RU2035708C1 - Устройство для измерения жесткости пневматической шины - Google Patents
Устройство для измерения жесткости пневматической шины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035708C1 RU2035708C1 RU92015550A RU92015550A RU2035708C1 RU 2035708 C1 RU2035708 C1 RU 2035708C1 RU 92015550 A RU92015550 A RU 92015550A RU 92015550 A RU92015550 A RU 92015550A RU 2035708 C1 RU2035708 C1 RU 2035708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- tire
- permanent magnet
- measuring
- power amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Использование: в транспорте с целью экспресс-оценки технического состояния пневматических шин без вскрытия вентиля и без применения специальных стендов. Сущность изобретения: предлагается устройство для измерения жесткости пневматической шины, содержащее колебательную систему, состоящую из цилиндрического постоянного магнита, закрепленного на винтовой цилиндрической пружине. Магнит установлен концентрично в осевых отверстиях катушки возбуждения и катушки измерения. При этом катушка измерения подключена параллельно частотомеру и входу усилителя мощности, а выход усилителя мощности через базовый инвертор подключен к катушке возбуждения. На свободном торце магнита закреплен шток, вводимый в контакт с усилием поджатия с шиной. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для экспресс-оценки технического состояния пневматических шин транспортных средств без вскрытия вентиля и без применения специальных стендов.
Известно устройство для диагносцирования технического состояния пневматической шины [1] содержащее ударный механизм для взаимодействия с шиной и закрепленный на рабочем теле ударного механизма датчик ударных импульсов, подключенный к входу измерителя длительности импульсов.
Недостатком описанного аналога является низкая точность измерения. Это объясняется зависимостью измеряемой длительности ударного импульса не только от жесткости шины, но и от массы шины, степени износа и загрязнения поверхности шины, значительной инструментальной погрешности датчика импульсов и измерителя их длительности за счет изменения температуры окружающей среды и шины, изменения физико-механических свойств материала поверхности шины, его электромагнитных свойств, износа поверхности шины и т.п.
Известно также устройство для измерения давления воздуха в пневматических шинах [2] содержащее ударник с электромагнитным приводом и присоединенный к шине груз с приемником свободных колебаний подключенным к регистратору частоты колебаний.
Недостатком этого аналога, как и аналога [1] является низкая точность измерения, что объясняется зависимостью измеренной частоты свободных колебаний не только от жесткости, но и от массы шины, наличия на поверхности шины постороннего материала, значительной инструментальной погрешностью приемника и регистратора частоты свободных колебаний, необходимостью возбуждения свободных колебаний с достаточной амплитудой всей поверхности шины, имеющей значительную массу, с одновременным увеличением погрешности за счет проявления нелинейных свойств шины при увеличении интенсивности ударного возмущения, возможностью ошибки в идентификации требуемой частоты из спектра собственных частот пневматической шины, являющейся сложной колебательной системой с распределенными параметрами.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для измерения давления в шинах [3] содержащее полый цилиндр, выполненный из немагнитного материала, с отверстием на одном конце и резьбовой крышкой на другом конце, размещенный в цилиндре с возможностью продольного перемещения постоянный магнит, закрепленный одним торцом на цилиндрической пружине, контактирующей с резьбовой крышкой, механизмы взвода, спуска и фиксации заданного положения постоянного магнита, индуктивную катушку измерения и регистр, включающий усилитель, детектор, компаратор, пороговый элемент, интегратор, формирователь импульсов, частотомер и два регистрирующих прибора с индикаторами.
Данное устройство принципиально не отличается от устройства [2] но ударник и регистратор в нем конструктивно совмещены в одном корпусе.
Поэтому недостатком прототипа является низкая точность измерения, обусловленная теми же причинами, что и в аналоге [2] а также дополнительно возникновением нелинейных и ударных эффектов за счет возможности периодических нарушений контакта постоянного магнита с шиной в процессе затухающих колебаний. Кроме того, устройство-прототип характеризуется сложностью конструкции как ударного механизма, так и электрической схемы регистрации.
Цель изобретения повышение точности измерения и упрощение конструкции устройства.
Для достижения цели устройство для измерения жесткости пневматической шины содержит полый цилиндр, выполненный из немагнитного материала, с отверстием на одном конце и резьбовой крышкой на другом конце, размещенный в цилиндре с возможностью продольного перемещения постоянный магнит, закрепленный одним торцом на цилиндрической пружине, контактирующей с резьбовой крышкой, индуктивные катушки измерения и возбуждения, частотомер, усилитель мощности с регулируемым ограничением уровня выходного сигнала и инвертор, при этом постоянный магнит снабжен немагнитным штоком, конец которого выведен через отверстие цилиндра за его пределы, а постоянный магнит расположен концентрично в осевых отверстиях катушки возбуждения и катушки измерения, подключенной к частотомеру, при этом вход усилителя мощности подсоединен к катушке измерения, а его выход через инвертор подключен к катушке возбуждения.
На чертеже изображена структурная схема устройства.
Устройство для измерения жесткости пневматической шины содержит колебательную систему, состоящую из цилиндрического груза массой m, выполненного в виде намагниченного в осевом направлении постоянного магнита 1, закрепленного одним торцом на винтовой цилиндрической пружине 2 с продольной жесткостью С и расположенного концентрично с возможностью продольного перемещения в осевых отверстиях катушки 3 возбуждения и катушки 4 измерения. При этом катушка 4 измерения подключена параллельно к частотомеру 5 и к входу усилителя 6 мощности с регулируемым ограничением уровня выходного сигнала, а выход усилителя 6 мощности через фазовый инвертор 7 подключен к катушке 3 возбуждения. Катушка 3 возбуждения и катушка 4 измерения закреплены по наружному диаметру внутри цилиндра 8, выполненного из немагнитного материала, с резьбовой крышкой 9 на одном конце и отверстием 10 на другом конце. Основание пружины 2 прикреплено к резьбовой крышке 9, а на противоположном от пружины 2 торце постоянного магнита 1 закреплен немагнитный шток 11, конец которого выведен через отверстие 10 цилиндра 8 за его пределы с возможностью осевого перемещения и контакта с шиной 12.
Измерение жесткости шины с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии контакта с шиной 12 пружина 2 находится в недеформированном состоянии, при этом конец штока 11 через отверстие 10 выступает наружу цилиндра 8. Величина этого выступания для обеспечения требуемого усилия прижатия штока 11 к шине 12 предварительно регулируется поворотом резьбовой крышки 9 относительно цилиндра 8. Далее при включенном частотомере 5 и усилителе 6 мощности конец штока 11 вводят в контакт с шиной 12 и резко прижимают к шине до полного ухода штока 11 в отверстие 10 и соответственно контакта шины 12 с торцом цилиндра 8. При таком резком прижатии неизбежно возбуждаются с малой амплитудой как свободные колебания с частотой ω постоянного магнита 1, зажатого между пружиной 2 шиной 12, так и свободные колебания шины 12 на всем спектре ее собственных частот. Колебания постоянного магнита 1 наведут в катушке 4 измерения ЭДС соответствующего спектра, находящиеся в противофазе с вызывающими их колебаниями магнита 1. Наведенный спектр ЭДС после усиления усилителем 6 мощности и переворота фазы на 180о фазовым инвертором 7 подается в катушку 3 возбуждения, вступая в электромагнитное взаимодействие с магнитом 1. Для колебательной системы магнит-пружина-шина с собственной частотой ω возмущение с частотой ωэквивалентно резонансному возбуждению, на возмущения же с другими частотами колебательная система практически не реагирует, то есть является как бы фильтром. При этом за счет переворота фазы возмущающий сигнал и собственные колебания системы совпадают по фазе. В результате такое возмущение вызывает нарастающее раскачивание колебательной системы магнит-пружина-шина на собственной частоте ω При этом амплитуда собственных колебаний с частотой ω лавинообразно нарастает, а колебания на всех других частотах из спектра собственных частот шины затухают практически мгновенно. Частота колебаний ωфиксируется частотомером 5, а ограничение максимального уровня выходного сигнала усилителем 6 мощности переводит колебательный процесс в установившийся режим, не позволяя колебательной системе идти в "разнос". Так как ω , где Сэ эквивалентная жесткость пружины 2 и шины 12 с измеряемой жесткостью Сш, причем Сэ С + Сш, то расчетная зависимость для определения жесткости шины имеет вид: Сш ω2m C.
Как видно из принципа работы устройства, при заданных значениях С и m измеренная частота ω а следовательно, и жесткость шины Сш определяется только жесткостными свойствами шины и не зависит от массы шины, степени износа и загрязнения поверхности, интенсивности и формы возмущающих воздействий.
Реализация устройства была проведена для шины легкового автомобиля размером 6,45-13. Масса груза m 0,04 кг, жесткость пружины С 3000 Н/м, выступание штока 0,01 м, усилие полного углубления штока F 30 Н, измеренное значение частоты ω820 с-1, вычисленная жесткость шины Сш23900 Н/м.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ, содержащее полый цилиндр, выполненный из немагнитного материала с отверстием на одном конце и резьбовой крышкой на другом конце, размещенный в цилиндре с возможностью продольного перемещения постоянный магнит, закрепленный одним торцом на цилиндрической пружине, контактирующей с резьбовой крышкой, индуктивную катушку измерения и частотомер, отличающееся тем, что в него введены индуктивная катушка возбуждения, усилитель мощности с регулируемым ограничением уровня выходного сигнала и инвертор, при этом постоянный магнит снабжен немагнитным штоком, конец которого выведен через отверстие цилиндра за его пределы, а постоянный магнит расположен концентрично в осевых отверстиях катушки возбуждения и катушки измерения, подключенной к частотомеру, при этом вход усилителя мощности подсоединен к катушке измерения, а его выход через инвертор к катушке возбуждения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92015550A RU2035708C1 (ru) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Устройство для измерения жесткости пневматической шины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92015550A RU2035708C1 (ru) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Устройство для измерения жесткости пневматической шины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92015550A RU92015550A (ru) | 1995-01-09 |
RU2035708C1 true RU2035708C1 (ru) | 1995-05-20 |
Family
ID=20134835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92015550A RU2035708C1 (ru) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Устройство для измерения жесткости пневматической шины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035708C1 (ru) |
-
1992
- 1992-12-30 RU RU92015550A patent/RU2035708C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1157374, кл. G 01L 17/00, 1983. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1397757, кл. G 01L 17/00, 1986. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 1702199, кл. G 01L 17/00, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2035708C1 (ru) | Устройство для измерения жесткости пневматической шины | |
US3815404A (en) | Vehicle suspension checking apparatus | |
US4597286A (en) | Mechanical-electromagnetic pressure sensor | |
US3498115A (en) | Electronic automotive vibration tester | |
SU1397757A1 (ru) | Способ измерени давлени воздуха в пневматических шинах | |
JPH11287725A (ja) | 圧力センサユニット及びこの圧力センサユニットを用いたタイヤ圧検出装置 | |
RU2003964C1 (ru) | Способ определени жесткости пневматической шины | |
EP0647843A2 (en) | System for measuring the damping coefficient of vehicle-mounted shock absorbers | |
JP3652444B2 (ja) | 応力測定装置 | |
RU92015550A (ru) | Устройство для измерения жесткости пневматической шины | |
SU1668854A1 (ru) | Способ измерени толщины изделий из немагнитных материалов | |
SU1006944A1 (ru) | Устройство дл измерени нат жени магнитной ленты | |
SU1146560A1 (ru) | Устройство дл измерени частоты резонатора крутильных колебаний | |
SU1163154A1 (ru) | Виброметр | |
Li et al. | Resonating frequency of a SAD circuit loop and inner microcantilever in a gas sensor | |
SU830233A1 (ru) | Устройство дл измерени внутренне-гО ТРЕНи B ТВЕРдыХ ТЕлАХ | |
SU1244559A1 (ru) | Электроакустический твердомер | |
SU1026032A1 (ru) | Способ диагностировани рессорной подвески колесного транспортного средства на стенде | |
RU1778671C (ru) | Детектор металлических частиц | |
SU1613890A1 (ru) | Датчик давлени | |
SU1265620A1 (ru) | Виброизмерительное устройство | |
SU1425490A1 (ru) | Датчик давлени | |
SU131905A1 (ru) | Индуктивный виброметр с механической системой отсчета амплитуды вибрации | |
JPS6410141A (en) | Pressure sensor | |
SU855563A1 (ru) | Устройство дл измерени магнитного пол |