RU2559301C1 - Device of cyclic loading of linear road sensors - Google Patents
Device of cyclic loading of linear road sensors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559301C1 RU2559301C1 RU2014125351/28A RU2014125351A RU2559301C1 RU 2559301 C1 RU2559301 C1 RU 2559301C1 RU 2014125351/28 A RU2014125351/28 A RU 2014125351/28A RU 2014125351 A RU2014125351 A RU 2014125351A RU 2559301 C1 RU2559301 C1 RU 2559301C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- grooves
- support platform
- linear road
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к измерительной технике, а конкретнее - к устройству циклического нагружения линейных дорожных датчиков, предназначенных для взвешивания автотранспортных средств (АТС).The invention relates to measuring equipment, and more specifically to a device for cyclic loading of linear road sensors designed for weighing vehicles (ATS).
Уровень техникиState of the art
В настоящее время известно много различных линейных дорожных датчиков, применяемых для взвешивания в движении автотранспортных средств. Эти датчики используют, как правило, пьезоэлектрические или оптоволоконные чувствительные элементы.Currently, there are many different linear road sensors used for weighing in the movement of vehicles. These sensors typically use piezoelectric or fiber optic sensors.
Применительно к задаче динамического измерения осевых нагрузок, веса многоосных тележек и общего веса АТС в процессе движения («Weigh-in-Motion» - WIM) наиболее распространенными в мировой практике являются линейные дорожные датчики на основе дискретных чувствительных элементов. Эти устройства чаще всего представляют собой набор дискретных монокристаллических, например, кварцевых чувствительных элементов, выполненных обычно в виде дисков, расположенных в одном или нескольких параллельных рядах с небольшим пространственным разнесением вдоль жесткой конструкции, установленной в дорожном покрытии поперек направления движения АТС (см., к примеру, патент США №5501111, опубл. 26.03.1996).In relation to the task of dynamic measurement of axial loads, the weight of multi-axle bogies and the total weight of the vehicle during the movement (“Weigh-in-Motion” - WIM), linear road sensors based on discrete sensing elements are the most common in the world. These devices most often represent a set of discrete single-crystal, for example, quartz sensitive elements, usually made in the form of disks located in one or several parallel rows with a small spatial spacing along a rigid structure installed in the road surface across the direction of movement of the ATS (see, to for example, US patent No. 5501111, publ. 26.03.1996).
В наиболее распространенной в мировой практике реализации WIM корпус линейного дорожного датчика представляет собой установленный в дорожном покрытии экструдированный алюминиевый профиль (см., к примеру, патент США на промышленный образец №D686928, опубл. 30.07.2013) с размещенными в его замкнутом внутреннем объеме чувствительными элементами. На Фиг. 1а показан вид в изометрии такого профиля 1, а ссылочная позиция 2 отмечает дискретный чувствительный элемент. Такие чувствительные элементы (элементы из монокристаллического пьезоматериала, чаще всего - из монокристаллического кварца) расположены внутри замкнутого объема корпуса датчика вдоль его продольной оси обычно с одинаковым пространственным шагом; их форма при этом может быть произвольной, хотя, в большинстве реализаций, они представляют собой круглые диски (см., например, патент США №5641924, опубл. 31.10.1995, а также статью В.И. Речицкого «Из жизни дорожных датчиков», журнал «Автомобильные дороги», №7, 2013, стр. 61-70). Шаг установленных в корпусе такого датчика чувствительных элементов (дисков) обычно составляет 5-10 см. Протяженность датчика 3 (Фиг. 1б) чаще всего выбирается из условия перекрытия половины полосы движения и составляет 1,75-2,0 м.In the most widespread WIM implementation in the world, the linear road sensor housing is an extruded aluminum profile mounted in the road surface (see, for example, US Patent Design No. D686928, published July 30, 2013) with sensitive sensors located in its enclosed internal volume elements. In FIG. 1a shows an isometric view of such a
В последнее время начали активно применяться и более доступные по цене интегральные линейные датчики на базе пьезополимерных кабелей, гидравлических и оптоволоконных чувствительных элементов и т.п., которые получили модифицированные технические решения, позволившие значительно повысить их точность и чувствительность за счет введения в конструкцию интегрирующих и локализующих внешние усилия элементов (см. патенты РФ на полезные модели №№127912 и 127913, оба опубл. 09.01.2013 г.). Одна из таких конструкций интегрального линейного датчика 3 массы приведена на Фиг. 2.Recently, more affordable integrated linear sensors based on piezo-polymer cables, hydraulic and fiber optic sensing elements, etc., which have received modified technical solutions that have significantly improved their accuracy and sensitivity due to the introduction of integrating and localizing the external forces of the elements (see RF patents for utility models No. 127912 and 127913, both published. 01/09/2013). One such design of an integral
Практика показывает, что влияющие на потенциально достижимую точность конструктивные и технологические дефекты локальной природы присутствуют как в линейных датчиках на основе дискретных монокристаллических чувствительных элементов, так и в линейных датчиках на базе интегральных чувствительных элементов. Отсюда можно сделать однозначный вывод: решение об использовании любого из упомянутых типов датчиков можно принять лишь на основании снятия в лабораторных (производственных) условиях семейства характеристик, отражающих реакцию датчика на приложенную нагрузку в каждой точке по всей его протяженности. При этом сам процесс приложения нагрузки к различным участкам датчика должен осуществляться с минимально возможным пространственным шагом вдоль продольной оси датчика и быть максимально приближен к реальному процессу взаимодействия колеса АТС и датчика, расположенного в дорожном покрытии.Practice shows that structural and technological defects of a local nature that affect potentially achievable accuracy are present both in linear sensors based on discrete single-crystal sensitive elements and in linear sensors based on integrated sensitive elements. From this we can make an unambiguous conclusion: the decision to use any of the mentioned types of sensors can be made only on the basis of taking in the laboratory (production) conditions a family of characteristics that reflect the response of the sensor to the applied load at each point along its entire length. At the same time, the process of applying a load to different sections of the sensor should be carried out with the smallest possible spatial step along the longitudinal axis of the sensor and be as close as possible to the real process of interaction of the ATS wheel and the sensor located in the road surface.
На Фиг. 3 приведен один из возможных вариантов реализации устройства (стенда) для снятия нагрузочной характеристики линейного дорожного датчика веса. В качестве измеряемого объекта здесь изображен линейный датчик 3 на дискретных чувствительных элементах с неразрезным (сплошным) верхним концентратором (обкладкой). Этот датчик 3 установлен на подвижном основании, обеспечивающем как возможность перемещения нагрузочного устройства вдоль его оси, так и возможность приложения нормированного в заданных пределах усилия Рпр, изменяемого, например, с помощью гидравлического поршневого устройства, соединенного с подвижным основанием. Закрепленный в неподвижной конструкции с возможностью свободного вращения по оси элемент 4 может быть выполнен, например, в виде автомобильного колеса или обрезиненного металлического диска. Устройство, подключаемое к выводам датчика, вычисляет измеренную величину усилия Ризм и сравнивает его с приложенным усилием Рпр (см. книгу В.И. Речицкого «Весогабаритный контроль автотранспорта». - М.: Фонд «Наука и жизнь», 2014. - 196 с.).In FIG. Figure 3 shows one of the possible embodiments of the device (stand) for removing the load characteristics of a linear road weight sensor. As a measured object, a
Не вникая в непринципиальные детали работы такого устройства, следует отметить, что оно, практически, удовлетворяет названным выше требованиям к осуществлению прецизионного параметрического контроля линейных датчиков любого типа. Но при этом имеет один характерный недостаток: «прокат» датчика осуществляется вдоль его продольной оси, а не поперек, как это происходит в реальных дорожных условиях. В этом случае невозможно оценить целый ряд искажающих показания датчика 3 факторов, например «раскачивание» верхнего концентратора относительно зоны его соприкосновения с поверхностью чувствительных элементов, являющейся в этом случае осью качания (ширина концентратора значительно шире протяженности чувствительного элемента в направлении проезда АТС с целью интеграции вертикального усилия, «собираемого» с максимально возможной площади дорожного покрытия).Without delving into the unprincipled details of the operation of such a device, it should be noted that it practically satisfies the above requirements for the implementation of precision parametric control of linear sensors of any type. But at the same time it has one characteristic drawback: the “rental” of the sensor is carried out along its longitudinal axis, and not across, as it happens in real road conditions. In this case, it is impossible to evaluate a number of factors that distort the sensor’s readings, for example, “swinging” of the upper concentrator relative to the zone of its contact with the surface of the sensing elements, which in this case is the swing axis (the width of the concentrator is much wider than the length of the sensing element in the direction of the ATC passage in order to integrate effort "collected" from the maximum possible area of the road surface).
Известны также так называемые кольцевые (циклические) стенды, применяемые, в основном, для оценки износостойкости дорожных покрытий. Из них в отечественной практике наиболее известным является Комплекс ускоренных испытаний дорожных материалов КУИДМ-2 «Карусель», расположенный на полигоне МАДИ и эксплуатируемый с 2011 года (см. сайт: http://rukamen.ru). Динамическая установка имеет четыре расположенных под углом 90 градусов лопасти длиной по 15 метров, прокатывающие размещенные на их торцах колеса по треку шириной 3,75 метра и протяженностью 95 метров со скоростью до 80 км/час (грузовики) и до 140 км/час (легковые), обеспечивая нагрузку на дорожное полотно 7,0 и 0,6 тонн, соответственно (Фиг. 4а-б).Also known are the so-called annular (cyclic) stands, used mainly for assessing the wear resistance of road surfaces. Of these, the most famous in domestic practice is the KUIDM-2 Carousel Accelerated Testing Complex of Road Materials, located at the MADI training ground and operated since 2011 (see website: http://rukamen.ru). The dynamic installation has four blades 15 meters long located at an angle of 90 degrees, rolling wheels placed at their ends along a track 3.75 meters wide and 95 meters long with a speed of up to 80 km / h (trucks) and up to 140 km / h (cars ), providing a load on the roadway of 7.0 and 0.6 tons, respectively (Fig. 4a-b).
В зарубежной практике применяются аналогичные стенды, например приведенная на Фиг.4в одна из крупнейших в мире французская установка LCPC (см. Каталог оборудования Laboratoire Central des Ponts and Chaussees (LCPC), Париж, 2000. - 120 с.).In foreign practice, similar stands are used, for example, one of the world's largest French LCPC installation shown in Fig. 4c (see the Catalog of equipment of the Laboratoire Central des Ponts and Chaussees (LCPC), Paris, 2000. - 120 pp.).
Для оценки износостойкости дорожных покрытий применяют также и линейные стенды (Фиг.5), в которых испытуемый образец поочередно прокатывается в обоих направлениях под транслирующим нагрузку колесом (см. статью «Определение характеристик сдвигоустойчивости асфальтобетона на машине для испытаний материалов ИП 5150-50», журнал «Автомобильные дороги», №3, 2002, с. 32-34). Однако применение линейных стендов для параметрической оценки линейного датчика, встроенного в испытуемый образец дорожного покрытия, не обеспечивает возможности проведения циклических измерений на больших скоростях.To assess the wear resistance of road surfaces, linear stands are also used (Figure 5), in which the test sample is alternately rolled in both directions under a load-transmitting wheel (see the article "Determination of the shear resistance characteristics of asphalt concrete on a material testing machine IP 5150-50", journal “Roads”, No. 3, 2002, p. 32-34). However, the use of linear stands for the parametric assessment of a linear sensor embedded in the test sample of the road surface does not provide the possibility of conducting cyclic measurements at high speeds.
Кольцевые стенды, на первый взгляд, идеально подходят для задачи циклических испытаний линейных датчиков во всем требуемом диапазоне скоростей. Естественно, что масштаб такого стенда для целей испытания линейных дорожных датчиков, длина которых редко превышает 2-3 метра, может быть соответственно уменьшен. При этом оптимален вариант, когда датчик может быть встроен в радиальный паз круглого опорного стола и дискретно перемещаться под зоной проката колеса в пределах всей своей протяженности.At first glance, ring stands are ideally suited for the task of cyclic testing of linear sensors in the entire required speed range. Naturally, the scale of such a stand for the purpose of testing linear road sensors, the length of which rarely exceeds 2-3 meters, can be accordingly reduced. In this case, the optimal option is when the sensor can be embedded in the radial groove of the round support table and move discretely under the wheel rental zone within its entire length.
С учетом того обстоятельства, что для обеспечения динамического баланса известные кольцевые стенды имеют четное число спиц (и, соответственно, колес), недостатком известной конструкции в этом случае будет непропорционально большой диаметр стенда (расстояние между нагрузочными колесами одной оси), который должен быть не меньше протяженности испытуемого датчика. Это объясняется тем обстоятельством, что датчик должен во время передвижения взаимодействовать лишь с одним из колес стенда; одновременный же прокат по нему обоих колес не позволит идентифицировать парциальные реакции датчика на их воздействие.Given the fact that in order to ensure dynamic balance the known ring stands have an even number of spokes (and, accordingly, wheels), the disadvantage of the known design in this case will be a disproportionately large diameter of the stand (the distance between the load wheels of one axis), which should be not less than the length of the test sensor. This is due to the fact that the sensor must only interact with one of the wheels of the stand during movement; the simultaneous rental of both wheels on it will not allow to identify the partial reactions of the sensor to their impact.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Таким образом, существует необходимость в таком техническом решении, которое позволило бы оптимизировать размер циклического испытательного стенда за счет обеспечения практически неограниченного перемещения датчика по его длине в любом направлении под нагрузочными колесами независимо от размера стенда, то есть дало бы возможность проводить измерение параметров линейного дорожного датчика, превосходящего по длине размер опорного стола стенда.Thus, there is a need for such a technical solution that would optimize the size of the cyclic test bench by providing virtually unlimited movement of the sensor along its length in any direction under the load wheels, regardless of the size of the stand, that is, it would make it possible to measure the parameters of a linear road sensor , exceeding in length the size of the bench support table.
Для решения этой задачи в настоящем изобретении предложено устройство циклического нагружения линейных дорожных датчиков, содержащее: опорную платформу, на верхней поверхности которой выполнен по меньшей мере один паз, и каждый из этих пазов предназначен для размещения в нем нагружаемого линейного дорожного датчика; вал, установленный с возможностью вращения над средней частью опорной платформы практически перпендикулярно ей; нечетное число осей, закрепленных на валу в плоскости, практически параллельной верхней поверхности опорной платформы, и разнесенных одна от другой на одинаковые углы; колеса, каждое из которых установлено с возможностью свободного вращения на соответствующей из осей на одном и том же фиксированном расстоянии от вала; привод, предназначенный для приведения вала во вращение.To solve this problem, the present invention provides a device for cyclic loading of linear road sensors, comprising: a support platform, on the upper surface of which at least one groove is made, and each of these grooves is designed to accommodate a loaded linear road sensor; a shaft mounted with the possibility of rotation over the middle part of the support platform almost perpendicular to it; an odd number of axles mounted on the shaft in a plane almost parallel to the upper surface of the support platform, and spaced from one another at equal angles; wheels, each of which is installed with the possibility of free rotation on the corresponding axle at the same fixed distance from the shaft; drive designed to bring the shaft into rotation.
Особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что опорная платформа может быть выполнена с возможностью регулируемого поджима вверх к колесам.A feature of the device of the present invention is that the support platform can be made with the possibility of an adjustable upward pull to the wheels.
Другая особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что вал может быть выполнен с возможностью регулируемого поджима вниз к опорной платформе.Another feature of the device of the present invention is that the shaft can be made with the possibility of adjustable pull down to the support platform.
Еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что пазы могут быть выполнены различной ширины для контроля различных по форме линейных дорожных датчиков.Another feature of the device of the present invention is that the grooves can be made of different widths to control different in shape linear road sensors.
Еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что пазы могут быть выполнены различной глубины для контроля различных по форме линейных дорожных датчиков.Another feature of the device of the present invention is that the grooves can be made of various depths for monitoring linear road sensors of various shapes.
При этом по меньшей мере некоторые из пазов могут быть выполнены регулируемыми по высоте и (или) ширине.At the same time, at least some of the grooves can be made adjustable in height and (or) width.
Кроме того, пазы могут быть снабжены сменными вкладышами разной толщины для обеспечения контроля линейных дорожных датчиков на заданном заглублении.In addition, the grooves can be equipped with interchangeable inserts of different thicknesses to provide control of linear road sensors at a given depth.
Еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что пазы могут быть направлены по радиусам, исходящим из проекции оси вращения вала на опорную платформу.Another feature of the device of the present invention is that the grooves can be directed along the radii emanating from the projection of the axis of rotation of the shaft on the support platform.
В этом случае по меньшей мере один из пазов может быть выполнен проходящим по всей верхней поверхности опорной платформы через проекцию оси вращения вала на опорную платформу.In this case, at least one of the grooves can be made passing along the entire upper surface of the support platform through the projection of the axis of rotation of the shaft on the support platform.
При этом опорная платформа может иметь форму круга, а вал при этом может быть установлен над его центром.In this case, the supporting platform can be in the form of a circle, and the shaft can be installed above its center.
Еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что опорная платформа может быть выполнена с возможностью наклона ее верхней поверхности относительно горизонтальной плоскости.Another feature of the device of the present invention is that the support platform can be configured to tilt its upper surface relative to a horizontal plane.
Наконец, еще одна особенность устройства по настоящему изобретению состоит в том, что опорная платформа и вал могут быть выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга в горизонтальной плоскости.Finally, another feature of the device of the present invention is that the support platform and the shaft can be configured to move relative to each other in a horizontal plane.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фиг. 1 показаны известные линейные дорожные датчики.In FIG. 1 shows well-known linear road sensors.
На Фиг. 2 приведен вид в разрезе еще одного известного линейного дорожного датчика.In FIG. 2 is a sectional view of yet another known linear road sensor.
На Фиг. 3 показана условная схема известного стенда для снятия нагрузочной характеристики линейного дорожного датчика веса.In FIG. 3 shows a schematic diagram of a known stand for removing the load characteristics of a linear road weight sensor.
На Фиг. 4 приведены вид сверху (а) и виды в изометрии (б, в) известных циклических испытательных стендов.In FIG. 4 shows a top view (a) and isometric views (b, c) of known cyclic test benches.
На Фиг. 5 показан вид известного линейного испытательного стенда.In FIG. 5 shows a view of a known linear test bench.
На Фиг. 6 приведен вид сверху одного варианта осуществления устройства циклического нагружения линейных дорожных датчиков по настоящему изобретению.In FIG. 6 is a plan view of one embodiment of a cyclic loading device of linear road sensors of the present invention.
На Фиг. 7 приведен вид сверху другого варианта осуществления устройства циклического нагружения линейных дорожных датчиков по настоящему изобретению.In FIG. 7 is a plan view of another embodiment of a cyclic loading device of linear road sensors of the present invention.
На Фиг. 8 показан условный вид спереди устройства по Фиг.6 или 7.In FIG. 8 shows a conditional front view of the device of FIG. 6 or 7.
Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed Description of Embodiments
На Фиг. 6 приведен вид сверху одного варианта осуществления устройства циклического нагружения линейных дорожных датчиков по настоящему изобретению. Это устройство содержит:In FIG. 6 is a plan view of one embodiment of a cyclic loading device of linear road sensors of the present invention. This device contains:
- опорную платформу 7, на верхней поверхности которой выполнен паз 6, предназначенный для размещения в нем нагружаемого линейного дорожного датчика 3;- a supporting platform 7, on the upper surface of which a
- вал 10, установленный с возможностью вращения над средней частью опорной платформы 7 практически перпендикулярно ей;- a shaft 10 mounted rotatably over the middle part of the support platform 7 almost perpendicular to it;
- три оси 5, закрепленных на валу 10 в плоскости, практически параллельной верхней поверхности опорной платформы 7, и разнесенных одна от другой на углы 120°;- three axis 5, mounted on the shaft 10 in a plane almost parallel to the upper surface of the support platform 7, and spaced one from the other at angles of 120 °;
- колеса 4, каждое из которых установлено с возможностью свободного вращения на соответствующей из осей 5 на одном и том же фиксированном расстоянии от вала 10;-
- привод (не показано), предназначенный для приведения вала 10 во вращение.- a drive (not shown), designed to bring the shaft 10 into rotation.
Опорная платформа 7 на Фиг.6 показана круглой формы, однако это всего лишь иллюстративный пример и форма опорной платформы 7 может быть выбрана любой с точки зрения удобства ее изготовления, размещения и (или) обслуживания. Важно только, чтобы эта опорная платформа 7 позволяла разместить на ней нагружаемый линейный дорожный датчик 3 в предназначенном для него пазу 6. На Фиг. 6 показан единственный паз 6, проходящий через центр опорной платформы 7 или через проекцию оси вращения вала 10 на опорную платформу 7. Однако такое выполнение опорной платформы с одним пазом 6 представляет собой лишь один из возможных вариантов.The supporting platform 7 in Fig.6 shows a circular shape, however, this is just an illustrative example and the shape of the supporting platform 7 can be chosen by anyone from the point of view of convenience of its manufacture, placement and (or) maintenance. It is only important that this support platform 7 allows the loadable
К примеру, на верхней поверхности опорной платформы 7 может быть выполнено несколько пазов 6, проходящих в радиальном направлении от проекции оси вращения вала 10 на опорную платформу 7. Специалистам понятно, что если в устройстве по Фиг. 6 ширина (диаметр) опорной платформы 7 может равняться длине нагружаемого линейного дорожного датчика 3, то в устройстве по Фиг. 7 ширина (диаметр) опорной платформы 7 будет более чем вдвое больше. Зато такая конструкция позволит одновременно испытывать несколько линейных дорожных датчиков 3 (по числу пазов 6).For example, on the upper surface of the supporting platform 7,
Как видно на Фиг. 7, пазы 6 могут быть выполнены разной ширины, а также разной глубины для того, чтобы на одном и том же устройстве можно было испытывать (нагружать) линейные дорожные датчики 3 различной формы. Разная глубина пазов 6 может оказаться полезной также для того, чтобы испытывать (нагружать) линейные дорожные датчики 3 на заданном заглублении в дорожное полотно. В этом случае устройство по настоящему изобретению будет снабжено сменными вкладышами разной толщины.As seen in FIG. 7, the
Специалистам также понятно, что как ширина, так и глубина хотя бы некоторых пазов 6 могут быть регулируемыми с помощью известных средств, к примеру, перемещаемых стенок или дна наподобие губок в слесарных или столярных тисках.Specialists also understand that both the width and depth of at least some of the
Возвращаясь к Фиг. 6, следует отметить, что три оси 5 показаны только в качестве примера. Этих осей 5 может быть и больше, важно только, чтобы их было нечетное число. Необходимость именно нечетного числа осей 5 - и, соответственно, посаженных на каждую из них колес 4 - будет пояснена далее.Returning to FIG. 6, it should be noted that the three axes 5 are shown by way of example only. There can be more of these 5 axes, it is only important that there be an odd number of them. The need for exactly an odd number of axles 5 - and, accordingly,
Как уже отмечалось ранее, оси 5 лежат в плоскости, практически параллельной верхней поверхности опорной платформы 7, и разнесены на практически одинаковые углы одна от другой. В принципе, равенство углов разнесения осей 5 не является обязательным, однако несоблюдение этого условия может привести к неустойчивой работе всего устройства при значительных скоростях вращения вала 10 вследствие разбалансированности всей вращающейся части этого устройства.As already noted, the axes 5 lie in a plane almost parallel to the upper surface of the support platform 7, and are spaced apart by almost equal angles from one another. In principle, the equality of the angles of separation of the axes 5 is not necessary, however, non-compliance with this condition can lead to unstable operation of the entire device at significant speeds of rotation of the shaft 10 due to the imbalance of the entire rotating part of this device.
На каждой оси 5 установлено с возможностью свободного вращения колесо 4. Это может быть реальное автомобильное колесо либо его имитация в виде обрезиненного круга. Специалистам понятно, что все колеса должны быть одинаковыми или хотя бы иметь одинаковые диаметры. Установка колес 4 на осях 5 может выполняться на любом требуемом расстоянии от оси вращения вала 10 с последующей фиксацией в этом положении.On each axis 5, the
Следует специально отметить, что устройство по настоящему изобретению спроектировано так, чтобы давление всех колес 4 на верхнюю поверхность опорной платформы 7 было одинаковым. Для того чтобы обеспечить возможность регулируемого поджима верхней поверхности опорной платформы 7 (а значит, и установленного в пазу 6 нагружаемого линейного дорожного датчика 3) к плоскости качения колес 4, в устройстве по настоящему изобретению может быть предусмотрено соответствующее средство, например гидро- или пневмоцилиндры, винтовые приводы на электродвигателях с редукторами и т.п. Эти средства для регулируемого поджима могут размещаться как под опорной платформой 7 (см. Фиг. 8), так и над ней. В первом случае будет осуществляться поджим опорной плиты 7 вверх, тогда как во втором случае будет осуществляться поджим вала 10 (а значит, и колес 4) вниз. Отметим, что на Фиг.8 показан вкладыш 11, позволяющий нагружать линейный дорожный датчик 3 меньшей толщины, чем глубина паза 6, для испытания датчика на заданном заглублении.It should be specifically noted that the device of the present invention is designed so that the pressure of all
Привод вала 10 обеспечивает его вращение в любую сторону с любой требуемой скоростью. Выполнение привода может быть любым, как известным специалистам, так и разработанным в будущем. Это, в частности, может быть электродвигатель с регулируемым редуктором.The drive shaft 10 provides its rotation in any direction at any desired speed. The execution of the drive can be any, as well-known specialists, and developed in the future. This, in particular, may be an electric motor with an adjustable gear.
Следует упомянуть и такую опцию, как возможность наклона верхней поверхности опорной платформы 7 относительно горизонтальной плоскости. Это может оказаться полезным для испытаний линейных дорожных датчиков 3 с имитацией поворотных участков дороги.It should also be mentioned an option such as the possibility of tilting the upper surface of the supporting platform 7 relative to the horizontal plane. This may be useful for testing
Еще одна опция может обеспечивать возможность перемещения опорной платформы 7 и вала 10 относительно друг друга в горизонтальной плоскости. Это позволит прокатывать линейные дорожные датчики 3, расположенные не перпендикулярно направлению движения автотранспорта.Another option may provide the ability to move the supporting platform 7 and the shaft 10 relative to each other in the horizontal plane. This will allow rolling
Устройство циклического нагружения линейных дорожных датчиков по настоящему изобретению работает следующим образом.The cyclic loading device of linear road sensors of the present invention operates as follows.
Нагружаемый (подлежащий проверке) линейный дорожный датчик 3 помещается в соответствующий паз 6 на опорной платформе 7. При необходимости этот датчик 3 может быть зафиксирован, например, с помощью соответствующих вкладышей по бокам либо путем заливки щелей фиксирующим твердеющим раствором. Заливка может применяться и в случае размещения испытуемого датчика 3 в пазу 6 большей глубины, чем толщина датчика, чтобы проконтролировать характеристики при нагружении заглубленного датчика. Отметим, что в этом случае может использоваться также соответствующий вкладыш 11 (Фиг. 8).The loaded (to be checked)
Затем производится установка колес 4 на осях 5 на заданном расстоянии от оси вращения вала 10 и их фиксация в этом положении. При необходимости осуществляется поджим опорной платформы 7 и вала 10 друг к другу путем перемещения либо опорной платформы 7 вверх, либо вала 10 вниз с помощью соответствующих средств. Величину поджима контролируют с помощью любых известных специалистам средств.Then the
Далее включают привод и начинают вращение вала 10, перемещающего оси 5, в результате чего колеса 4 поочередно прокатываются по испытуемому линейному дорожному датчику 3, установленному в пазу 6. Реакция датчика 3 на циклическое (периодическое) нагружение прокатывающимися по нему колесами регистрируется любыми соответствующими приборами, как известно специалистам.Next, the drive is turned on and the rotation of the shaft 10 moving the axis 5 begins, as a result of which the
В устройстве по настоящему изобретению возможно определять характеристики линейного дорожного датчика (отклики на прокатывающиеся по нему колеса) с любым требуемым шагом в направлении длинного размера датчика. Для этого после завершения заданного числа прокатов колес 4 датчик 3 перемещается вдоль паза 6 на выбранную величину пространственного шага и прокатка повторяется.In the device of the present invention, it is possible to determine the characteristics of a linear road sensor (responses to wheels rolling on it) with any desired step in the direction of the long size of the sensor. For this, after the completion of a predetermined number of
Поскольку число осей 5 нечетно, в устройстве по настоящему изобретению исключена ситуация, когда по датчику 3, показанному на Фиг.6, проезжают одновременно два колеса, расположенных на противоположных относительно вала 10 осях 5 в случае их четного числа. (Следует специально отметить, что в принципе число осей 5 может быть и четным, однако тогда датчик 3 может быть продвинут в диаметральном пазу 6 (Фиг. 6) только вплоть до внутренней границы проката колес, чтобы исключить одновременный проезд двух и более колес по противоположным концам одного и того же датчика 3. Однако такая конструкция, будучи эквивалентна устройству по данному изобретению, потребует значительно большего размера стола и потребует в рамках одного цикла измерений передвижения датчика сначала в одну, а потом в другую стороны вместо однократного перемещения при нечетном числе осей.)Since the number of axles 5 is odd, the situation in the device of the present invention is excluded when two wheels located on the axles 5 opposite to the shaft 10 in the case of an even number pass simultaneously along the
Устройство по настоящему изобретению позволяет снимать характеристики линейных дорожных датчиков в условиях, максимально приближенных к реальной дорожной ситуации. К примеру, если требуется проверка линейного дорожного датчика, установленного в дорожном полотне под углом к направлению поперек движения автотранспорта, достаточно сдвинуть вал 10 относительно середины опорной платформы 7 и тогда колеса 4 будут проезжать по датчику 3, размещенному в пазу 6, под углом, отличным от прямого. Если же требуется узнать, как будет реагировать линейный дорожный датчик 3 на проезжающие колеса в случае его размещения в наклоненном дорожном полотне (на участках с поворотом), опорную платформу 7 и вал 10 можно соответственно наклонить.The device of the present invention allows you to take the characteristics of linear road sensors in conditions as close as possible to a real traffic situation. For example, if you need to check the linear road sensor installed in the roadway at an angle to the direction transverse to the movement of vehicles, it is enough to move the shaft 10 relative to the middle of the supporting platform 7 and then the
Устройство по настоящему изобретению может быть дополнено датчиками 8 силы (Фиг. 7), расположенными между пазами 6 и равномерно размещенными в створе качения колес 4 с перекрытием дорожки 9 качения не менее чем на всю ширину колес, для контроля величины усилия, оказываемого колесами 4 на поверхность опорной платформы 7.The device of the present invention can be supplemented by force sensors 8 (Fig. 7), located between the
Таким образом, устройство по настоящему изобретению обеспечивает технический результат, состоящий в оптимизации размера опорной платформы и всего кольцевого стенда за счет обеспечения практически неограниченного перемещения датчика по его длине в любом направлении под нагрузочными колесами независимо от размера опорной платформы, что дает возможность проводить измерение параметров линейного датчика, значительно превосходящего по длине размер опорной платформы.Thus, the device of the present invention provides a technical result consisting in optimizing the size of the support platform and the entire annular stand by providing virtually unlimited movement of the sensor along its length in any direction under the loading wheels regardless of the size of the support platform, which makes it possible to measure linear parameters sensor, significantly exceeding the length of the support platform.
Claims (12)
- опорную платформу, на верхней поверхности которой выполнен по меньшей мере один паз, и каждый из этих пазов предназначен для размещения в нем нагружаемого линейного дорожного датчика;
- вал, установленный с возможностью вращения над средней частью упомянутой опорной платформы практически перпендикулярно ей;
- нечетное число осей, закрепленных на упомянутом валу в плоскости, практически параллельной верхней поверхности упомянутой опорной платформы, и разнесенных одна от другой на практически одинаковые углы;
- колеса, каждое из которых установлено с возможностью свободного вращения на соответствующей из упомянутых осей на одном и том же фиксированном расстоянии от упомянутого вала;
- привод, предназначенный для приведения упомянутого вала во вращение.1. A cyclic loading device for linear road sensors, comprising:
- a support platform, on the upper surface of which at least one groove is made, and each of these grooves is designed to accommodate a loaded linear road sensor in it;
- a shaft mounted to rotate over the middle part of the aforementioned support platform almost perpendicular to it;
- an odd number of axes mounted on said shaft in a plane practically parallel to the upper surface of said support platform, and spaced apart from one another by practically identical angles;
- wheels, each of which is installed with the possibility of free rotation on the corresponding of the mentioned axles at the same fixed distance from the said shaft;
- a drive designed to bring said shaft into rotation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125351/28A RU2559301C1 (en) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Device of cyclic loading of linear road sensors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125351/28A RU2559301C1 (en) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Device of cyclic loading of linear road sensors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2559301C1 true RU2559301C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53796316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014125351/28A RU2559301C1 (en) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Device of cyclic loading of linear road sensors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2559301C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689538C1 (en) * | 2017-02-28 | 2019-05-29 | Кистлер Холдинг Аг | Device and method for dynamic weight control sensor calibration |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU91760U1 (en) * | 2009-07-15 | 2010-02-27 | Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" | CAR WEIGHTS |
| US8080742B2 (en) * | 2008-11-25 | 2011-12-20 | International Road Dynamics, Inc. | Measurement of wheel and/or axle load of road vehicles |
| RU127913U1 (en) * | 2013-01-09 | 2013-05-10 | Владимир Ильич Речицкий | MOTOR VEHICLE SENSOR (ATS) |
-
2014
- 2014-06-24 RU RU2014125351/28A patent/RU2559301C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8080742B2 (en) * | 2008-11-25 | 2011-12-20 | International Road Dynamics, Inc. | Measurement of wheel and/or axle load of road vehicles |
| RU91760U1 (en) * | 2009-07-15 | 2010-02-27 | Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" | CAR WEIGHTS |
| RU127913U1 (en) * | 2013-01-09 | 2013-05-10 | Владимир Ильич Речицкий | MOTOR VEHICLE SENSOR (ATS) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| В.И.Речицкий "Из жизни дорожных датчиков", Автомобильные дороги, N7, 2013, стр.61-70. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689538C1 (en) * | 2017-02-28 | 2019-05-29 | Кистлер Холдинг Аг | Device and method for dynamic weight control sensor calibration |
| US10801881B2 (en) | 2017-02-28 | 2020-10-13 | Kistler Holding Ag | Apparatus and method for calibrating a weigh-in-motion sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8549926B2 (en) | Testing apparatus | |
| CN204269495U (en) | A kind of ground surface material accelerates abrasion laboratory testing rig | |
| KR101212584B1 (en) | Tire wear analysis method | |
| CN101532900B (en) | Vertical type wheel hub dynamic balancing machine | |
| US7591167B2 (en) | Methods and systems for measurement of tire rolling resistance | |
| US20170153163A1 (en) | Method for predicting rolling resistance of tire and device for predicting rolling resistance of tire | |
| CN102620888A (en) | Heavy vehicle mass and mass center detection device | |
| JP2007503573A (en) | Test stand and method for aerodynamic measurements in vehicles | |
| CN105445180A (en) | Pavement antiskid performance testing device and testing method thereof | |
| KR101947906B1 (en) | Indoor Test Machine for Performance Evaluation of Off-road Tire | |
| CN105445041B (en) | A kind of light-duty unmanned vehicle parameter test platform | |
| RU2559301C1 (en) | Device of cyclic loading of linear road sensors | |
| JP6992077B2 (en) | Tire tester, how to test tires, and computer programs | |
| CN104296925B (en) | System for characterizing tire uniformity machines and the method using the characterization | |
| CN107860506A (en) | A kind of spoke tension force measuring device | |
| CN104034540A (en) | Railway vehicle bogie steering resistance characteristic determination test device and method | |
| KR101546892B1 (en) | Road profile simulator and testing method for road profile measurement using the same | |
| US3726124A (en) | Testing machine for tires and the like | |
| KR20200016361A (en) | Calculation device and calculation method of east-radius of tire | |
| CN110864963A (en) | Pavement wear resistance test device | |
| CN208125388U (en) | Automobile chassis life test apparatus | |
| CN203811302U (en) | Detection workbench for axle residual stress | |
| CN112177064B (en) | Shear box device for simulating foundation pit wall soil interface | |
| CN210834615U (en) | Dynamic shear rheometer friction coefficient testing device | |
| CN205593505U (en) | Motor vehicle track measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170625 |