RU1786371C - Устройство дл определени радиуса качени упругого колеса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, может быть использовано при экспериментальных исследовани х технических свойств упругого кол еса. Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерени  за счет автоматизации процесса определени  радиуса качени  колеса. В устройстве измер етс  период одного оборота колеса и врем  прохождени  мерного участка и результаты замера ввод тс  в блок вычислени , который производит расчет по программе и выдает результат в цифровом виде. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при экспериментальных исследовани х основных кинематических параметров колеса.

Известно устройство дл  определени  радиуса качени  шин и средней скорости движени  транспортного средства в дорожных услови х, которое содержит пассивные элементы (экраны), излучающий элемент (фара), приемник излучени , формирователь импульсов, триггер, электронные ключи, датчик оборотов колеса, генератор, счетчики импульсов и цифровые индикаторы.

Испытани  транспортного средства с целью определени  радиуса качени  колеса с помощью известного устройства провод т следующим образом. Пассивные элементы устанавливают в начале и конце мерного участка пути по линии движени  автомоби-. л . Автомобиль разгон ют до заданной скорости и поддерживают ее посто нной при прохождении мерного участка пути. В момент пересечени  начала мерного участка пассивный элемент экранирует источник излучений . Приемник излучений своим выходным сигналом через формирователь переключает триггер, который в свою очередь отпирает ключи. Тогда через усилитель-формирователь и электронный ключ на счетчик начинают поступать импульсы датчика количества оборотов колеса, а через второй электронный ключ на счетчик импульсы от генератора импульсов времени. При пересечении автомобилем конца мерного участка источник излучени  будет за- экранирован вторым пассивным элементом, В результате сигнал приемника излучени  через формирователь переключит триггер, в исходное состо ние, ключи закроютс . Количество оборотов колеса определ ют по показанию индикатора счетчика , а длительность прохождени  автомобилем мерного участка пути - по показанию индикатора счетчика времени.

По полученным данным рассчитывают радиус качени  шины и среднюю скорость автомобил .

К недостаткам известного устройства относитс  применение пассивных элементов . При высоких скорост х возникает опасность наезда на пассивные элементы, что требует от оператора ювелирного вождени  автомобил , особенно при высоких скорост х , чтобы пропустить пассивные элементы

XI 00 О СО XI

в пространстве между излучателем и приемником .Если даже удаетс  работа такого устройства по результатам показаний прибора, оператор должен по этим результатам рассчитать по известной формуле радиус качени  вручную.

изобретени  повышение точности и производительности измерени  за счет автоматизации процесса определени  величины радиуса качени  колеса.

Эта цель достигаетс  тем, что устройство снабжено двум  световозвращател ми и светоотражающей пленкой, размещенной на боковой поверхности колеса, источник света выполнен в виде двух осветителей, приемник в виде двух фотоэлектрических преобразователей, а регистратор выполнен в виде блока управлени , счетчика времени прохождени  базового участка пути, счетчика измерени  периода вращени  колеса, коммутатора и блока вычислени  с цифро- печатью.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - структурна  схема алгоритма управлени  блоком вычислени . Устройство дл  определени  радиуса качени  колеса посредством измерени  Т и t содержит фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) 1 и 2 с осветител ми, блок 3 управлени , счетчики 4 и 5, коммутатор б и блок 7 вычислени  и цмфропечатью.

Устройство работает следующим образом ..

ФЭР 1 установлен, на автомобиле и направлен к поверхности дорожного полотна, на которой установлены два световозвращател  на определенном рассто нии S. Одновременно на боковые шины колеса приклеена световозвращающа  пленка и на нее направлен ФЭП 2, прикрепленный к кузову автомобил .

При испытательном заезде луч света, отраженный от первого встречного световозвращател  ФЭП, преобразуетс  в элект-. рический импульс и запускает соответствующий счетчик времени (t), после чего второй ФЭП при первом попадании отражательной пленки, прикрепленной к шине в поле его зрени , запускает второй счетчик времени (Т), а при повторном останавливаетс  и таким образом измер етс  продолжительность одного оборота Т.

Первый ФЭП при прохождении второго световозвращател  останавливает счетчик времени (t) и этим самым измер ет врем  прохождений t мерного участка S.

Результаты измерени м и Т счетчиков 4 и 5 через коммутатор 6 по заранее составленной программе (фиг.2) на основании алгоритма rk тг

Т S

ввод тс  автоматиче0

5

In-

ски в блок 7 вычислени , где заранее Записи

сано в пам ти значение S и 2 л (или х ),

. i 2 Jt

результаты расчета гк вывод тс  на индикаторе , а на бумаге печатаетс  весь процесс расчета с указанием скорости движени  и угловой скорости испытуемого колеса.

Т S

Алгоритм rk о к . t  вл етс  преобfL JL t

разованием физического смысла радиуса качени  колеса, определ емого по ГОСТ 17697-72, т.е. отношение продольной составл ющей поступательной скорости колеса (Vk) к его угловой скорости ( ш )

r,-Vx

k т однако Vk S/t, а ш 2jrf

Подставив значени  Vk и ш получим предложенный алгоритм дл  rk.

Использование предлагаемого способа определени  радиуса качени  и устройства дл  его осуществлени  позвол ет по сравнению с существующим повысить точность измерени  максимальной скорости, топливной экономичности автомобил , а также не только радиуса качени , но и определени  таких параметров качени  колеса, как сила сопротивлени  качению колеса Pf Mf/rk,

М полна  окружна  сила колеса Pk0 - коГк

эффициент тангенциальной эластичности дГк

0

5

0

5

0

5

шины А

дМ

скольжени  колеса S

коэффициент продольного Vs

которые

0

Шг ГК

нормированы ГОСТ 17697-72.

Возможности предложенного устройства не|исчерпываютс  измерением радиуса качени  колеса. Оно может работать в режиме измерени  скорости и в режиме тахомет-. ра.

При выключении сигнала от ФЭП-2, мо жет работать в режиме измерени  скорости, реализу  алгоритм Va S/t (м/с) или Va

3,6 S i i -(км/ч)..

При выключении сигнала от ФЭП-1 может работать в режиме измерени  частоты

вращсэни , реализу  алгоритм со 2л:-60

2л:

(О

5 или ш --у (). При этом можно

измерить частоту вращени  любого вала или барабана, на котором можно наклеить полосу светоотражател  или нанести цветоконтрастную полосу.

Предельна  измер ема  частота вращени  ограничена частотной характеристикой фотоприемника, котора  составл ет 6-8 кГц, Практический предел достигает а) 300000 мин 1.

Одновременно по вл етс  возможность проведени  исследований в реальных дорожных услови х с сокращением времени на подготовыку. к испытани м и обработку результатов измерени ,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  радиуса качени  упругого колеса, содержащее платформу, св зываемую с колесом и установленную с возможностью перемещени , источник света, приемник и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности , оно снабжено двум  световозвращател ми и светооторажающей пленкой, размещенной на боковой поверхности колеса, источник света выполнен в виде двух осветителей, приемник - в виде

   0

   5

   0

   двух фотоэлектрических преобразователей, а регистратор выполнен в виде блока управлени , счетчика времени прохождени  базового участка пути, счетчика измерени  периода вращени  колеса, коммутатора и блока вычислени  с цифропечатью, подключенного к выходу коммутатора, каждый из фотоэлектрических преобразователей подключен через блок управлени  соответственно к счетчику времени прохождени  базового пути и счетчику измерени  периода вращени  колеса, информационные и управл ющие выходы счетчиков соединены с входами коммутатора, световозвращатели установлены на базовом рассто нии друг от друга по ходу движени  колеса и предназначены дл  оптической св зи первого осветител  с первым фотоэлектрическим преобразователем, установленным на платформе , светоотражающа  пленка предназначена дл  оптической св зи вторых фотоэлектрического преобразовател  и осветител , установленных на платформе.

   ФигА

   Фиг. 2