring and damper system comprising cylinder and piston, Fig. 2 is a schematic longitudinal section of a damper with cylinder, piston, piston rod and measuring guide piston rods according to the invention, FIG. 3 a longitudinal section of a measuring guide according to the invention and FIG. 4 a diagram of a temperature-compensated electrical circuit for measuring with a measuring guide according to the invention.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Vynález bude popsán na příkladu provedení měřicího vodítka 3 pístní tyče 22 pro měření radiální komponenty F síly působící při provozu kolového vozidla 01 mezi pístní tyčí 22 tlumiče 0 a vodítkem 3 pístní tyče 22 v tlumiči 0 u kola 02 vozidla 01 zavěšeného na vozidle 01 pomocí závěsu MacPherson 04. Vynález bude dále popsán na příkladu použití a kalibrace měřicího vodítka 3 pístní tyče 22 pro měření radiální komponenty F síly mezi pístní tyčí 22 tlumiče 0 a vodítkem 3 pístní tyče 22 v tlumiči 0 u kola 02 vozidla 01 zavěšeného pomocí závěsu 04 MacPherson, zejména při dynamickém silovém zatížení tlumiče 0, např. při běžné jízdě vozidla atd.The invention will be described by way of example of an embodiment of a measuring guide 3 of a piston rod 22 for measuring a radial component F of a force acting during operation of a wheeled vehicle 01 between a piston rod 22 of a damper 0 and a guide 3 of a piston rod 22 in a damper 0 at a wheel 02 of a vehicle 01 suspended by a vehicle 01. MacPherson 04. The invention will be further described by way of example of the use and calibration of a measuring guide 3 of a piston rod 22 for measuring a radial component F of force between a piston rod 22 of a damper 0 and a guide 3 of a piston rod 22 in a damper 0 at a wheel 02 of a vehicle 01 suspended by a MacPherson strut 04. especially with dynamic force load of damper 0, eg during normal driving of the vehicle, etc.

Zavěšení 04 MacPherson je schematicky znázorněno na obr. 1 a obsahuje soustavu ramen 040. z nichž jedno má proměnlivou délku a je ve své podstatě tvořeno soustavou tlumiče 0 a pružiny 05. Zavěšení 04 zajišťuje prostorovou stabilitu příslušného kola 02 vozidla 01 vůči konstrukci vozidla 01 (tj. rámu, nebo samonosné karosérii) v různých jízdních situacích a podmínkách.The MacPherson suspension 04 is schematically shown in Fig. 1 and comprises a set of arms 040, one of which has a variable length and is essentially formed by a set of damper 0 and a spring 05. The suspension 04 ensures the spatial stability of the respective wheel 02 of the vehicle 01 with respect to the vehicle structure 01 ( ie frame, or self-supporting body) in different driving situations and conditions.

Jak je znázorněno na obr. 1 a 2, tlumič 0 obsahuje dutý válec 1, ve kterém je známým způsobem uspořádán píst 21 uložený na jednom konci pístní tyče 22. Válec 1 tlumiče 0 je na jednom konci uzavřen dnem 10 a na druhém konci je uzavřen měřicím vodítkem 3, které je vhodným způsobem uloženo na válci 1. Ve znázorněném příkladu provedení je měřicí vodítko 3 ve válci 1 uloženo pomocí převlečné matice 5 našroubované na vnějším obvodu válce 1. Celní strana válce 1 je ve znázorněném příkladu provedení překryta talířovou příložkou 6, zde konkrétně pomocí šroubů 60. přičemž talířová příložka 6 je uzpůsobena pro bezpečný průchod dále popsaných kabelů vedoucích k dále rovněž popsaným měřicím prostředkům měřicího vodítka 3 z prostoru měřicího vodítka 3 do prostoru mimo tlumič 0.As shown in Figs. 1 and 2, the damper 0 comprises a hollow cylinder 1, in which a piston 21 mounted at one end of the piston rod 22 is arranged in a known manner. The cylinder 1 of the damper 0 is closed at one end by a bottom 10 and closed at the other end. a measuring guide 3, which is suitably mounted on the cylinder 1. In the illustrated embodiment, the measuring guide 3 is mounted in the cylinder 1 by means of a cap nut 5 screwed on the outer circumference of the cylinder 1. The front side of the cylinder 1 is covered by a plate attachment 6 in the illustrated embodiment. here in particular by means of screws 60, the plate attachment 6 being adapted for the safe passage of the cables described below leading to the measuring means 3 also described below from the space of the measuring guide 3 to the space outside the damper 0.

Vnější obvod měřicího vodítka 3 je utěsněn vůči válci 1 proti pronikání hydraulické náplně z vnitřního prostoru tlumiče 0, zde např. pomocí alespoň jednoho radiálního o-kroužku 4 mezi vnějším obvodem vodítka 3 a vnitřním obvodem válce 1.The outer circumference of the measuring guide 3 is sealed against the cylinder 1 against the penetration of hydraulic charge from the inner space of the damper 0, here for example by means of at least one radial o-ring 4 between the outer circumference of the guide 3 and the inner circumference of the cylinder 1.

Podélnou osou X měřicího vodítka 3 prochází pístní tyč 22, a průchod je utěsněn proti pronikání hydraulické náplně tlumiče 0 z vnitřního prostoru tlumiče 0 ven. Ve znázorněném příkladuThe piston rod 22 passes through the longitudinal axis X of the measuring guide 3, and the passage is sealed against the penetration of the hydraulic charge of the damper 0 out of the inner space of the damper 0. In the example shown

-3 CZ 2018 - 509 A3 provedení je toto těsnění provedeno pomocí sestavy talířových těsnicích prvků 37 v pravé části měřicího vodítka 3.-3 GB 2018 - 509 A3 design, this seal is made by means of a set of plate sealing elements 37 in the right part of the measuring guide 3.

Měřicí vodítko 3 je opatřeno rotačně symetrickým deformačním měřicím členem 30, který je jedním svým koncem vetknut do tělesa měřicího vodítka 3, přičemž druhý konec rotačně symetrického deformačního měřicího členu 30 je volný a je v něm uložen vodič 34 pístní tyče 22, který je blíže popsán v dalším textu. Rotačně symetrický deformační měřicí člen 30 je souosý s podélnou osou X měřicího vodítka 3 a ideálně je vytvořen jako tenkostěnná, osově souměrná, jednostranně do měřicího vodítka 3 vetknutá trubka. Rotačně symetrický deformační měřicí člen 30 je tak do tělesa měřicího vodítka 3, na rozdíl od stavu techniky, vetknut na straně odvrácené od pístu 21.The measuring guide 3 is provided with a rotationally symmetrical deformation measuring member 30, which is embedded at one end in the body of the measuring guide 3, the other end of the rotationally symmetrical deformation measuring member 30 being free and housing a piston rod conductor 34, which is described in more detail. in the following text. The rotationally symmetrical deformation measuring member 30 is coaxial with the longitudinal axis X of the measuring guide 3 and is ideally formed as a thin-walled, axially symmetrical tube embedded in the measuring guide 3 on one side. The rotationally symmetrical deformation measuring member 30 is thus embedded in the body of the measuring guide 3, in contrast to the prior art, on the side facing away from the piston 21.

Výše již zmíněný volný konec deformačního měřicího členu 30 s vodičem 34 pístní tyče 22 je pro stabilitu a pevnost uložení vodiče 34 rozšířen do podoby nátrubku 300, na kterém, případně ve kterém, je samotný vodič 34 pístní tyče 22 uložen se zabezpečením proti uvolnění během provozu tlumiče 0, zde příkladně se zabezpečením pomocí šroubů 301 na roztečné kružnici kolem podélné osy X měřicího vodítka 3.The above-mentioned free end of the deformation measuring member 30 with the piston rod conductor 34 is widened for the stability and strength of the conductor 34 housing in the form of a sleeve 300, on which, or in which, the piston rod conductor 34 itself is mounted dampers 0, here for example with securing by means of screws 301 on a pitch circle around the longitudinal axis X of the measuring guide 3.

Vodič 34 je na straně přilehlé k pístní tyči 22 opatřen vodicím povrchem 340 pístní tyče 22, přičemž tento vodicí povrch 340 je v podélném řezu rovinou vedenou osou X (v obr. 2 shodnou s nákresnou) konvexně zaoblený s rádiusem o poloměru R, takže pístní tyč 22 procházející otvorem vodiče 34 s vůlí má s vodicím povrchem 340 (teoreticky) pouze jednobodový kontakt, zajišťující, že vzdálenost a radiální komponenty F kontaktní síly, je vůči dále popsaným tenzometrům 321 konstantní, což je základní podmínka přesného měření, viz obr. 2.The guide 34 is provided on the side adjacent to the piston rod 22 with a guide surface 340 of the piston rod 22, this guide surface 340 being convexly rounded in a longitudinal section through a plane guided by the X-axis (identical to the drawing in FIG. 2) with a radius of radius R. the rod 22 passing through the opening of the clearance conductor 34 has (theoretically) only a one-point contact with the guide surface 340, ensuring that the distance and radial components F of the contact force are constant with the strain gauges 321 described below, which is a basic condition for accurate measurement, see Fig. 2. .

To je současně podstatný kvalitativní rozdíl proti standardně používanému vodícímu pouzdru s válcovou dírou známému ze stavu techniky, u něhož v závislosti na úhlu vzájemné polohy os pístní tyče a pouzdra, a v závislosti na vůli pístní tyče 2 v pouzdře může dojít ke dvoubodovému kontaktu, a tudíž k zatížení měřicího členu atenzometrů dvojicí sil.This is at the same time a significant qualitative difference from the standardly used cylindrical guide bushing known from the prior art, in which, depending on the angle of mutual position of the piston rod and bushing axes and the play of the piston rod 2 in the bushing, two-point contact can occur, and therefore to the loading of the measuring element of the atensometers by a pair of forces.

V takovém případě by se muselo pro správnou interpretaci naměřené deformace ještě dodatečně zjišťovat, zda bylo měření odečteno při jednobodovém nebo dvoubodovém kontaktu pístní tyče s pouzdrem. To by bylo obtížné a komplikované, a proto byla možnost dvoubodového kontaktu v novém návrhu konstrukčně vyloučena zaobleným vodicím povrchem 340. Za účelem snížení třecí odporové síly v kontaktu pístní tyče 22 s vodicím povrchem 340 vodiče 34 a zmenšení tzv. slip-stick efektu při začátku pohybu pístní tyče 22 je vodič 34 vyroben z materiálu s nízkým třecím odporem, případně má vodicí povrch 340 vodiče 34 vhodnou povrchovou úpravu.In such a case, in order to correctly interpret the measured deformation, it would have to be additionally determined whether the measurement was read when the piston rod was in contact with the housing with a one-point or two-point contact. This would be difficult and complicated, and therefore the possibility of two-point contact in the new design was structurally eliminated by the rounded guide surface 340. In order to reduce the frictional resistance in contact of the piston rod 22 with the guide surface 340 of the guide 34 and reduce the slip-stick effect at the beginning movement of the piston rod 22, the conductor 34 is made of a material with low frictional resistance, or the guide surface 340 of the conductor 34 has a suitable surface treatment.

Z výše uvedeného plyne, že vodič 34 a místo styku jeho vodícího povrchu 340 s pístní tyčí 22 jsou zcela situovány mimo oblast vetknutí deformačního měřicího členu 30 do tělesa měřicího vodítka 3, nejlépe pak na volném konci deformačního měřicího členu 30 co nejvíce vzdáleném od místa vetknutí deformačního měřicího členu 30 do tělesa měřicího vodítka 3.It follows from the above that the conductor 34 and the point of contact of its guide surface 340 with the piston rod 22 are completely situated outside the area of insertion of the deformation measuring member 30 into the measuring guide body 3, preferably at the free end of the deformation measuring member 30 as far away from the insertion point as possible. of the deformation measuring member 30 into the body of the measuring guide 3.

V blízkosti vetknutí deformačního měřicího členu 30 do tělesa měřicího vodítka 3, tj. na části deformačního měřicího členu 30 vytvořeného jako tenkostěnná jednostranně do tělesa měřicího vodítka 3 vetknutá trubka, jsou na vnějším obvodu deformačního měřicího členu 30 uloženy, typicky nalepením pomocí vhodného speciálního lepidla, čtyři dvojice tenzometrů 321, které jsou rovnoměrně rozmístěny po vnějším obvodu deformačního měřicího členu 30 s úhlovou roztečí 90°, přičemž tyto dvojice tenzometrů 321 jsou umístěny ve vzdálenosti a od působiště měřené radiální komponenty F kontaktní síly.In the vicinity of the deformation measuring member 30 being embedded in the measuring guide body 3, i.e. a tube embedded in a thin-walled body 30 formed on the thin-walled measuring guide 3, they are placed on the outer circumference of the deforming measuring member 30, typically by gluing with a suitable special adhesive. four pairs of strain gauges 321 which are evenly spaced around the outer circumference of the deformation measuring member 30 with an angular spacing of 90 °, these pairs of strain gauges 321 being located at a distance and from the point of application of the measured radial component F of contact force.

V každé dvojici tenzometrů 321 je jeden tenzometr 321 uzpůsoben jako měřicí tenzometr 321. který je z příslušné dvojice tenzometrů 321 umístěn blíže k místu vetknutí deformačního měřicího členu 30 do tělesa měřicího vodítka 3. Každý tento měřicí tenzometr 321 je přitom vůčiIn each pair of strain gauges 321, one strain gauge 321 is adapted as a measuring strain gauge 321, which is located closer from the respective pair of strain gauges 321 to the point of insertion of the deformation measuring member 30 into the measuring guide body 3. Each strain gauge 321 is

-4 CZ 2018 - 509 A3 podélné ose X měřicího vodítka 3 nastaven (orientován) tak, aby byl citlivý k ohybu deformačního měřicího členu 30.-4 GB 2018 - 509 A3 of the longitudinal axis X of the measuring guide 3 is set (oriented) so as to be sensitive to the bending of the deformation measuring member 30.

Druhý tenzometr 321 z každé dvojice tenzometrů 321 je uzpůsoben jako kompenzační tenzometr 321. který je z příslušné dvojice tenzometrů 321 umístěn bezprostředně vedle příslušného měřicího tenzometrů 321 na straně směrem k volnému konci deformačního měřicího členu 30 s vodičem 34 pístní tyče 22. Kompenzační tenzometr 321 je přitom vůči podélné ose X měřicího vodítka 3 nastaven (orientován) tak, aby byl necitlivý k ohybovým deformacím deformačního měřicího členu 30. Kompenzační tenzometr 321 každé dvojice tenzometrů 321 je uzpůsoben pro teplotní kompenzaci měřicího tenzometrů 321 příslušné dvojice tenzometrů 321.The second strain gauge 321 of each pair of strain gauges 321 is adapted as a compensating strain gauge 321, which is located from the respective pair of strain gauges 321 immediately adjacent to the respective strain gauge 321 on the side toward the free end of the strain gauge 30 with piston rod conductor 34. in this case, it is set (oriented) with respect to the longitudinal axis X of the measuring guide 3 so as to be insensitive to bending deformations of the deformation measuring member 30. The compensation strain gauge 321 of each pair of strain gauges 321 is adapted to temperature compensate the measuring strain gauges 321 of the respective pair of strain gauges 321.

Díky výše popsanému uspořádání jsou teploty obou tenzometrů 321 každé dvojice tenzometrů 321 v ustáleném měřicím stavu stejné a jsou-li oba tenzometry 321 stejné i z hlediska svých parametrů a pouze jsou pootočené z hlediska jejich orientace vůči podélné ose X a obvodu deformačního měřicího členu 30, pak se případná změna teploty obou tenzometrů 321 každé dvojice tenzometrů 321 projeví jako stejně velká změna ohmického (elektrického) odporu každého z tenzometrů 321 příslušné dvojice tenzometrů 321. Při zapojení obou tenzometrů 321 každé dvojice tenzometrů 321 do podoby odporového děliče se nezmění vzájemný poměr ohmických (elektrických) odporů obou tenzometrů 321 každé dvojice tenzometrů 321 ani při změně teploty obou tenzometrů 321 každé dvojice tenzometrů 321. Změna teploty tlumiče 0, resp. nárůst a pokles teploty tlumiče 0 v důsledku dynamického zatěžování tlumiče 0, např. při reálném provozu vozidla, jehož tlumič v závěsu kola MacPherson je osazen měřicím vodítkem 3 podle tohoto vynálezu, se tak neprojeví jako parazitní složka výstupního signálu tenzometrického můstku a nedojde k ovlivnění měřené hodnoty radiální komponenty F kontaktní síly, působící mezi vodičem 34 měřicího vodítka 3 a pístní tyčí 22 tlumiče 0, teplotní chybou.Due to the arrangement described above, the temperatures of both strain gauges 321 of each pair of strain gauges 321 are the same in steady state measurement and if both strain gauges 321 are the same in terms of their parameters and only rotated in terms of their orientation relative to the longitudinal axis X and circumference of the deformation measuring member 30 any change in the temperature of the two strain gauges 321 of each pair of strain gauges 321 will result in an equal change in the ohmic (electrical) resistance of each of the strain gauges 321 of the respective pair of strain gauges 321. ) of the resistances of both strain gauges 321 of each pair of strain gauges 321 or when the temperature of both strain gauges 321 of each pair of strain gauges 321 changes. increase and decrease of the damper 0 temperature due to dynamic loading of the damper 0, e.g. during real operation of a vehicle whose damper in the MacPherson wheel suspension is fitted with a measuring guide 3 according to the invention does not appear as a parasitic component of the strain gauge output signal. the value of the radial component F of the contact force acting between the conductor 34 of the measuring guide 3 and the piston rod 22 of the damper 0, by a temperature error.

V příkladném provedení jsou s výhodou použity dvojice měřicích a kompenzačních tenzometrů 321 zhotovené na společné podložce.In the exemplary embodiment, pairs of measuring and compensating strain gauges 321 made on a common substrate are preferably used.

Vzájemně na obvodu deformačního měřicího členu 30 protilehlé dvojice tenzometrů 321, tj. ve znázorněném příkladu provedení dvojice tenzometrů 321 úhlově od sebe vzdálené o 180° po obvodu deformačního měřicího členu 30. jsou navzájem propojeny k zesílení výsledného měřicího signálu obou měřicích tenzometrů 321 těchto protilehlých dvojic tenzometrů 321, protože pak platí, že je-li měřicí tenzometr 321 první dvojice tenzometrů 321 namáhán tahem, pak je měřicí tenzometr 321 protilehlé dvojice tenzometrů symetricky s ním namáhán tlakem , a naopak, čímž dojde k cca dvojnásobnému zesílení výsledného měřicího signálu takto zapojených dvou protilehlých dvojic tenzometrů 321. Příkladně jsou protilehlé dvojice tenzometrů 321 zapojeny do tzv. diferenciálního zapojení, známého např. jako Wheatstoneův můstek, viz. obr 4, kdy je každá dvojice tenzometrů 321 zapojena jako odporový dělič na společném napájecím napětí U a měří se rozdíl napětí na obou odporových děličích. Na obr. 4 je šipkami u odporů, které elektricky označují každý z tenzometrů 321, naznačeno tahové a tlakové namáhání měřicích tenzometrů 321. Takto jsou po obvodu deformačního měřicího členu 30 vytvořeny dvě měřicí soustavy, jimž odpovídají dva samostatné měřicí obvody podle obr. 4, z nichž každá soustava obsahuje dvě protilehlé dvojice tenzometrů 321 (vždy jeden měřicí a jeden kompenzační tenzometr 321 v každé dvojici). Každé dvě protilehlé dvojice tenzometrů 321 určují jednu měřicí rovinu, přičemž obě tyto měřicí roviny jsou na sebe vzájemně kolmé a z naměřených hodnot každých dvou proti sobě uspořádaných dvojic tenzometrů 321 se určí výsledná radiální komponenta F kontaktní síly, působící ve vzdálenosti a mezi vodičem 34 a pístní tyčí 22 měřicího vodítka 3. Pro dosažení co nejlepších výsledků je výhodné použít fóliové odporové tenzometry 321, které jsou vyráběny jako dvojice tenzometrů 321 s navzájem kolmými směry citlivosti, a které jsou umístěny na společné podložce.Opposite pairs of strain gauges 321 are interconnected on the circumference of the deformation measuring member 30, i.e. in the illustrated embodiment a pair of strain gauges 321 angularly spaced 180 ° around the circumference of the deformation measuring member 30. are interconnected to amplify the resulting measuring signal of the two measuring strain gauges 321 of these opposite pairs. strain gauges 321, because then if the measuring strain gauge 321 of the first pair of strain gauges 321 is subjected to tensile stress, then the measuring strain gauge 321 of the opposite pair of strain gauges is symmetrically stressed with pressure, and vice versa, thus amplifying the resulting measuring signal of the two connected of the opposite pairs of strain gauges 321. For example, the opposite pairs of strain gauges 321 are connected to a so-called differential circuit, known for example as a Wheatstone bridge, cf. Fig. 4, where each pair of strain gauges 321 is connected as a resistance divider on a common supply voltage U and the voltage difference on both resistance dividers is measured. In Fig. 4, the arrows at the resistors which electrically mark each of the strain gauges 321 indicate the tensile and compressive stresses of the measuring strain gauges 321. Thus, two measuring systems are formed around the circumference of the deformation measuring member 30, corresponding to two separate measuring circuits according to Fig. 4. of which each system comprises two opposite pairs of strain gauges 321 (one measuring and one compensating strain gauge 321 in each pair). Each of the two opposite pairs of strain gauges 321 determines one measuring plane, the two measuring planes being perpendicular to each other, and the measured radial component F of the contact force acting at a distance between the conductor 34 and the piston is determined from the measured values of each pair of strain gauges 321 arranged opposite each other. rod 22 of the measuring guide 3. For best results, it is advantageous to use foil resistance strain gauges 321, which are manufactured as a pair of strain gauges 321 with mutually perpendicular directions of sensitivity, and which are placed on a common substrate.

Pokud se z jakéhokoli důvodu nepodaří správně orientovat jednotlivé tenzometry 321 do navzájem kolmých rovin, zjistí se vzájemný úhel měřicích rovin během kalibrace měřicího vodítka 3. Kalibrace měřicího vodítka 3 jakožto snímače radiální komponenty F kontaktní sílyIf for any reason the individual strain gauges 321 cannot be correctly oriented to mutually perpendicular planes, the mutual angle of the measuring planes is determined during the calibration of the measuring guide 3. Calibration of the measuring guide 3 as a sensor of the radial component F of the contact force

-5 CZ 2018 - 509 A3 mezi pístní tyčí 22 a měřicím vodítkem 3 se provede např. na trhacím stroji pomocí horizontálního čepu ve třmenu, kdy je měřicí vodítko 3 uloženo otočně kolem své podélné osy X ve vhodném upínači, např. v dělicí rotační hlavě pro obrábění. Trhací stroj pak postupně zatěžuje volný konec deformačního měřicího členu 30, tj. konec s vodičem 34 pístní tyče 22 silou např. 250, 500, 750 a 1000 N pro každou úhlovou polohu pootočení měřicího vodítka 3 kolem podélné osy X, např. po 15°, tj. 24 x 15° = 360°. Protože měřicí obvody podle obr. 4 měří poměr napětí S (mV) vůči napájecímu napětí U (V), je třeba přiřadit každé takto změřené síle F při určitém úhlu natočení měřicího vodítka 3 hodnoty obvodu pro první měřicí rovinu a hodnoty obvodu pro druhou měřicí rovinu. Výsledkem takové kalibrace jsou kalibrační křivky, které slouží k nastavení vyhodnocovacího zařízení měření. Ke kalibraci měřicího vodítka 3 podle vynálezu lze použít i vhodná závaží namísto trhacího stroje, popřípadě i jiné úhly postupného natočení měřicího vodítka 3.-5 CZ 2018 - 509 A3 between the piston rod 22 and the measuring guide 3 is performed, for example, on a tearing machine by means of a horizontal pin in the yoke, the measuring guide 3 being rotatably mounted about its longitudinal axis X in a suitable clamp, eg in a dividing rotary head. for machining. The tearing machine then successively loads the free end of the deformation measuring member 30, i.e. the end with the guide 34 of the piston rod 22 with a force of e.g. 250, 500, 750 and 1000 N for each angular position of rotation of the measuring guide 3 about the longitudinal axis X, e.g. , i.e. 24 x 15 ° = 360 °. Since the measuring circuits according to FIG. 4 measure the ratio of the voltage S (mV) to the supply voltage U (V), the circuit values for the first measuring plane and the circuit values for the second measuring plane must be assigned to each measured force F at a certain angle of rotation of the measuring guide 3. . The result of such calibration are calibration curves, which are used to set the measurement evaluation device. To calibrate the measuring guide 3 according to the invention, it is also possible to use suitable weights instead of a tearing machine, or other angles of gradual rotation of the measuring guide 3.

Ve znázorněném příkladu provedení podle obr. 3 je měřicí vodítko 3 vytvořeno jako dvoudílné, a to zejména z výrobních důvodů, protože měřicí vodítko 3 musí být relativně malé, aby se vešlo do trubky 1 tlumiče 0 podle obr. 2. Přitom je měřicí vodítko 3 poměrně složitým snímačem, pro který je však k dispozici relativně stísněný prostor pro vytvoření deformačního měřicího členu 30 vetknutého do tělesa měřicího vodítka 3, pro nalepení soustavy přesně polohovaných a přesně orientovaných tenzometrů 321. resp. dvojic tenzometrů 321. pro propojení vývodů každého z tenzometrů 321 s neznázoměnými svorkovnicemi, umístěnými co nejblíže k tenzometrům 321, které se provádí pomocí připájených izolovaných vodičů, a dále pro připájení kabelů k ne znázorněným svorkovnicím, které jsou vyvedeny z měřicího vodítka 3 pomocí příložky 6 mimo tlumič 0 k vyhodnocovacímu zařízení, atd. Vodítko 3 je proto ve znázorněném příkladu provedení vytvořeno ze dvou rotačních dílců 31, 32, které jsou vzájemně spojeny, např. slisováním, slepením, kombinací několika druhů spojů, atd., a tvoří tak jedno těleso. Vnější dílec 31 je uzpůsoben pro uložení celého měřicího vodítka 3 svým vnějším obvodem v trubce 1 tlumiče 0. Vnitřní dílec 32 je opatřen vetknutým deformačním měřicí členem 30 a sestavou talířových těsnicích prvků 37. Styčná plocha vnějšího dílu 31 a vnitřního dílu 32 měřicího vodítka 3 je pro ochranu před případným průnikem náplně tlumiče 0 utěsněna, zde příkladně pomocí alespoň jednoho axiálního o-kroužku 33. V neznázoměném příkladu provedení je vodítko 3 vytvořeno jako jednodílné.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the measuring guide 3 is designed in two parts, in particular for production reasons, since the measuring guide 3 must be relatively small to fit into the tube 1 of the damper 0 according to FIG. 2. The measuring guide 3 is a relatively complex sensor, for which, however, there is a relatively cramped space for forming a deformation measuring member 30 embedded in the body of the measuring guide 3, for gluing a set of precisely positioned and precisely oriented strain gauges 321, resp. pairs of strain gauges 321 for connecting the terminals of each of the strain gauges 321 to terminal blocks (not shown) located as close as possible to the strain gauges 321, which is made by soldered insulated conductors, and for soldering cables to terminal blocks (not shown). outside the damper 0 to the evaluation device, etc. The guide 3 is therefore in the illustrated embodiment formed of two rotating parts 31, 32, which are connected to each other, e.g. by pressing, gluing, combining several types of joints, etc., and thus forms one body. . The outer part 31 is adapted to accommodate the entire measuring guide 3 with its outer circumference in the damper tube 1. The inner part 32 is provided with an embedded deformation measuring member 30 and an assembly of plate sealing elements 37. The contact surface of the outer part 31 and the inner part 32 of the measuring guide 3 is for protection against possible penetration of the damper charge 0, is sealed, here for example by means of at least one axial o-ring 33. In a non-illustrated exemplary embodiment, the guide 3 is designed in one piece.

Montáž a demontáž vodícího pouzdra 34 do vodítka 3 tlumiče 0 se provádí pomocí upínacích a odtlačovacích šroubů, protože by při přímém působení manipulační síly na deformační měřicí člen 30 s tenzometry 321 mohlo dojít ke vzniku zatížení, které by převýšilo přilnavost lepidla, jimiž jsou tenzometry 321 upevněny na deformačním měřicím členu 30, nebo k trvalé deformaci měřicího členu 30, čímž by došlo k nevratnému poškození měřicího vodítka 3.Assembly and disassembly of the guide sleeve 34 into the guide 3 of the damper 0 is performed by means of clamping and push-off screws, because a direct action of the handling force 30 on the deformation measuring member 30 with strain gauges 321 could result in a load exceeding the adhesive adhesion of strain gauges 321. mounted on the deformation measuring member 30, or to permanently deform the measuring member 30, thereby irreversibly damaging the measuring guide 3.

S ohledem na použití měřicího vodítka 3 podle vynálezu na dynamicky zatěžovaném tlumiči 0 na zkušebním stroji, nebo přímo ve vozidle v reálném silničním provozu, jsou vývody tenzometrů 321 s výhodou několikanásobně pájeny na neznázoměných dílčích svorkovnicích, aby k případnému vytržení nebo poškození vodiče nedošlo na relativně nepřístupném místě, které neumožňuje opravu.With regard to the use of the measuring guide 3 according to the invention on a dynamically loaded damper 0 on a testing machine or directly in a vehicle in real road traffic, the terminals of strain gauges 321 are preferably soldered several times on sub-terminals (not shown) to prevent the wire from being pulled out or damaged. inaccessible place that does not allow repair.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Vynález je využitelný v automobilovém průmyslu při konstrukci, zkoušení a provozu tlumičů, pro zlepšení trvanlivosti a snížení poruchovosti tlumičů, pro zlepšení seřízení tlumičů, případně i pro zlepšení jízdních vlastností vozidel.The invention can be used in the automotive industry in the construction, testing and operation of shock absorbers, for improving the durability and reducing the failure rate of shock absorbers, for improving the adjustment of shock absorbers, or even for improving the driving characteristics of vehicles.

Claims

PATENT CLAIMS

-6 CZ 2018 - 509 A3

A measuring guide (3) for measuring a radial component (F) of a contact force acting between a piston rod (22) and a piston rod guide (22) in a damper (0) of a wheeled vehicle (01), the guide (3) comprising a body adapted for mounting in the hollow cylinder (1) of the damper (0), a thin-walled hollow tube adapted as a deformation measuring member (30) and provided on its outer circumference with a set of strain gauges (321) for measuring the deformation is embedded in the guide body (3) at one end. of the deformation measuring member (30), the strain gauges (321) being adapted to engage with the measuring evaluation device, and a guide (34) of the piston rod (22) further mounted on the deformation measuring member (30), characterized in that the strain gauges (321) are located at regular angular intervals around the circumference of the deformation measuring member (30) near the point of insertion into the guide body (3), the piston rod guide (34) and its guide surface (340) adapted to contact the piston rod ( 22) are arranged on the deformation measuring member (30) completely outside the area of embedding of the deformation measuring member (30) into the guide body (3).

Measuring guide (3) according to Claim 1, characterized in that four pairs of strain gauges (321) are arranged on the outer circumference of the deformation measuring member (30) in the vicinity of the deformation of the deformation measuring element (30) into the measuring guide body (3). which are spaced around the outer circumference of the deformation measuring member (30) with an angular spacing (90 °), these pairs of strain gauges (321) being located at a distance (a) from the point of action of the measured radial component (F) of the contact force acting between the conductor (34). ) and piston rod (22).

Measuring guide (3) according to claim 2, characterized in that in each pair of strain gauges (321) a strain gauge (321) which is located closer to the point of insertion of the deformation member (30) into the guide body (3) is connected as a measuring strain gauge (321), the second strain gauge (321) of this pair of strain gauges (321) being located immediately adjacent to the respective measuring strain gauge (321) on the side facing the conductor (34) of the piston rod (22) and connected as a temperature compensating strain gauge (321). ).

Measuring guide (3) according to claim 3, characterized in that the measuring strain gauge (321) is oriented relative to the longitudinal axis (X) of the measuring guide (3) so as to be sensitive to radial bending of the deformation measuring member (30), the temperature compensating strain gauge (321) is oriented relative to the longitudinal axis (X) of the measuring guide (3) so as to be insensitive to bending deformations of the deformation measuring member (30).

Measuring guide (3) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that on the outer circumference of the deformation measuring member (30) opposite strain gauges (321) form one measuring plane adapted to measure one component of the resulting radial contact component (F). forces acting at a distance (a) from the strain gauges (321), the magnitude and direction of the resulting radial component (F) of the contact force corresponding to the vector sum of the individual components.

Measuring guide (3) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the opposing pairs of strain gauges (321) are connected in a differential circuit, in which each pair of strain gauges (321) is connected as a resistance divider on a common supply voltage ( U) and both of these resistive dividers are adapted to measure the voltage difference on these two resistive dividers.

Measuring guide (3) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that each pair of strain gauges (321) is formed by resistance strain gauges (321) made on a common substrate as a pair of strain gauges (321) with mutually perpendicular directions of sensitivity.

Measuring guide (3) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the guide surface (340) of the guide (34) of the piston rod (22) is adapted to achieve one-point contact with the piston rod (22) at a distance (and ) from strain gauges (321).

-7 CZ 2018 - 509 A3

Measuring guide (3) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the measuring guide body (3) consists of at least two parts, the outer part (31) being adapted to accommodate the measuring guide (3) in a hollow the cylinder (1) of the damper (0) and the inner part (32) is provided with an embedded deformation measuring member (30) and the individual parts are connected to each other.

Measuring guide (3) according to Claim 9, characterized in that the measuring guide parts (3) are pressed with pre-glued strain gauges (321) and soldered electrical strain gauge conductors (321), the press-fit connection being sealed against leakage of the damper charge ( 0).