RU2003964C1 - Способ определени жесткости пневматической шины - Google Patents
Способ определени жесткости пневматической шиныInfo
- Publication number
- RU2003964C1 RU2003964C1 SU4930021A RU2003964C1 RU 2003964 C1 RU2003964 C1 RU 2003964C1 SU 4930021 A SU4930021 A SU 4930021A RU 2003964 C1 RU2003964 C1 RU 2003964C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tire
- stiffness
- sensitivity
- frequency
- measurement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Description
ровочной зависимости определ ют величину давлени в шине (а.с. СССР Ms 1397757, 1986).
Хот данный способ претендует на измерение давлени в шине, здесь также мож- но говорить об измерении жесткости, Тарировочна зависимость, по которой определ ют давление, сн та дл эталонной шины определенного качества с определенной степенью износа протектора и т.п. Дл реальной шины все это, конечно, будет другое . Поэтому можно говорить об интегральной оценке жесткости шины как за счет внутреннего давлени воздуха, так и за счет покрышки (Кнороза В.П., Кленников Е.В, Шины и колеса. М., 1975, с. 68 - 72),
Однако известный способ измерени жесткости шины характеризуетс низкой точностью и чувствительностью измерени . Низка точность объ сн етс тем, что жес- ткость шины определ етс по измеренной собственной частоте колебаний шины, котора зависит не только от жесткости, но и е равной степени от массы шины. За счет возможности изменени массы в реальной шине и возникает погрешность измерени жесткости при фиксации жесткости не напр мую , а косвенно - через собственную частоту, причем эта погрешность случайна и никак не может быть учтена.
Низка чувствительность объ сн етс тем, что собственна частота в качестве регистрируемого параметра содержит информацию не только о жесткости, но и о массе шины, котора значительна по величине. Этим снижаетс крутизна изменени частоты при изменении жесткости, т.е. снижаетс чувствительность измерени . Кроме того, известный способ предусматривает необходимость возбуждени в свободных коле- баний всей шины, причем ударное устройство и измеритель колебаний шины разнесены. Поэтому мала интенсивность ударного возбуждени обуславливает низкую чувствительность самого способа изме- рени ,требуетприменени
высокочувствительного датчика дл регистрации свободных колебаний шины. Увеличение же интенсивности ударного возмущени приведет к еще большему сни- жению точности измерени , так как при зна- чительной интенсивности начнут про вл тьс не линейные свойства шины (с возрастанием нагрузки жесткость шин возрастает , т.е. начинает про вл тьс нелиней- ность).
Желательно было бы разработать способ измерени жесткости пневматиче- скойшины, при реализации которого жесткость шины измер етс не косвенно по
времени контактировани либо собственной частоте шины, а непосредственно, при этом в измерительную цепь никоим образом не должна входить масса шины, так как этот параметр плавающий и при экспресс-методе измерени жесткости не может быть учтен . Кроме того, дл получени максимально возможной чувствительности и возможности получени заранее заданной чувствительности измерени в качестве регистрируемого параметра должен использоватьс параметр, не содержащий такие неинформативные параметры, как масса шины, снижающие чувствительность измерени , который, к тому же не может быть выбран заранее с целью получени заданной чувствительности измерени .
Цель изобретени - повышение точности и чувствительности процесса измерени жесткости пневматической шины.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе измерени жесткости пневматической шины, включающем возбуждение свободных колебаний и определение жесткости шины по зафиксированной частоте колебаний , ввод т в контакт с шиной с заданным усилием поджати упруго закрепленный груз дополнительной механической колебательной системы с известными параметрами массы m и жесткости С, возбуждают импульсным воздействием свободные колебани данной системы, измер ют частоту wсвободных колебаний, после чего определ ют жесткость шины Сш на основании зависимости
Сш со2 m - с.
Предложенный способ по сравнению с аналогами отличаетс принципиальной новизной . Здесь . не измер ютс динамические характеристики шины: ни собственна частота, ни врем контактировани с ней, что практически то же, что собственна частота . Измер ютс динамические характеристики дополнительной колебательной механической системы, параметры массы и жесткости которой могут быть подобраны любыми с высокой точностью дл обеспечени заданной точности и чувствительности процесса измерени . Шина просто включаетс в измерительную цепь как дополнительный элемент, вли ющий на изменение динамических характеристик эталонной дополнительной колебательной системы. На данное изменение характеристик пр мо вли ет тот параметр шины, который надо измер ть, а именно жесткость шины. Подчеркиваем , что вли ет он напр мую, именно жесткость шины определ ет собственную частоту дополнительной колебательной системы . Этим сразу устран ютс все проблемы . Во-первых, достигаетс точность, так как сразу из рассмотрени исключаетс масса шины, она вообще не вли ет на процесс и результат измерени , играет роль только масса дополнительной колебательной системы и жесткости; во вторых, достигаетс высока чувствительность, причем ее можно заранее регулировать.
На фиг.1 приведена структурна схема устройства дл реализации способа измерени жесткости; на фиг.2 - обобщенна физическа модель процесса измерени .
Устройство дл измерени содержит колебательную систему, состо щую из цилин- дримеского груза 1, выполненного в виде намагниченного в осевом направлении посто нного магнита и закрепленного одним торцом на винтовой цилиндрической пружине 2 с продольной жесткостью С, Груз 1 установлен концентрично в осевых отверсти х катушки возбуждени 3, подключенной к выходу дифференцирующей цепи 4, и катушки измерени 5, подключенной к частотомеру б. Катушки закреплены по наруж- ному диаметру внутри немагнитного полого стакана 7, имеющего резьбовую крышку 8 с одного торца и отверстие 9 с другого. Основание пружины 2 жестко прикреплено к резьбовой крышке 8, а на противоположном от пружины торце груза 1 закреплен немагнитный (пластмассовый) шток 10, имеющий возможность свободного перемещени в отверстии 9 стакана 7 и вхождени в контакт с шиной 11. Соотношение диаметра пру- жины 2 с ее высотой выполнено достаточ- ным дл обеспечени устойчивости продольного перемещени пружины без радиальных деформаций
Способ измерени с помощью данного устройства осуществл ет следующим образом . В начальный момент при отсутствии шины 11 пружина 2 находитс п свободном состо нии и конец штока 10 череп отверстие 9 выступает наружу стакана 7, Величина этого выступани может быть отрегулирована перемещением резьбовсй крышки 8 относительно стакана 7. Конец штока 10 ввод т в контакт с шиной 11 и прижимают с усилием поджати Fn до полного ухода штока 10 в отверстие 9 и упора шины 11 в дно стакана 7. Таким образом, необходимое усилие поджати штока 10 к шине 11 может быть заранее отрегулировано перемещением резьбовой крышки 8. Масса m груза, 1 и продольна жесткость с пружины 2 известны с требуемой степенью точности. Замыканием ключа (не показан) подают с выхода дифференцирующей цепи 4 в катушку возбуждени 3 электрический импульс типа короткий удар, длительность которого меньше периода колебаний механической колебательной системы. За счет взаимодействи импульсного пол с посто нным магнитом возникают свободные колебани груза 1, зажатого между двум пружинами: пружиной 2 и пружиной, роль которой выполн ет шина 11 (фиг.2). Частотомером б фиксируетс частота свободных колебаний са , после чего жесткость шины Сш вычисл етс на основании зависимости Сш о m - С.
При заданных параметрах Сит колебательной системы шкала частотомера б непосредственно градуируетс в единицах жесткости Сш. т.е. нет необходимости каждый раз проводить вычисление. Как видно из принципа измерени , практически исключена возможность по влени погрешности изменени : величины Сит задаютс , а величина со измер етс с любой степенью точности, что обеспечивает требуемую точность процесса измерени . Усилие Fn предварительного поджати штока 10 к шине 11 выбираетс из совокупности условий:оно не должно быть очень велико, так как шток 10 вдавливаетс о шину 11 внутрь стакана 7 вручную при значительных деформаци х шины возникает нелинейность, что вызовет погрешность при определении а). но с другой стороны, не должно быть очень малым, чтобы при заданной интенсивности возбуждающего электрического импульса при колебани х системы не происходит отрыв штока 10 от поверхности шины 11. Вывод расчетной зависимости Как известно, собственна частота колебательной системы ш - VG,/m, где Сэ - эквивалентна жесткость. Дл данной схемы подключени механической системы
(фиг.2) Сэ С + Сш. Тогда а (С + Сш)/т, откуда и получаем расчетную зависимость дл определени Сш.
Сравнение чувствительности.
В известном способе (прототипе) дл определени жесткости Сш шины используетс зависимость а) /Сш/тш , гДе тш - масса шины. Правда, там измер етс не жесткость , а Р - давление воздуха в шине, однако на самом деле измер ют Сш. но считают дл эталонного колеса, что это одно и то же (что, естественно, приводит к погрешности измерени дл реального колеса). Так как и у нас и в прототипе фиксируемый параметр (о, а информативный параметр Сш. то, определ чувствительность измерени в том и другом способах как do /dcui S,
получим дл прототипа S 0 . Дл
СшТ1ш
1
предлагаемого способа S .-+ сТт
Дл обозначени чувствительности в предложенном способе в знаменателе вместо массы шины стоит масса груза, т.е. чувствительность в несколько раз больше. К жесткости шины прибавл етс в знаменателе жесткость пружины, что несколько уменьшает чувствительность, однако несмотр на это чувствительность значительно повышаетс .
Пример реализации способа измерени
Реализаци способа была проведена дп шины легкового автомобил размером 6,45-13. В устройстве дл измерени масса груза m 0,04 кг, жесткость пружины С - 3000 Н/м, шток выступает на 0,01 м, т.е. усилие поджати дл его полного углублени в стакан Fn 30 Н, длительность импульса с дифференцирующей цепи т 20- с. Измеренное значение частоты f 130,57
Гц ( ш 820 с ). Вычисл ем по формуле жесткость шины Сш 23900 Н/м.
Вычислим чувствительность способов при указанных данных по приведенным
выше формулам: дл способа-прототипа S 0,0026 с/кг, дл предлагаемого способа ,015 с/кг. Таким образом, чувствительность предлагаемого способа практически в шесть раз выше чувствительности прототипа.
Построив график зависимости жесткости шины Сш от давлени Р воздуха в шине дл эталонной шины, данный способ, как и способ-прототип, можно использовать дл
измерени давлени воздуха в шине. Однако такое измерение весьма приближенно и может быть использовано только дл приближенной экпресс-оценки давлени воздуха .
(56) Авторское свидетельство СССР № 1397757, кл. G 01 М 17/02, 1986.
Claims (1)
- Формула изобретениСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ, включающий возбуждение свободных колебаний и определение жесткости шины по зафиксированной частоте колебаний, отличающийс тем, что ввод т в контакт с шиной с заданным усилием поджати упруго закрепленный груз дополнительной механической колебательной системы с заданными параметрами массы m и жесткости С, возбуждаютимпульснымвоздействиемсвободные колебани данной системы, измер ют частоту си свободных колебаний, а жесткость шины Сш определ ют на основании зависимости Сш - w2m - С.Фиг I
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4930021 RU2003964C1 (ru) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Способ определени жесткости пневматической шины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4930021 RU2003964C1 (ru) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Способ определени жесткости пневматической шины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003964C1 true RU2003964C1 (ru) | 1993-11-30 |
Family
ID=21571155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4930021 RU2003964C1 (ru) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Способ определени жесткости пневматической шины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2003964C1 (ru) |
-
1991
- 1991-04-22 RU SU4930021 patent/RU2003964C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhao et al. | A fiber-optic Fabry-Perot accelerometer based on high-speed white light interferometry demodulation | |
US5056024A (en) | Apparatus for testing the wheel suspension of a vehicle | |
JPH0224334B2 (ru) | ||
Fujii | Toward establishing dynamic calibration method for force transducers | |
JPH0335613B2 (ru) | ||
RU2003964C1 (ru) | Способ определени жесткости пневматической шины | |
US3383909A (en) | Dynamic shock absorber tester and method | |
US2782633A (en) | Apparatus for determining elastic constants | |
CZ289276B6 (cs) | Zařízení pro zkouąení tlumičů nárazů vozidel | |
JPH0477865B2 (ru) | ||
SU1397757A1 (ru) | Способ измерени давлени воздуха в пневматических шинах | |
RU2035708C1 (ru) | Устройство для измерения жесткости пневматической шины | |
EP0647843A2 (en) | System for measuring the damping coefficient of vehicle-mounted shock absorbers | |
JPH0126017B2 (ru) | ||
SU1755077A1 (ru) | Устройство дл измерени давлени воздуха в шинах | |
Fujii | Dynamic calibration methods for force transducers | |
SU685958A1 (ru) | Вибрационный вискозиметр | |
Weidong et al. | Review and proposition of new dynamic force calibration method | |
SU651283A1 (ru) | Сейсмометр | |
SU617542A1 (ru) | Стенд дл испытани пневматических машин ударного действи | |
RU1778580C (ru) | Устройство дл измерени давлени в шинах | |
SU1026032A1 (ru) | Способ диагностировани рессорной подвески колесного транспортного средства на стенде | |
SU1372226A1 (ru) | Способ измерени электрических и магнитных характеристик сред | |
JPH0375817B2 (ru) | ||
Lin | Transverse Response of Piezoelectric Accelerometers |