RU2181194C2 - Device for measuring forces acting on wheel - Google Patents
Device for measuring forces acting on wheel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181194C2 RU2181194C2 RU2000117022/28A RU2000117022A RU2181194C2 RU 2181194 C2 RU2181194 C2 RU 2181194C2 RU 2000117022/28 A RU2000117022/28 A RU 2000117022/28A RU 2000117022 A RU2000117022 A RU 2000117022A RU 2181194 C2 RU2181194 C2 RU 2181194C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- test wheel
- outer frame
- measuring
- treadmill
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для измерения сил и моментов, действующих на колесо при стендовых испытаниях, а также для определения параметров движения испытуемого колеса. The invention relates to the field of power engineering and can be used to measure forces and moments acting on the wheel during bench tests, as well as to determine the motion parameters of the test wheel.
Известно устройство для измерения усилий, действующих на колесо, содержащее динамометрическую систему с тензодатчиками. В нем динамометрическая система выполнена в виде поворотной планшайбы, соосной с осью колеса. В направляющих планшайбы установлен шкворень, средняя часть которого жестко связана с перпендикулярной к нему осью колеса, а один конец - с двумя упругими элементами, расположенными на планшайбе, один перпендикулярно, а другой - параллельно оси колеса. Это обеспечивает простоту измерений и достаточно широкий диапазон измеряемых параметров (а.с. СССР 417698, кл. G 01 L 5/16, 1974 г.). A device for measuring the forces acting on the wheel, containing a dynamometric system with load cells. In it, the dynamometric system is made in the form of a rotary face plate, coaxial with the axis of the wheel. A pin is installed in the guides of the faceplate, the middle part of which is rigidly connected to the wheel axis perpendicular to it, and one end to two elastic elements located on the faceplate, one perpendicularly and the other parallel to the wheel axis. This ensures ease of measurement and a fairly wide range of measured parameters (AS USSR 417698, CL G 01
Недостатком данного устройства является наличие в конструкции динамометрической системы шариковых подшипников оси колеса, текущий диаметр которых влияет на показания датчика вертикальной силы и касательной силы, и шариковых подшипников шкворня, текущий диаметр которых влияет на показания датчика боковой силы. Также недостатком устройства является отсутствие в системе устройства фиксации изменения динамического радиуса колеса, от которого зависят показания датчика вертикальной силы, что уменьшает точность измерений. Кроме того, недостатком устройства является наличие в динамометрической системе шкворня, который определяет периодичность регистрации значений вертикальной и касательной сил (по два раза за оборот колеса), что ведет к невозможности определения законов изменения во времени вертикальной и касательной сил. The disadvantage of this device is the presence in the design of the dynamometric system of ball bearings of the wheel axis, the current diameter of which affects the readings of the vertical force sensor and tangential force, and ball bearings of the kingpin, the current diameter of which affects the readings of the lateral force sensor. Another disadvantage of this device is the absence in the system of the device of fixing changes in the dynamic radius of the wheel, on which the readings of the vertical force sensor depend, which reduces the accuracy of the measurements. In addition, the disadvantage of this device is the presence of a kingpin in the dynamometric system, which determines the frequency of recording vertical and tangential forces (twice per wheel revolution), which makes it impossible to determine the laws of change in time of vertical and tangential forces.
Наиболее близким из известных технических решений является устройство для измерения усилий, действующих на колесо, содержащее буксирное звено, соединенные между собой тележки, каждая из которых выполнена в виде наружной рамы и внутренней рамы с установленным в ней с помощью опор испытуемым колесом, силоизмерительные элементы и измерительную схему. В нем силоизмерительные элементы выполнены в виде растянутых стержней с датчиками деформаций, которые расположены по трем взаимно перпендикулярным направлениям и связывают между собой наружные и внутренние рамы (а.с. СССР 523315, кл. G 01 L 5/20, 1976 г.). The closest known technical solutions is a device for measuring the forces acting on the wheel, containing a towing link, interconnected bogies, each of which is made in the form of an external frame and an internal frame with a test wheel mounted in it using supports, force measuring elements and a measuring scheme. In it, the force measuring elements are made in the form of stretched rods with deformation sensors, which are located in three mutually perpendicular directions and interconnect the outer and inner frames (AS USSR 523315, class G 01
Недостатком данного устройства является наличие в нем буксирного звена, которое оказывает возмущающее воздействие на испытуемые колеса и, следовательно, влияет на показания всех датчиков, что снижает точность измерений. Кроме того, данное устройство не позволяет проводить испытания колес в тормозном режиме, что уменьшает функциональные возможности устройства. Также недостатком конструкции является отсутствие в нем устройства фиксации изменения динамического радиуса колеса, от которого зависят показания датчиков, воспринимающих вертикальные усилия, что снижает точность измерений. The disadvantage of this device is the presence of a towing link in it, which has a disturbing effect on the test wheels and, therefore, affects the readings of all sensors, which reduces the accuracy of the measurements. In addition, this device does not allow testing of wheels in the braking mode, which reduces the functionality of the device. Another drawback of the design is the lack of a device for fixing changes in the dynamic radius of the wheel, on which the readings of sensors sensing vertical forces depend, which reduces the accuracy of the measurements.
Данное устройство имеет сравнительно низкий технический уровень, что обусловлено его конструкцией, не обеспечивающей защиту колеса от посторонних возмущений со стороны буксирного звена, не позволяющей измерять усилия, действующие на колесо в тормозном режиме, не предусматривающей фиксацию изменения динамического радиуса колеса в процессе его движения и, следовательно, не обеспечивающей требуемой точности измерений. This device has a relatively low technical level, due to its design, which does not protect the wheel from extraneous disturbances from the side of the towing link, which does not allow measuring the forces acting on the wheel in the braking mode, and does not provide for fixing changes in the dynamic radius of the wheel during its movement and, therefore, does not provide the required measurement accuracy.
В этой связи важнейшей задачей является:
создание принципиально новой компоновочной схемы устройства для измерения усилий, действующих на колесо, в виде связанных посредством силоизмерительного элемента, обеспечивающего измерение силы сопротивления качению колеса и продольной реакции опорной поверхности, внутренней рамы с установленным в ней испытуемым колесом, взаимодействующим с беговой дорожкой, и наружной рамы, и шарнирно установленной на поперечном валу с испытуемым колесом поворотной рамы, связанной корпусом устройства задания тормозной силы с внутренней рамой посредством силоизмерительного элемента, обеспечивающего измерение тормозной силы;
создание новой измерительной схемы в виде установленного на поперечном валу и жестко связанного с испытуемым колесом мерного диска с датчиком его угла поворота и поворотной планшайбы, установленной на поперечном валу с испытуемым колесом и связанной своим жестким поводком с мерным диском посредством двух упругих элементов, соединенных с датчиком замедления испытуемого колеса, что обеспечивает фиксацию параметров движения испытуемого колеса;
создание нового привода перемещения беговой дорожки в виде приводного двигателя, приводного барабана, взаимодействующего с гибкой тягой, ориентированной через систему блоков, и один конец гибкой тяги соединен с задним концом беговой дорожки, а другой - с передним концом беговой дорожки посредством гасителя;
создание нового устройства фиксации изменения динамического радиуса испытуемого колеса, в результате чего обеспечивается независимость показаний силоизмерительных элементов от способа крепления колеса на внутренней раме и непрерывность этих показаний, обеспечивается повторяемость эксперимента, обеспечивается отсутствие возмущающего воздействия приводного двигателя на беговую дорожку с испытуемым колесом, что значительно повышает точность измерения сил и моментов, действующих на испытуемое колесо, повышает качество измерения параметров движения испытуемого колеса, расширяет функциональные возможности устройства.In this regard, the most important task is:
creation of a fundamentally new layout diagram of a device for measuring the forces acting on the wheel, in the form of coupled by means of a force measuring element that provides measurement of the rolling resistance of the wheel and the longitudinal reaction of the supporting surface, the inner frame with the test wheel installed in it, interacting with the treadmill, and the outer frame , and pivotally mounted on the transverse shaft with the test wheel of the rotary frame connected by the housing of the brake force setting device with the inner frame a means of a force measuring element providing measurement of braking force;
creation of a new measuring circuit in the form of a measuring disk mounted on a transverse shaft and rigidly connected to the test wheel with a sensor of its angle of rotation and a rotary faceplate mounted on the transverse shaft with a test wheel and connected by its hard lead to a measuring disk by means of two elastic elements connected to the sensor deceleration of the test wheel, which provides a fixation of the motion parameters of the test wheel;
creating a new drive for moving the treadmill in the form of a drive motor, a drive drum interacting with a flexible traction oriented through a system of blocks, and one end of the flexible traction is connected to the rear end of the treadmill, and the other to the front end of the treadmill by means of a damper;
creation of a new device for fixing changes in the dynamic radius of the test wheel, as a result of which the independence of the readings of the force measuring elements from the method of mounting the wheel on the inner frame and the continuity of these readings are ensured, the experiment is repeatable, the disturbing effect of the drive motor on the treadmill with the test wheel is ensured, which significantly increases the accuracy of the measurement of forces and moments acting on the test wheel increases the quality of measurement the movement of the test wheel, extends the functionality of the device.
Техническим результатом заявленного устройства для измерения усилий, действующих на колесо, является создание новой компоновочной схемы устройства с новым приводом перемещения беговой дорожки и устройством задания тормозной силы, что обеспечивает повышенную точность определения сил и моментов, действующих на испытуемое колесо, новой измерительной схемы, обеспечивающей высокое качество фиксации параметров движения колеса, и нового устройства фиксации изменения динамического радиуса колеса, что приведет к существенному повышению точности измерений и расширению функциональных возможностей устройства. The technical result of the claimed device for measuring the forces acting on the wheel is to create a new layout diagram of the device with a new treadmill drive and a braking force setting device, which provides increased accuracy in determining the forces and moments acting on the test wheel, a new measuring circuit that provides high the quality of fixing the parameters of the movement of the wheel, and the new device for fixing changes in the dynamic radius of the wheel, which will lead to a significant increase in measurement accuracy and expand the functionality of the device.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерений усилий, действующих на колесо, содержащем связанные между собой наружную раму и внутреннюю раму с установленным в ней испытуемым колесом, взаимодействующим с силоизмерительными элементами и измерительной схемой, наружная рама выполнена в виде двух горизонтальных полок и двух вертикальных стоек, соединенных поперечной планкой, а внутренняя рама выполнена в виде шарнирно установленных на горизонтальных полках наружной рамы вертикальных опор, шарнирно сочлененных с опорными балками, шарнирно установленными на поперечном валу с испытуемым колесом и соединенными передней поперечной полкой и задней поперечной полкой, шарнирно соединенной с поперечной планкой наружной рамы посредством силоизмерительного элемента, расположенного в горизонтальном направлении симметрично горизонтально расположенной беговой дорожке, снабженной приводом перемещения, обеспечивающего измерение силы сопротивления качению колеса и продольной реакции опорной поверхности, а на поперечном валу с испытуемым колесом закреплены платформы со сменными грузами и шарнирно установлена поворотная рама с возможностью вращения вокруг оси испытуемого колеса, на которой установлено устройство задания тормозной силы с корпусом, шарнирно соединенным с передней поперечной полкой внутренней рамы посредством силоизмерительного элемента, обеспечивающего измерение тормозной силы. The specified technical result is achieved by the fact that in the device for measuring the forces acting on the wheel, comprising an outer frame and an inner frame connected to each other with a test wheel mounted therein, interacting with force measuring elements and a measuring circuit, the outer frame is made in the form of two horizontal shelves and two vertical posts connected by a transverse bar, and the inner frame is made in the form of vertical supports pivotally mounted on the horizontal shelves of the outer frame, articulated connected with support beams pivotally mounted on the transverse shaft with the test wheel and connected by the front transverse shelf and the rear transverse shelf, articulated with the transverse strip of the outer frame by means of a force measuring element located in the horizontal direction symmetrically horizontally located treadmill equipped with a movement drive that provides measurement forces of rolling resistance of the wheel and the longitudinal reaction of the supporting surface, and on the transverse shaft with the test stake ohm fixed platform cargoes and interchangeable swing frame pivotally mounted rotatably around the axis of the wheel under test at which the braking force reference set unit to the housing, is pivotally connected to the front transverse flange of the inner frame by means of the force-measuring element, provides a measurement of the braking force.
Измерительная схема выполнена в виде установленного на поперечном валу и жестко связанного с испытуемым колесом мерного диска, снабженного датчиком его угла поворота, и поворотной планшайбы, установленной на поперечном валу с испытуемым колесом с возможностью вращения вокруг оси испытуемого колеса и имеющей жесткий поводок, связанный с мерным диском посредством двух симметрично расположенных упругих элементов, соединенных с датчиком замедления испытуемого колеса, обеспечивающих фиксацию параметров движения испытуемого колеса, при этом привод перемещения беговой дорожки содержит приводной двигатель, соединенный с приводным барабаном, взаимодействующим с гибкой тягой, ориентированной через систему блоков, и один конец гибкой тяги соединен с задним концом беговой дорожки, а другой конец - с передним концом беговой дорожки, взаимодействующей с испытуемым колесом посредством гасителя, обеспечивающего гашение продольных возмущающих колебаний, воздействующих на колесо от приводного двигателя. The measuring circuit is made in the form of a measuring disk mounted on a transverse shaft and rigidly connected with the test wheel, equipped with a sensor of its rotation angle, and a rotary faceplate mounted on the transverse shaft with the test wheel with the possibility of rotation around the axis of the test wheel and having a rigid leash connected with the measuring the disk by means of two symmetrically located elastic elements connected to the deceleration sensor of the test wheel, providing fixation of the motion parameters of the test wheel, when The treadmill movement drive contains a drive motor coupled to a drive drum cooperating with a flexible rod oriented through the block system, and one end of the flexible rod is connected to the rear end of the treadmill and the other end to the front end of the treadmill interacting with the test wheel by means of a damper providing damping of the longitudinal disturbing vibrations acting on the wheel from the drive motor.
Кроме того, устройство задания тормозной силы содержит рычажно-клещевой захват, на концах клещей которого установлены колодки с возможностью взаимодействия с тормозным диском, а на петле которого своим одним концом закреплена приводная тяга, к другому концу которой подвешен груз, закон перемещения которого задает копирный путь. In addition, the brake force setting device contains a lever-tick clamp, at the ends of the pincers of which pads are mounted with the possibility of interaction with the brake disc, and on its loop there is a drive rod fixed at its one end, to the other end of which a load is suspended, the law of movement of which sets the copy path .
Кроме того, оно снабжено устройством фиксации изменения динамического испытуемого радиуса колеса, выполненным в виде двуплечего рычага, ось которого установлена на неподвижной опоре наружной рамы, опирающегося одним концом на измерительный стержень с датчиком деформаций, расположенный на неподвижной опоре наружной рамы, а другим концом взаимодействующего с наружной поверхностью ступицы испытуемого колеса, кроме того, оно снабжено датчиком скорости перемещения беговой дорожки, установленным на наружной раме с возможностью фиксации относительного положения беговой дорожки и наружной рамы. In addition, it is equipped with a device for fixing changes in the dynamic test radius of the wheel, made in the form of a two-shouldered lever, the axis of which is mounted on a fixed support of the outer frame, resting at one end on a measuring rod with a strain gauge located on the fixed support of the outer frame, and the other end interacting with the outer surface of the hub of the test wheel, in addition, it is equipped with a treadmill speed sensor mounted on the outer frame with the possibility of fixing about the relative position of the treadmill and the outer frame.
Благодаря тому, что в устройстве для измерения усилий, действующих на колесо, наружная рама и внутренняя рама связаны посредством силоизмерительного элемента, при этом внутренняя рама шарнирно установлена на наружной раме и опирается на поперечный вал с испытуемым колесом, взаимодействующим с беговой дорожкой, снабженной приводом перемещения, гибкая тяга которого связывает приводной двигатель с передним концом беговой дорожки посредством гасителя, а на поперечном валу с испытуемым колесом шарнирно установлена поворотная рама, на которой установлено устройство задания тормозной силы, корпус которого шарнирно соединен с внутренней рамой посредством силоизмерительного элемента, обеспечивается независимость показаний силоизмерительных элементов от способа крепления колеса на внутренней раме и непрерывность этих показаний, обеспечивается повторяемость эксперимента, обеспечивается отсутствие возмущающего воздействия приводного двигателя на беговую дорожку с испытуемым колесом, что приводит к точному измерению силы сопротивления качению колеса, продольной реакции опорной поверхности и тормозной силы. Due to the fact that in the device for measuring the forces acting on the wheel, the outer frame and the inner frame are connected by means of a force measuring element, the inner frame is pivotally mounted on the outer frame and rests on the transverse shaft with the test wheel interacting with a treadmill equipped with a movement drive the flexible traction of which connects the drive motor to the front end of the treadmill by means of a damper, and on the transverse shaft with the test wheel a pivoting frame is mounted pivotally, on which The device has a braking force setting device, the housing of which is pivotally connected to the inner frame by means of a force measuring element, the independence of the readings of the force measuring elements from the method of mounting the wheel on the inner frame and the continuity of these readings are ensured, the experiment is repeatable, and the disturbing action of the drive motor on the treadmill is ensured wheel, which leads to an accurate measurement of the rolling resistance of the wheel, the longitudinal reaction and the support surface and the braking force.
Вследствие того, что измерительная схема выполнена в виде установленного на поперечном валу и жестко связанного с испытуемым колесом мерного диска, снабженного датчиком его угла поворота, и поворотной планшайбы, установленной на поперечном валу с испытуемым колесом с возможностью вращения вокруг оси испытуемого колеса и имеющей жесткий поводок, связанный с мерным диском посредством двух симметрично расположенных упругих элементов, соединенных с датчиком замедления испытуемого колеса, обеспечивается повышенное качество измерения параметров движения испытуемого колеса. Due to the fact that the measuring circuit is made in the form of a measuring disk mounted on the transverse shaft and rigidly connected to the test wheel, equipped with a sensor of its rotation angle, and a rotary faceplate mounted on the transverse shaft with the test wheel with the possibility of rotation around the axis of the test wheel and having a rigid leash associated with the measuring disk by means of two symmetrically located elastic elements connected to the deceleration sensor of the test wheel, provides increased measurement quality pa ametrov test wheel movement.
Благодаря тому, что заявленное устройство снабжено устройством фиксации изменения динамического радиуса испытуемого колеса, выполненным в виде двуплечего рычага, опирающегося одним концом на измерительный стержень с датчиком деформаций и взаимодействующего другим концом с наружной поверхностью ступицы испытуемого колеса, обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства. Due to the fact that the claimed device is equipped with a device for fixing changes in the dynamic radius of the test wheel, made in the form of a two-shouldered lever resting on one end of the measuring rod with a strain sensor and interacting with the other end with the outer surface of the hub of the test wheel, the functionality of the device is expanded.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем осуществленным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенном в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all implemented features of the claimed invention, and the definition from the list identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the characteristics of the analogue, allowed to identify the set of essential in relation to discretion the technical result of the distinguishing features in the claimed subject matter set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.
Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результат которого показывает, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники. To verify the conformity of the claimed invention to the requirements of the inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the result of which shows that the claimed invention does not explicitly follow the prior art.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step".
На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения усилий, действующих на колесо; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез устройства по А-А на фиг.2; на фиг.4 - поперечный разрез по Б-Б на фиг.3; на фиг. 5 - продольный разрез устройства по В-В на фиг.2; на фиг.6 - вид Г на фиг.2. In FIG. 1 shows a diagram of a device for measuring forces acting on a wheel; figure 2 is a top view of figure 1; figure 3 is a longitudinal section of the device aa in figure 2; figure 4 is a transverse section along BB in figure 3; in FIG. 5 is a longitudinal section of the device according to BB in FIG. 2; in Fig.6 is a view of G in Fig.2.
Устройство для измерения усилий, действующих на колесо, содержит наружную раму 1, выполненную в виде двух горизонтальных полок 2 и двух вертикальных стоек 3, соединенных поперечной планкой 4 (фиг.1, 2). Наружная рама 1 связана с внутренней рамой 5, выполненной в виде двух вертикальных опор 6, шарнирно установленных на горизонтальных полках 2 наружной рамы 1 и шарнирно сочлененных с двумя параллельно установленными опорными балками 7, которые соединены передней поперечной полкой 8 и задней поперечной полкой 9 и шарнирно установлены на поперечном валу 10 с испытуемым колесом 11. На поперечном валу 10 с испытуемым колесом 11 также установлена поворотная рама 12 с возможностью поворота вокруг оси испытуемого колеса 11 и закреплены платформы со сменными грузами 13. Данная схема обеспечивает соединение наружной рамы 1 с внутренней рамой 5 и установленными на ней испытуемым колесом 11 и поворотной рамой 12. Испытуемое колесо 11 взаимодействует с горизонтально расположенной беговой дорожкой 14, снабженной приводом перемещения, содержащим приводной двигатель 15, соединенный с приводным барабаном 16, взаимодействующим с гибкой тягой 17, ориентированной через систему блоков 18, и один конец гибкой тяги соединен с задним концом беговой дорожки, а другой - с передним концом беговой дорожки через гаситель 19, обеспечивающий гашение продольных возмущающих колебаний, воздействующих на испытуемое колесо 11 от приводного двигателя 15. A device for measuring the forces acting on the wheel, contains an
Для обеспечения измерения силы сопротивления качению колеса 11 и продольной реакции опорной поверхности беговой дорожки 14 поперечная планка 4 наружной рамы 1 шарнирно соединена с задней поперечной полкой 9 опорных балок 7 внутренней рамы 5 посредством силоизмерительного элемента 20, расположенного в горизонтальном направлении симметрично горизонтально расположенной беговой дорожке 14, что при повороте вертикальных опор 6 внутренней рамы 5 относительно наружной рамы 1 при воздействии усилия со стороны опорных балок 7 обеспечивает воздействие задней поперечной полки 9 опорных балок 7 внутренней рамы 5 на силоизмерительный элемент 20 и, следовательно, фиксацию силы сопротивления качению колеса и продольной реакции опорной поверхности. To ensure the measurement of the rolling resistance of the
Для обеспечения измерения тормозной силы (фиг.1, 2, 3, 4) передняя поперечная полка 8 опорных балок 7 внутренней рамы 5 шарнирно соединена посредством силоизмерительного элемента 21 с корпусом 22 устройства задания тормозной силы, который расположен с возможностью взаимодействия с испытуемым колесом 11 на поворотной раме 12, установленной на поперечном валу 10 с возможностью поворота вокруг оси испытуемого колеса 11, что при взаимодействии устройства задания тормозной силы с испытуемым колесом 11 обеспечивает воздействие корпуса 22 устройства задания тормозной силы на силоизмерительный элемент 21 и, следовательно, фиксацию тормозной силы. Устройство задания тормозной силы имеет возможность взаимодействия с испытуемым колесом 11 благодаря наличию колодок 23, установленных с возможностью взаимодействия с тормозным диском 24 испытуемого колеса 11 на концах клещей рычажно-клещевого захвата 25. To ensure measurement of the braking force (Fig. 1, 2, 3, 4), the front
Для обеспечения повторяемости эксперимента и повышения точности измерений на петле 26 рычажно-клещевого захвата 25 закреплена приводная тяга 27, к другому концу которой подвешен груз 28, закон перемещения которого задает копирный путь 29, имеющий возможность равномерного перемещения в горизонтальной плоскости параллельно оси испытуемого колеса 11. To ensure the repeatability of the experiment and increase the accuracy of measurements, a
Для обеспечения фиксации параметров движения испытуемого колеса 11 устройство для измерения усилий, действующих на колесо, снабжено измерительной схемой (фиг. 1, 2, 6), которая имеет установленный на поперечном валу 10 и жестко связанный с испытуемым колесом 11 мерный диск 30, снабженный датчиком 31 его угла поворота, а также поворотную планшайбу 32, установленную на поперечном валу 10 соосно с испытуемым колесом 11 с возможностью вращения вокруг оси испытуемого колеса 11 и имеющую жесткий поводок 33, связанный с мерным диском 30 посредством двух симметрично расположенных упругих элементов 34 и 35, соединенных с датчиком 36 замедления испытуемого колеса 11, что обеспечивает при неравномерности движения мерного диска 30, жестко связанного с испытуемым колесом 11, поворот поворотной планшайбы 32 вокруг оси испытуемого колеса 11 относительно мерного диска 30, вызывающий разность стрел поджатия упругих элементов 34 и 35 и, следовательно, фиксацию датчиком 36 замедления испытуемого колеса 11, т.е. расширяет функциональные возможности устройства. To ensure fixation of the motion parameters of the
Устройство для измерения усилий, действующих на колесо, имеет устройство фиксации изменения динамического радиуса испытуемого колеса 11 (фиг. 1, 2, 5), которое выполнено в виде двуплечего рычага 37, ось которого установлена на неподвижной опоре 38 наружной рамы 1. Двуплечий рычаг 37 опирается одним концом на измерительный стержень 39 с датчиком деформаций 40, расположенный на неподвижной опоре 38 наружной рамы 1, а другим концом взаимодействует с наружной поверхностью ступицы испытуемого колеса 11, что обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства. A device for measuring the forces acting on the wheel has a device for fixing changes in the dynamic radius of the test wheel 11 (Fig. 1, 2, 5), which is made in the form of a two-
Устройство для измерения усилий, действующих на колесо, снабжено датчиком 41 скорости перемещения беговой дорожки 14 (фиг.1, 2), который установлен на наружной раме 1 с возможностью фиксации относительного положения беговой дорожки 14 и наружной рамы 1, что расширяет функциональные возможности устройства. The device for measuring the forces acting on the wheel is equipped with a treadmill speed sensor 14 (FIGS. 1, 2), which is mounted on the
Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.
Крутящий момент от приводного двигателя 15 передается приводному барабану 16, который посредством гибкой тяги 17, ориентированной через систему блоков 18, и гасителя 19, препятствующего передаче возмущающих продольных колебаний от приводного двигателя 15 на испытуемое колесо 11, приводит в движение беговую дорожку 14, взаимодействующую с испытуемым колесом 11, скорость перемещения которой относительно неподвижной рамы 1 постоянно фиксируется датчиком 41 линейной скорости. Это обеспечивает равномерное вращение испытуемого колеса 11, при этом наружная поверхность ступицы испытуемого колеса 11 взаимодействует с одним концом двуплечего рычага 37, ось которого установлена на неподвижной опоре 38 наружной рамы 1, опирающегося другим концом на измерительный стержень 39 с датчиком деформаций 40, расположенный на неподвижной опоре 38 наружной рамы 1, постоянно фиксирующим изменение динамического радиуса испытуемого колеса 11. Torque from the
При моделировании ведомого режима испытуемого колеса 11 копирный путь 29, имеющий возможность равномерного движения в горизонтальной плоскости параллельно оси испытуемого колеса 11, неподвижен и груз 28 устройства задания тормозной силы, подвешенный к приводной тяге 27, которая своим другим концом закреплена на петле 26 рычажно-клещевого захвата 25, находится в крайнем верхнем положении копирного пути 29, при этом колодки 23 рычажно-клещевого захвата 25 устройства задания тормозной силы не контактируют с тормозным диском 24 и испытуемое колесо 11 совершает равномерное вращательное движение. When modeling the driven mode of the
При этом рычажно-клещевой захват 25, жестко закрепленный в корпусе 22 устройства задания тормозной силы, установленного на шарнирно установленной на поперечном валу 10 с испытуемым колесом 11 с возможностью поворота вокруг оси испытуемого колеса 11 поворотной раме 12, вследствие отсутствия взаимодействия его колодок 23 с вращающимся тормозным диском 24, не поворачивает поворотную раму 12 с корпусом 22 устройства задания тормозной силы, шарнирно соединенным с передней поперечной полкой 8, соединяющей опорные балки 7 внутренней рамы 5 посредством силоизмерительного элемента 21, относительно оси испытуемого колеса 11, что приводит к отсутствию показаний силоизмерительного элемента 21. In this case, the lever-
Благодаря взаимодействию беговой дорожки 14 с равномерно вращающимся испытуемым колесом 11, на поперечном валу 10 которого закреплены платформы со сменными грузами 13 и шарнирно установлены опорные балки 7 внутренней рамы 5, которые шарнирно сочленены с вертикальными опорами 6 внутренней рамы 5, шарнирно установленными на горизонтальных полках 2 наружной рамы 1, и соединены передней поперечной полкой 8 и задней поперечной полкой 9, связанной с поперечной планкой 4 вертикальных стоек 3 наружной рамы 1 посредством силоизмерительного элемента 20. Due to the interaction of the
Вертикальные опоры 6 внутренней рамы 5 под воздействием усилия, передающегося на них от поперечного вала 10с испытуемым колесом 11 через опорные балки 7, поворачиваются относительно наружной рамы 1, при этом задняя поперечная полка 9 опорных балок 7 внутренней рамы 5 воздействует на силоизмерительный элемент 20, обеспечивая фиксацию силы сопротивления качению колеса 11 по поверхности беговой дорожки 14. The vertical supports 6 of the
Кроме того, датчик 31 угла поворота мерного диска 30, установленного на поперечном валу 10 и жестко связанного с испытуемым колесом 11, фиксирует угловой путь испытуемого колеса 11, а вследствие равномерности вращения мерного диска 30 поворотная планшайба 32, установленная на поперечном валу 10 с испытуемым колесом 11 с возможностью вращения вокруг оси испытуемого колеса 11 и имеющая жесткий поводок 33, связанный с мерным диском 30 посредством двух симметрично расположенных упругих элементов 34 и 35, соединенных с датчиком 36 замедления испытуемого колеса 11, совершает совместное вращение с мерным диском 30, в результате чего стрелы поджатия двух упругих элементов 34 и 35 одинаковы и показания датчика 36 замедления испытуемого колеса 11 отсутствуют. In addition, the
При моделировании тормозного режима испытуемого колеса 11 копирный путь 29 равномерно перемещается в горизонтальной плоскости параллельно оси испытуемого колеса 11 и груз 28 устройства задания тормозной силы, подвешенный к приводной тяге 27, которая своим другим концом закреплена на петле 26 рычажно-клещевого захвата 25, начинает опускаться вниз, взаимодействуя с поверхностью копирного пути 29, при этом колодки 23 рычажно-клещевого захвата 25 устройства задания тормозной силы контактируют с тормозным диском 24 и испытуемое колесо 11 совершает замедленное вращательное движение. When simulating the braking mode of the
При этом рычажно-клещевой захват 25, жестко закрепленный в корпусе 22 устройства задания тормозной силы, установленного на шарнирно установленной на поперечном валу 10 с испытуемым колесом 11 с возможностью поворота вокруг оси испытуемого колеса 11 поворотной раме 12, вследствие взаимодействия его колодок 23 с вращающимся тормозным диском 24, поворачивает поворотную раму 12 с корпусом 22 устройства задания тормозной силы, шарнирно соединенным с передней поперечной полкой 8, соединяющей опорные балки 7 внутренней рамы 5 посредством силоизмерительного элемента 21, относительно оси испытуемого колеса 11, что обеспечивает фиксацию силоизмерительным элементом 21 тормозной силы. In this case, the lever-
Благодаря взаимодействию беговой дорожки 14 с тормозящим испытуемым колесом 11, на поперечном валу 10 которого закреплены платформы со сменными грузами 13 и шарнирно установлены опорные балки 7 внутренней рамы 5, которые шарнирно сочленены с вертикальными опорами 6 внутренней рамы 5, шарнирно установленными на горизонтальных полках 2 наружной рамы 1 и соединены передней поперечной полкой 8 и задней поперечной полкой 9, связанной с поперечной планкой 4 вертикальных стоек 3 наружной рамы 1 посредством силоизмерительного элемента 20. Due to the interaction of the
Вертикальные опоры 6 внутренней рамы 5 под воздействием усилия, передающегося на них от поперечного вала 10 с испытуемым колесом 11 через опорные балки 7, поворачиваются относительно наружной рамы 1, при этом задняя поперечная полка 9 опорных балок 7 внутренней рамы 5 воздействует на силоизмерительный элемент 20, обеспечивая фиксацию продольной реакции опорной поверхности беговой дорожки 14. The vertical supports 6 of the
Кроме того, датчик 31 угла поворота мерного диска 30, установленного на поперечном валу 10 и жестко связанного с испытуемым колесом 11, фиксирует угловой путь испытуемого колеса 11, а вследствие неравномерности вращения мерного диска 30 поворотная планшайба 32, установленная на поперечном валу 10 с испытуемым колесом 11 с возможностью вращения вокруг оси испытуемого колеса 11 и имеющая жесткий поводок 33, связанный с мерным диском 30 посредством двух симметрично расположенных упругих элементов 34 и 35, соединенных с датчиком 36 замедления испытуемого колеса 11, поворачивается вокруг оси испытуемого колеса 11 относительно мерного диска 30, в результате чего стрелы поджатия двух упругих элементов 34 и 35 неодинаковы и датчик 36 фиксирует замедление испытуемого колеса 11. In addition, the
Предлагаемое устройство для измерения усилий, действующих на колесо, обеспечит значительное повышение точности измерений сил благодаря наличию в нем новой компоновочной схемы с новым приводом перемещения беговой дорожки и новым устройством задания тормозной силы, обеспечит высокое качество фиксации параметров движения колеса вследствие новой измерительной схемы, а также обеспечит расширение функциональных возможностей устройства благодаря устройству фиксации изменения динамического радиуса испытуемого колеса. The proposed device for measuring the forces acting on the wheel will provide a significant increase in the accuracy of force measurements due to the presence of a new layout scheme with a new treadmill drive and a new braking force setting device, it will provide high quality fixation of the wheel motion parameters due to the new measurement scheme, as well as will provide enhanced functionality of the device due to the device for fixing changes in the dynamic radius of the test wheel.
Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- устройство для измерения усилий, действующих на колесо, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для применения в области силоизмерительной техники, в частности для измерения сил и моментов, действующих на колесо при стендовых испытаниях, а также для определения параметров движения колеса, что обеспечивает значительное повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства;
- для заявленного изобретения, в том виде как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления в соответствии с описанием и прилагаемым чертежом;
- устройство для измерения усилий, действующих на колесо, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".Thus, the foregoing indicates that when using the claimed invention the following set of conditions:
- a device for measuring the forces acting on the wheel, embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in the field of power engineering, in particular for measuring the forces and moments acting on the wheel during bench tests, as well as for determining the parameters of the movement of the wheel, which provides a significant increase in the accuracy of measurements and the expansion of the functionality of the device;
- for the claimed invention, in the form as described in the claims, the possibility of its implementation in accordance with the description and the attached drawing is confirmed;
- a device for measuring the forces acting on the wheel, embodying the claimed invention in its implementation, is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability".
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000117022/28A RU2181194C2 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Device for measuring forces acting on wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000117022/28A RU2181194C2 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Device for measuring forces acting on wheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2181194C2 true RU2181194C2 (en) | 2002-04-10 |
| RU2000117022A RU2000117022A (en) | 2002-05-10 |
Family
ID=20237024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000117022/28A RU2181194C2 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Device for measuring forces acting on wheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2181194C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539847C1 (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method for determining force factors acting on transport wheel |
-
2000
- 2000-06-27 RU RU2000117022/28A patent/RU2181194C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539847C1 (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method for determining force factors acting on transport wheel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4599356B2 (en) | Test stand and method for aerodynamic measurements in vehicles | |
| JP6095676B2 (en) | Wind tunnel balance | |
| US7392693B2 (en) | Test stand for motor vehicles | |
| CA2397809C (en) | Portable roller dynamometer and vehicle testing method | |
| EP1769227A1 (en) | Lateral load tire testing system | |
| US8037773B2 (en) | Method of considering the dynamic behavior of a movable member of a machine for performing a wheel fatigue test | |
| US8549926B2 (en) | Testing apparatus | |
| US10337936B2 (en) | Dynamometer having a chassis to chassis load measurement device | |
| JPH06129954A (en) | Drum testing device | |
| US7348502B2 (en) | Counterbalance for a platform balance | |
| RU2181194C2 (en) | Device for measuring forces acting on wheel | |
| US6575024B2 (en) | Apparatus and method for testing tires and calibrating flat belt tire testing machines | |
| CN106404264A (en) | Measuring device and method for the internal resistance of stand based on counterforce roller cylinder brake test console | |
| JP3761813B2 (en) | Wheel lateral force measuring device | |
| JP3257617B2 (en) | Vehicle output measuring device and method | |
| CN205114741U (en) | Fast measuring device of door leaf | |
| SU417698A1 (en) | ||
| JP2834158B2 (en) | Shiyashi dynamometer | |
| JP3039027B2 (en) | Vehicle test equipment | |
| RU87524U1 (en) | INSTALLATION FOR DETERMINING RESISTANCE TO ROLLING OF PNEUMATIC WHEELS | |
| JP2011107163A (en) | Vibration correction system for tire testing system | |
| JP2559476Y2 (en) | Vehicle excitation force measuring device | |
| SU1709015A1 (en) | Device for testing soil strength | |
| JP2748598B2 (en) | Machine for measuring mechanical loss of chassis dynamometer | |
| SU821998A1 (en) | Device for measuring forces and torques in contact spot of pneumatic tyre with supporting surface |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040628 |