RU2765315C1

RU2765315C1 - Test stand for pneumatic tires and elastic elements of vehicle suspenders

Info

Publication number: RU2765315C1
Application number: RU2021115536A
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Рябов; Алексей Владимирович Поздеев; Вячеслав Владимирович Новиков; Константин Владимирович Чернышов; Дмитрий Андреевич Чумаков
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-01-28

Abstract

FIELD: engineering.

SUBSTANCE: stand contains a base, on which by means of a frame movable in vertical direction is installed a traverse connected to weights, a reclining hydraulic cylinder mounted between the traverse and the base, and a loading mechanism for the tested elements, including a crawler and a pusher connected to pusher drive mounted in a vertical guide with supporting elements on the upper part made in form of staggered rigid rollers forming a roller, to which through a caterpillar belt covering a driven drum connected to crawler drive, test elements connected to traverse are based. Loads are fixed on the top of the traverse. The loading mechanism is mounted on swivel frame, between end and base of which a screw mechanism is pivotally mounted, the axis of which is perpendicular to the radius drawn from the axis of swivel frame to hinge of screw mechanism mounted on it. The swivel frame axis is fixed on the lower part of stand base and coincides with vertical axis of tire loading. The pusher drive is made in form of hydraulic pulsator having a rod with piston placed in housing that is mounted vertically on swivel frame of the stand to the side of crawler and is connected to pump and tank of hydroelectric power station through a servo-hydraulic distributor. The pusher is made in form of vertical guide installed with possibility of vertical movement on a swivel frame between crawler and hydraulic pulsator.

EFFECT: expansion of stand functionality, as well as facilitating the installation and testing of large-diameter wheels and fixing the swivel frame at a given angle.

1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания упругих элементов подвесок транспортных средств и пневматических шин, предназначенным для определения статических и динамических упругих характеристик и виброзащитных свойств испытуемых элементов, а также характеристик бокового увода и сопротивления качению шин.The invention relates to test equipment, namely to benches for testing elastic elements of vehicle suspensions and pneumatic tires, designed to determine the static and dynamic elastic characteristics and vibration-proof properties of the tested elements, as well as the characteristics of side slip and tire rolling resistance.

Известен стенд для статических испытаний шин колесных транспортных средств, содержащий механизм нагружения колеса вертикальной силой, обеспечивающий моделирование различных нагрузок, механизм поворота колеса вокруг вертикальной оси и пластинчатый цепной конвейер с плоской жесткой опорной поверхностью пластин, фиксированных от смещения в боковых направлениях и обеспечивающих неограниченную длину качения колеса с минимальным трением, и датчики действующих усилий, перемещения опорной площадки и деформации шины колеса (патент на полезную модель 161103 РФ, МПК G 01 M 17/02, 2015).A well-known stand for static testing of tires of wheeled vehicles, containing a mechanism for loading the wheel with a vertical force, providing simulation of various loads, a mechanism for turning the wheel around a vertical axis and a plate chain conveyor with a flat rigid supporting surface of the plates, fixed from displacement in lateral directions and providing an unlimited rolling length wheels with minimal friction, and sensors of acting forces, movement of the support platform and deformation of the wheel tire (utility model patent 161103 RF, IPC G 01 M 17/02, 2015).

Недостатком данного стенда является невозможность определения динамических характеристик и виброзащитных свойств шин и элементов подвесок при нагружении колеса и подвески реальной подрессоренной массой и задании разного характера кинематического нагружения, имитирующего качение колеса по твердой поверхности с разной высотой и частотой появления неровностей, в том числе по случайному закону, который является основным режимом нагружения транспортных средств.The disadvantage of this stand is the impossibility of determining the dynamic characteristics and vibration-proof properties of tires and suspension elements when loading the wheel and suspension with a real sprung mass and setting a different nature of the kinematic loading that simulates wheel rolling on a solid surface with different heights and frequency of irregularities, including random law , which is the main mode of loading vehicles.

Наиболее близким из известных технических решений является стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств, содержащий основание, на котором установлен механизм нагружения испытуемых элементов, включающий связанный с приводом кривошипно-шатунный механизм и опирающееся своей средней частью на основание через подвижную опору коромысло, один конец которого связан с шатуном через предохранительный механизм и соединен с основанием через уравновешивающий механизм, а другой конец связан через испытуемые элементы с траверсой, на которой посредством подвижной рамы подвешен груз, два откидывающихся гидроцилиндра, установленных между траверсой и основанием, инерционный механизм, установленный между грузом и основанием, и измерительные элементы. Механизм нагружения дополнительно снабжен толкателем, установленным в смонтированной на основании вертикальной направляющей, связанным с коромыслом и имеющим на верхней части опорные элементы, выполненные в виде двух обрезиненных роликов и установленных между ними в шахматном порядке жестких роликов, на которые через гусеничную ленту со сменными неровностями, имеющую упругий механизм натяжения и охватывающую установленные на основании ведомый и ведущий барабаны, опираются испытуемые элементы, связанные с траверсой, причем привод ведущего барабана связан через муфту с приводом кривошипно-шатунного механизма. Кроме того, механизм нагружения дополнительно снабжен поворотной вилкой, на вертикальных стойках которой установлена ось ступицы испытуемого колеса, верхняя часть вилки через испытуемый упругий элемент соединена с траверсой, а через качающийся рычаг с карданным шарниром соединена с подвижной рамой, причем концы вертикальных стоек посредством двух параллельных друг другу регулируемых тяг связаны с основанием, а одна из этих стоек расположена между роликами поворотного рычага, соединенного с толкателем, при этом поворотный рычаг и поворотная вилка имеют одну вертикальную ось, пересекающуюся с осью вращения испытуемого колеса и проходящую через центр карданного шарнира, а оси роликов и регулируемых тяг расположены в плоскости контакта испытуемого колеса с гусеничной лентой (патент на изобретение 2133459 РФ, МПК G01M 17/02, 1999).The closest of the known technical solutions is a stand for testing pneumatic tires and elastic elements of vehicle suspensions, containing a base on which a mechanism for loading the tested elements is installed, including a crank mechanism connected to the drive and resting with its middle part on the base through a movable support rocker, one end of which is connected to the connecting rod through a safety mechanism and is connected to the base through a balancing mechanism, and the other end is connected through the test elements to the traverse, on which the load is suspended by means of a movable frame, two tilting hydraulic cylinders installed between the traverse and the base, an inertial mechanism installed between load and base, and measuring elements. The loading mechanism is additionally equipped with a pusher installed in a vertical guide mounted on the base, connected to the rocker arm and having support elements on the upper part, made in the form of two rubber-coated rollers and hard rollers installed between them in a checkerboard pattern, onto which, through a caterpillar belt with replaceable irregularities, having an elastic tension mechanism and enclosing the driven and driving drums mounted on the base, the tested elements connected with the traverse are supported, and the drive of the driving drum is connected through the clutch with the drive of the crank mechanism. In addition, the loading mechanism is additionally equipped with a swivel fork, on the vertical posts of which the axle of the test wheel hub is mounted, the upper part of the fork is connected to the crosshead through the tested elastic element, and through a swinging lever with a cardan joint it is connected to the movable frame, and the ends of the vertical posts are connected by means of two parallel each other of adjustable rods are connected to the base, and one of these racks is located between the rollers of the swing arm connected to the pusher, while the swing arm and the swing fork have one vertical axis intersecting with the axis of rotation of the tested wheel and passing through the center of the cardan joint, and the axles rollers and adjustable rods are located in the plane of contact of the tested wheel with the track (patent for invention 2133459 RF, IPC G01M 17/02, 1999).

Данный стенд имеет относительно низкий технический уровень, обусловленный ограниченными функциональными возможностями по обеспечению его механизмом нагружения случайного характера кинематического возбуждения колебаний, который является основным режимом нагружения шин и элементов подвесок транспортных средств. Вследствие этого стенд не позволяет определять реальные динамические упругие характеристики катящегося колеса, силы и моменты сопротивления качению, характеристики бокового увода, а также виброзащитные свойства катящегося колеса и подвески с учетом случайного характера воздействия со стороны неровностей дороги во всем частотном диапазоне транспортной вибрации. Кроме того, из-за расположения грузов под гусеничным движителем путем их подвешивания к траверсе посредством подвижной рамы, имеющей большой вертикальный ход, у данного стенда высоко расположен гусеничный движитель относительно основания, что затрудняет установку и проведение испытаний, особенно колес большого диаметра. This stand has a relatively low technical level, due to limited functionality to provide it with a loading mechanism of the random nature of the kinematic excitation of oscillations, which is the main mode of loading tires and vehicle suspension elements. As a result, the stand does not allow determining the real dynamic elastic characteristics of the rolling wheel, forces and moments of rolling resistance, side slip characteristics, as well as the vibration-protective properties of the rolling wheel and suspension, taking into account the random nature of the impact from the side of road roughness in the entire frequency range of transport vibration. In addition, due to the location of the loads under the caterpillar mover by hanging them to the traverse by means of a movable frame having a large vertical stroke, this stand has a caterpillar mover located high relative to the base, which makes it difficult to install and test, especially large diameter wheels.

В этой связи важной технической задачей является создание новой конструкции стенда для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств с креплением грузов сверху траверсы и новым механизмом нагружения, обеспечивающим разные законы кинематического нагружения, включая случайный характер распределения неровностей, а также поворот гусеничного движителя относительно основания на небольшие углы и его установку на более малой высоте.In this regard, an important technical task is to create a new design of a bench for testing pneumatic tires and elastic elements of vehicle suspensions with fastening loads on top of the traverse and a new loading mechanism that provides different laws of kinematic loading, including the random nature of the distribution of irregularities, as well as the rotation of the caterpillar mover relative to the base at small angles and its installation at a lower height.

Техническим результатом заявленного изобретения является возможность проведения стендовых испытаний блока одноопорной подвески вместе с катящимся колесом без и с боковым уводом шины по твердой поверхности с разным профилем неровностей, включая и случайный характер их распределения, свойственный реальным дорогам, облегчение установки и проведения испытаний, в том числе колес большого диаметра, а также облегчение установки и фиксации поворотной рамы на заданный угол.The technical result of the claimed invention is the possibility of carrying out bench tests of a single-support suspension unit together with a rolling wheel without and with tire side slip on a hard surface with a different profile of irregularities, including the random nature of their distribution, characteristic of real roads, facilitating installation and testing, including wheels of large diameter, as well as facilitating the installation and fixation of the swing frame at a given angle.

Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств, содержащем основание, на котором посредством подвижной в вертикальном направлении рамы установлена траверса, соединенная с грузами, откидывающийся гидроцилиндр, установленный между траверсой и основанием, и механизм нагружения испытуемых элементов, включающий гусеничный движитель и толкатель, связанный с приводом толкателя, установленный в вертикальной направляющей и имеющий на верхней части опорные элементы, выполненные в виде установленных в шахматном порядке жестких роликов, образующих рольганг, на который через гусеничную ленту, охватывающую ведомый барабан и ведущий барабан, связанный с приводом гусеничного движителя, опираются испытуемые элементы, связанные с траверсой, грузы закреплены сверху траверсы, а механизм нагружения установлен на поворотной раме, между концом которой и основанием шарнирно установлен винтовой механизм, ось которого перпендикулярна радиусу, проведенному от оси поворотной рамы до установленного на ней шарнира винтового механизма, при этом ось поворотной рамы закреплена на нижней части основания стенда и совпадает с вертикальной осью нагружения шины, привод толкателя выполнен в виде гидропульсатора, имеющего шток с поршнем, размещенные в корпусе, который установлен вертикально на поворотной раме стенда сбоку от гусеничного движителя и через сервогидравлический распределитель сообщен с насосом и баком гидростанции, толкатель выполнен в виде вертикальной направляющей, установленной с возможностью вертикального перемещения на поворотной раме между гусеничным движителем и гидропульсатором, внутри вертикальной направляющей установлены два направляющих ролика, оси которых соединены с поворотной рамой, сбоку вертикальная направляющая в средней своей части снабжена боковой опорой, на которой сверху закреплен рольганг, а под боковой опорой перпендикулярно к гусеничной ленте установлен горизонтальный рычаг, один конец которого через ось соединен с поворотной рамой, другой конец соединен со штоком гидропульсатора посредством двух шатунов, расположенных с двух сторон корпуса гидропульсатора, в средней части горизонтального рычага установлен опорный вал, на который сверху опирается боковая опора вертикальной направляющей, а верхняя ветвь гусеничной ленты фиксируется от смещения в боковом направлении с помощью боковых роликов, установленных горизонтально на верхнем конце вертикальной направляющей.The specified technical result is achieved by the fact that in the stand for testing pneumatic tires and elastic elements of vehicle suspensions, containing a base on which a traverse connected to the loads is installed by means of a movable frame in the vertical direction, a tilting hydraulic cylinder installed between the traverse and the base, and a loading mechanism test elements, including a caterpillar mover and a pusher connected to the pusher drive, installed in a vertical guide and having support elements on the upper part, made in the form of rigid rollers staggered, forming a roller table, on which through the caterpillar belt, covering the driven drum and the drive the drum connected with the drive of the caterpillar mover, the test elements connected with the traverse are supported, the loads are fixed on top of the traverse, and the loading mechanism is mounted on a rotary frame, between the end of which and the base a screw mechanism is pivotally mounted, the axis of which which is perpendicular to the radius drawn from the axis of the swivel frame to the hinge of the screw mechanism installed on it, while the axis of the swivel frame is fixed on the lower part of the stand base and coincides with the vertical axis of the tire loading, the pusher drive is made in the form of a hydraulic pulsator having a rod with a piston placed in housing, which is installed vertically on the rotary frame of the stand on the side of the caterpillar mover and through a servo-hydraulic distributor communicates with the pump and the tank of the hydraulic station, the pusher is made in the form of a vertical guide installed with the possibility of vertical movement on the rotary frame between the caterpillar mover and the hydraulic pulsator, inside the vertical guide there are two guide rollers, the axes of which are connected to the swivel frame, on the side of the vertical guide in its middle part is equipped with a side support, on which the roller table is fixed from above, and under the side support, perpendicular to the caterpillar track, a horizontal growl is installed g, one end of which is connected through the axis to the rotary frame, the other end is connected to the hydropulsator rod by means of two connecting rods located on both sides of the hydropulsator body, in the middle part of the horizontal lever there is a support shaft, on which the side support of the vertical guide rests from above, and the upper branch The track is secured against lateral movement by side rollers mounted horizontally on the upper end of the vertical track.

Благодаря тому, что грузы закреплены сверху траверсы, обеспечивается существенное уменьшение высоты установки гусеничного движителя и испытуемых элементов относительно основания стенда, что облегчает подготовку и проведение испытаний, особенно колес большого диаметра. Due to the fact that the weights are fixed on top of the traverse, a significant reduction in the installation height of the caterpillar mover and the tested elements relative to the stand base is provided, which facilitates the preparation and testing, especially of large diameter wheels.

Вследствие того, что механизм нагружения установлен на поворотной раме, ось которой закреплена на нижней части основания стенда и совпадает с вертикальной осью нагружения шины, а верхняя ветвь гусеничной ленты фиксируется от смещения в боковом направлении с помощью боковых роликов, обеспечивается возможность испытания шины с боковым уводом без поворота колеса относительно основания и подвижной рамы стенда, что упрощает крепление элементов подвески и колеса с пневматической шиной к подвижной раме и регистрацию действующих на колесо и подвеску сил и моментов, а также позволяет испытывать колеса большого диаметра.Due to the fact that the loading mechanism is installed on a rotary frame, the axis of which is fixed on the lower part of the stand base and coincides with the vertical axis of the tire loading, and the upper branch of the track is fixed from displacement in the lateral direction with the help of side rollers, it is possible to test the tire with side slip without turning the wheel relative to the base and the movable frame of the stand, which simplifies the fastening of the suspension elements and the wheel with a pneumatic tire to the movable frame and registration of the forces and moments acting on the wheel and suspension, and also allows testing large diameter wheels.

Благодаря тому, что привод толкателя выполнен в виде гидропульсатора, имеющего шток с поршнем, размещенные в корпусе, который установлен вертикально на поворотной раме стенда сбоку от гусеничного движителя и через сервогидравлический распределитель сообщен с насосом и баком гидростанции, а толкатель выполнен в виде вертикальной направляющей, установленной с возможностью вертикального перемещения на поворотной раме между гусеничным движителем и гидропульсатором, внутри вертикальной направляющей установлены два направляющих ролика, оси которых соединены с поворотной рамой, сбоку вертикальная направляющая в средней своей части снабжена боковой опорой, на которой сверху закреплен рольганг, а под боковой опорой перпендикулярно к гусеничной ленте установлен горизонтальный рычаг, один конец которого через ось соединен с поворотной рамой, другой конец соединен со штоком гидропульсатора посредством двух шатунов, расположенных с двух сторон корпуса гидропульсатора, в средней части горизонтального рычага установлен опорный вал, на который сверху опирается боковая опора вертикальной направляющей, обеспечивается вертикальное перемещение средней части верхней ветви гусеничной ленты, на которую опирается при качении колесо, что необходимо для сохранения траектории движения верхней ветви гусеничной ленты, имитирующей разные законы кинематического нагружения толкателя, включая их случайный характер. Это расширяет условия стендовых испытаний и приближает их к реальным режимам работы подвески и качения колеса по неровной дороге. Кроме того, обеспечивается уменьшение осевого и боковых усилий, действующих на шток гидропульсатора, что повышает надежность его работы и облегчает компоновку привода толкателя и подвод гибких трубопроводов от насоса и бака гидростанции к сервогидравлическому распределителю гидропульсатора, установленного сбоку от гусеничного движителя.Due to the fact that the pusher drive is made in the form of a hydraulic pulsator having a rod with a piston placed in a housing that is installed vertically on the rotating frame of the stand on the side of the caterpillar mover and communicates with the pump and hydraulic station tank through a servo-hydraulic distributor, and the pusher is made in the form of a vertical guide, installed with the possibility of vertical movement on a rotary frame between the caterpillar mover and the hydraulic pulsator, two guide rollers are installed inside the vertical guide, the axes of which are connected to the rotary frame, on the side of the vertical guide in its middle part it is equipped with a side support, on which a roller conveyor is fixed from above, and under the side support perpendicular to the caterpillar belt, a horizontal lever is installed, one end of which is connected through the axis to the rotary frame, the other end is connected to the hydraulic pulsator rod by means of two connecting rods located on both sides of the hydraulic pulsator housing, in the middle part of the horizontal a support shaft is installed on the lever, on which the side support of the vertical guide rests from above, the vertical movement of the middle part of the upper branch of the caterpillar belt, on which the wheel rests when rolling, is ensured, which is necessary to maintain the trajectory of the movement of the upper branch of the caterpillar belt, simulating different laws of kinematic loading of the pusher, including their random nature. This expands the conditions of bench tests and brings them closer to the real modes of operation of the suspension and wheel rolling on rough roads. In addition, the reduction of axial and lateral forces acting on the hydraulic pulsator rod is ensured, which increases the reliability of its operation and facilitates the layout of the pusher drive and the supply of flexible pipelines from the pump and the hydraulic station tank to the servo-hydraulic distributor of the hydraulic pulsator installed on the side of the caterpillar mover.

Вследствие того, что верхняя ветвь гусеничной ленты фиксируется от смещения в боковом направлении с помощью боковых роликов, установленных горизонтально на верхнем конце вертикальной направляющей, обеспечивается вертикальное перемещение боковых роликов вместе с верхней ветвью гусеничной ленты под действием толкателя и восприятие боковой силы, которая возникает при боковом уводе шины в пятне контакта с опорной поверхностью. В результате верхняя ветвь гусеничной ленты не меняет своей траектории движения при повороте на небольшой угол поворотной рамы вместе с гусеничным движителем по ходу часовой стрелки, что позволяет точнее определять силу бокового увода шины. Due to the fact that the top run of the track is fixed from displacement in the lateral direction with the help of side rollers installed horizontally at the upper end of the vertical guide, the vertical movement of the side rollers together with the top run of the track under the action of the pusher is ensured and the perception of the lateral force that occurs when the lateral tire slip in the contact patch with the supporting surface. As a result, the upper branch of the track does not change its trajectory when turning at a small angle of the turning frame along with the track drive in a clockwise direction, which allows you to more accurately determine the side slip force of the tire.

Благодаря тому, что между основанием и концом поворотной рамы шарнирно установлен винтовой механизм, ось которого перпендикулярна радиусу, проведенному от оси поворотной рамы до установленного на ней шарнира винтового механизма, обеспечивается минимальный момент на винте, а также облегчается установка на требуемый угол и фиксация поворотной рамы относительно основания стенда при испытаниях шин с боковым уводом. Due to the fact that a screw mechanism is pivotally mounted between the base and the end of the swivel frame, the axis of which is perpendicular to the radius drawn from the axis of the swivel frame to the hinge of the screw mechanism installed on it, the minimum moment on the screw is ensured, and it also facilitates installation at the required angle and fixation of the swivel frame relative to the base of the stand when testing tires with side slip.

Общий вид стенда (без испытуемых элементов) изображен на фиг. 1, гусеничный движитель с толкателем – на фиг. 2, толкатель (вид с обратной стороны) – на фиг. 3, вид стенда сбоку (с испытуемыми элементами) – на фиг. 4, выносные элементы фиг. 4 – на фиг. 5-8.The general view of the stand (without the tested elements) is shown in Fig. 1, a caterpillar mover with a pusher - in Fig. 2, pusher (view from the reverse side) - in Fig. 3, side view of the stand (with test elements) - in Fig. 4, remote elements of Fig. 4 - in Fig. 5-8.

Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов подвесок транспортных средств содержит основание 1, имеющее нижнюю плоскую часть и верхнюю часть, выполненную в виде вертикальной стойки 2, на которой установлены вертикальные направляющие элементы в виде двух продольных полозьев с четырьмя подвижными шариковыми опорами 3, соединенными с подвижной рамой 4, выполненной в виде плиты с многочисленными отверстиями для крепления разных типов испытуемых элементов. На верхней части подвижной рамы 4 установлена траверса 5 с закрепленным сверху на ней грузом 6, который выполнен составным из отдельных чугунных брусков, что позволяет изменять подрессоренную массу (фиг. 1 и 4).The stand for testing pneumatic tires and elastic elements of vehicle suspensions contains a base 1 having a lower flat part and an upper part made in the form of a vertical rack 2, on which vertical guide elements are installed in the form of two longitudinal skids with four movable ball bearings 3 connected to movable frame 4, made in the form of a plate with numerous holes for mounting different types of tested elements. On the upper part of the movable frame 4 there is a traverse 5 with a load 6 fixed on top of it, which is made of separate cast-iron bars, which allows you to change the sprung mass (Fig. 1 and 4).

На нижней части основания 1 установлена поворотная рама 7 (фиг. 1, 2 и 4), ось 8 которой закреплена на основании 1 и совпадает с вертикальной осью нагружения испытуемой шины 9 (фиг. 4). Между нижней частью основания 1 и концом поворотной рамы 7 шарнирно установлен винтовой механизм 10, винт которого соединен с основанием 1, а гайка 11 шарнирно связана с поворотной рамой 7 (фиг. 2). При этом ось винтового механизма 10 перпендикулярна радиусу, проведенному от оси 8 поворотной рамы 7 до установленной на ней гайки 11 винтового механизма 10, позволяющего обеспечить поворот рамы 7 вокруг оси 8 на небольшой угол α = 0…10 град. (фиг. 1, 2). On the lower part of the base 1 there is a rotary frame 7 (Fig. 1, 2 and 4), the axis 8 of which is fixed on the base 1 and coincides with the vertical loading axis of the test tire 9 (Fig. 4). Between the lower part of the base 1 and the end of the swivel frame 7, a screw mechanism 10 is pivotally mounted, the screw of which is connected to the base 1, and the nut 11 is pivotally connected to the swivel frame 7 (Fig. 2). In this case, the axis of the screw mechanism 10 is perpendicular to the radius drawn from the axis 8 of the rotary frame 7 to the nut 11 of the screw mechanism 10 installed on it, which makes it possible to rotate the frame 7 around the axis 8 at a small angle α = 0 ... 10 degrees. (Fig. 1, 2).

На поворотной раме 7 установлен механизм нагружения испытуемых элементов, который включает гусеничный движитель (фиг. 1, 2) и толкатель (фиг. 2, 3).On the rotary frame 7 there is a mechanism for loading the tested elements, which includes a caterpillar mover (Fig. 1, 2) and a pusher (Fig. 2, 3).

Гусеничный движитель включает гусеничную ленту 12, охватывающую установленные на поворотной раме 7 ведомый барабан 13 и ведущий барабан 14, соединенный с электродвигателем 15 через ременную или цепную передачу 16. Ведущий барабан 14 и ведомый барабан 13 выполнены в виде обрезиненных катков, причем ведомый барабан 13 установлен на кривошипе, соединенном пружиной растяжения 17 с поворотной рамой 7, что обеспечивает натяжение верхней и нижней ветвей гусеничной ленты 12 при вертикальном перемещении верхней ветви под действием толкателя (фиг. 2)..The caterpillar mover includes a caterpillar belt 12, covering the driven drum 13 and the driving drum 14 mounted on the rotary frame 7, connected to the electric motor 15 through a belt or chain drive 16. The driving drum 14 and the driven drum 13 are made in the form of rubberized rollers, and the driven drum 13 is installed on a crank connected by a tension spring 17 to the swivel frame 7, which provides tension to the upper and lower branches of the caterpillar belt 12 during the vertical movement of the upper branch under the action of the pusher (Fig. 2).

Толкатель выполнен в виде вертикальной направляющей 18, установленной с возможностью вертикального перемещения на поворотной раме 7 рядом с гусеничным движителем. Внутри вертикальной направляющей 18 установлены два направляющих ролика 19, оси которых установлены на правом кронштейне 20, закрепленном на поворотной раме 7. Сбоку вертикальной направляющей 18 в средней ее части имеется боковая опора 21, сверху которой закреплен рольганг 22, выполненный в виде установленных в шахматном порядке жестких роликов (фиг. 3 и 4). The pusher is made in the form of a vertical guide 18 mounted for vertical movement on a rotary frame 7 next to the caterpillar mover. Inside the vertical guide 18, two guide rollers 19 are installed, the axes of which are mounted on the right bracket 20, fixed on the rotary frame 7. On the side of the vertical guide 18 in its middle part there is a side support 21, on top of which a roller table 22 is fixed, made in the form of staggered rigid rollers (FIGS. 3 and 4).

Под боковой опорой 21 перпендикулярно к гусеничной ленте 12 установлен горизонтальный рычаг 23, выполненный в виде двух швеллеров. Левый конец горизонтального рычага 23 через ось соединен с левым кронштейном 24, закрепленным на поворотной раме 7, а в средней части горизонтального рычага 23 установлен опорный вал 25, на который сверху опирается боковая опора 21 вертикальной направляющей 18. Правый конец горизонтального рычага 23 посредством двух шатунов 26, расположенных с двух сторон гидропульсатора 27, шарнирно соединен со штоком 28 гидропульсатора 27 (фиг. 3 и 4). Under the side support 21, perpendicular to the track 12, a horizontal lever 23 is installed, made in the form of two channels. The left end of the horizontal lever 23 is connected through the axis to the left bracket 24, fixed on the swivel frame 7, and in the middle part of the horizontal lever 23, a support shaft 25 is installed, on which the side support 21 of the vertical guide 18 rests on top. The right end of the horizontal lever 23 by means of two connecting rods 26, located on both sides of the hydropulsator 27, is pivotally connected to the rod 28 of the hydropulsator 27 (FIGS. 3 and 4).

В корпусе 27 гидропульсатора установлены поршень 29 со штоком 28, образующие в нем поршневую 30 и штоковую 31 полости (фиг. 5, вид А). Полости 30 и 31 сообщены через сервогидравлический распределитель 32 с насосом и баком гидростанции (на чертежах не показаны). Программное обеспечение работой сервогидравлического распределителя 32 позволяет выполнять следующие режимы перемещения штока 28: гармонический; треугольный (с постоянной скоростью); прямоугольный; в виде короткого импульса; случайный закон, имитирующий реальный профиль дороги. In the housing 27 of the hydraulic pulsator, a piston 29 with a rod 28 is installed, forming a piston 30 and a rod cavity 31 in it (Fig. 5, view A). The cavities 30 and 31 are connected through a servo-hydraulic distributor 32 with a pump and a hydraulic tank (not shown in the drawings). Software operation of the servo-hydraulic distributor 32 allows you to perform the following modes of movement of the rod 28: harmonic; triangular (with constant speed); rectangular; in the form of a short pulse; random law simulating a real road profile.

Верхняя ветвь гусеничной ленты 12 опирается на жесткие ролики рольганга 22 и фиксируется от смещения в боковом направлении с помощью боковых роликов 33, установленных горизонтально на верхнем конце вертикальной направляющей 18 (фиг. 2, 3 и 4). The upper branch of the caterpillar belt 12 rests on the rigid rollers of the roller table 22 and is fixed from displacement in the lateral direction with the help of side rollers 33 installed horizontally at the upper end of the vertical guide 18 (Fig. 2, 3 and 4).

Испытуемая шина 9 устанавливается на верхнюю ветвь гусеничной ленты 12 и крепится к подвижной раме 4 с помощью направляющих рычагов 34, на которых установлены упругий и демпфирующий элементы испытуемой подвески (фиг. 4).The tested tire 9 is installed on the upper branch of the track 12 and is attached to the movable frame 4 with the help of guide levers 34, on which the elastic and damping elements of the suspension under test are installed (Fig. 4).

Для обеспечения установки и снятия испытуемых элементов подвески и шины 9 на основании 1 установлена лебедка 35, а на вертикальной стойке 2 – стрела 36 с блоками, через которые перекинут трос 37 с крюком 38 на его конце (фиг. 1 и 4). To ensure the installation and removal of the tested elements of the suspension and tire 9, a winch 35 is installed on the base 1, and an arrow 36 with blocks on the vertical rack 2, through which the cable 37 is thrown with a hook 38 at its end (Fig. 1 and 4).

Для дополнительной возможности перемещения подвижной рамы 4 относительно вертикальной стойки 2 и проведения испытаний при свободных колебаниях подрессоренной массы на испытуемой подвеске и шине 9 вдоль вертикальной стойки 2 между основанием 1 и подвижной рамой 4 установлен откидывающийся гидроцилиндр 39, имеющий на конце штока ролики 40, входящие в гнездо 41, закрепленное на подвижной раме 4 (фиг. 1 и 4; фиг. 6, вид Б; фиг. 8, вид Г).For an additional possibility of moving the movable frame 4 relative to the vertical rack 2 and testing with free vibrations of the sprung mass on the test suspension and tire 9 along the vertical rack 2 between the base 1 and the movable frame 4, a tilting hydraulic cylinder 39 is installed, which has rollers 40 at the end of the rod, included in socket 41 fixed on the movable frame 4 (Fig. 1 and 4; Fig. 6, view B; Fig. 8, view D).

Для откидывания гидроцилиндра 39 на подвижной раме 4 установлен рычажный стопорно-откидывающий механизм, рычаг 42 которого через тягу 43 шарнирно соединен с поворотным замком 44, имеющим штырь для вхождения в торцевое отверстие штока гидроцилиндра 39 и подпружиненный болт 45, установленный перпендикулярно оси гидроцилиндра 39 и взаимодействующий с верхним концом его штока (фиг. 8, вид Г).To tilt the hydraulic cylinder 39 on the movable frame 4, a lever lock-tilt mechanism is installed, the lever 42 of which, through the rod 43, is pivotally connected to the rotary lock 44, which has a pin for entering the end hole of the hydraulic cylinder rod 39 and a spring-loaded bolt 45, mounted perpendicular to the axis of the hydraulic cylinder 39 and interacting with the upper end of its stem (Fig. 8, view D).

Для фиксации подвижной рамы 4 с траверсой 5 и грузом 6 относительно вертикальной стойки 2 основания 1 при любом их взаимном положении между ними установлен блокирующий механизм, который выполнен в виде двух подпружиненных прижимных планок 46, установленных вертикально на стяжных болтах 47. Болты 47 установлены подвижно в горизонтальных отверстиях подвижной рамы 4. Левые концы болтов 47 расположены в продольных щелях вертикальной стойки 2, выполненной в виде двутавров, и имеют резьбу для соединения с левой прижимной планкой 46. Правая прижимная планка 46 имеет возможность перемещения вдоль оси болтов 47 до упора в наружные выступы болтов 47. Между планками на болтах 47 установлены пружины сжатия, разжимающие прижимные планки 46 в разные стороны, что обеспечивает зазоры с двух сторон полок двутавров вертикальной стойки 2. С помощью болтов 47 обеспечивается надежная фиксация подвижной рамы 4 относительно вертикальной стойки 2, что необходимо для определения статических упругих характеристик шины 9 и упругого элемента подвески, а также для определения рабочих диаграмм испытуемых элементов при динамических испытаниях. Для восприятия вертикальной нагрузки при фиксации подвижной рамы 4 относительно вертикальной стойки 2 на подвижной раме 4 закреплены верхний и нижний горизонтальные упоры 48, которые установлены в продольных щелях вертикальной стойки 2 с двух сторон вплотную к верхнему и нижнему торцам прижимных планок 46 (фиг. 4; фиг. 7, вид В).To fix the movable frame 4 with the traverse 5 and the load 6 relative to the vertical rack 2 of the base 1, at any mutual position, a locking mechanism is installed between them, which is made in the form of two spring-loaded clamping bars 46 mounted vertically on the tie bolts 47. The bolts 47 are installed movably in horizontal holes of the movable frame 4. The left ends of the bolts 47 are located in the longitudinal slots of the vertical rack 2, made in the form of I-beams, and are threaded for connection with the left clamping bar 46. The right clamping bar 46 can move along the axis of the bolts 47 until it stops against the outer ledges bolts 47. Between the bars on the bolts 47, compression springs are installed, expanding the clamping bars 46 in different directions, which provides gaps on both sides of the I-beam shelves of the vertical rack 2. Bolts 47 provide reliable fixation of the movable frame 4 relative to the vertical rack 2, which is necessary for determination of static elastic characteristics IR tire 9 and the elastic element of the suspension, as well as to determine the operating diagrams of the tested elements during dynamic tests. To perceive the vertical load when the movable frame 4 is fixed relative to the vertical post 2, the upper and lower horizontal stops 48 are fixed on the movable frame 4, which are installed in the longitudinal slots of the vertical post 2 on both sides close to the upper and lower ends of the clamping bars 46 (Fig. 4; Fig. 7, view B).

Измерительные элементы стенда включают четыре датчика силы, четыре датчика перемещений, два датчика вертикальных ускорений и датчик угла поворота, которые подключены к измерительному комплексу стенда. Для фиксации показаний используется тензометрическая измерительная аппаратура.The measuring elements of the stand include four force sensors, four displacement sensors, two vertical acceleration sensors and a rotation angle sensor, which are connected to the measuring complex of the stand. To fix the readings, strain gauge measuring equipment is used.

Предлагаемый стенд работает следующим образом.The proposed stand works as follows.

Для установки испытуемых элементов подвески и шины 9 на стенд откидывающийся гидроцилиндр 39 вручную переводят в вертикальное положение (фиг. 1 и 4). При этом длину гидроцилиндра 39 устанавливают такой, чтобы его ролики 40 вошли в клинообразное гнездо 41, установленное на подвижной раме 4, а штырь поворотного замка 44 рычажного стопорно-откидывающего механизма – в торцевое отверстие штока гидроцилиндра 39 (фиг. 6, вид Б; фиг. 8, вид Г). Далее с помощью стопорных болтов 47 блокирующего механизма создают зазор между полками двутавров вертикальной стойки 2 и подпружиненными прижимными планками 46, вследствие чего подвижная рама 4 разблокируется относительно вертикальной стойки 2 основания 1 (фиг. 7, вид В). To install the tested suspension elements and tires 9 on the stand, the reclining hydraulic cylinder 39 is manually transferred to a vertical position (Fig. 1 and 4). At the same time, the length of the hydraulic cylinder 39 is set such that its rollers 40 enter the wedge-shaped socket 41 mounted on the movable frame 4, and the pin of the rotary lock 44 of the lever lock-tilt mechanism - into the end hole of the hydraulic cylinder rod 39 (Fig. 6, view B; Fig. 8, view D). Further, with the help of locking bolts 47 of the blocking mechanism, a gap is created between the shelves of the I-beams of the vertical column 2 and spring-loaded clamping bars 46, as a result of which the movable frame 4 is unlocked relative to the vertical column 2 of the base 1 (Fig. 7, view B).

С помощью гидроцилиндра 39 осуществляют подъем траверсы 5 с грузом 6 на необходимую высоту для возможности установки на верхнюю ветвь гусеничной ленты 12 испытуемой подвески и шины 9, подъем которых осуществляют лебедкой 35 посредством троса 37, стрелы 36 и крюка 38. Затем закрепляют испытуемую подвеску с шиной 9 на подвижной раме 4 с помощью направляющих рычагов 34 (фиг. 4). При этом с помощью винтового механизма 10 и гайки 11 устанавливают необходимый угол α поворота рамы 7 вокруг оси 8, обеспечивая заданный угол увода шины 9 в пределах 0…10 градусов относительно направления движения гусеничной ленты 12 (фиг. 1 и 2).With the help of the hydraulic cylinder 39, the traverse 5 with the load 6 is lifted to the required height to be able to be installed on the upper branch of the caterpillar belt 12 of the test suspension and tire 9, which are lifted by the winch 35 by means of the cable 37, the boom 36 and the hook 38. Then the test suspension is fixed with the tire 9 on the movable frame 4 using guide levers 34 (Fig. 4). At the same time, with the help of the screw mechanism 10 and the nut 11, the required angle α of rotation of the frame 7 around the axis 8 is set, providing a given tire slip angle 9 within 0 ... 10 degrees relative to the direction of movement of the track 12 (Fig. 1 and 2).

Определение статических упругих характеристик испытуемой подвески и шины 9 возможно двумя способами: с помощью гидроцилиндра 39 и гидропульсатора 27. The determination of the static elastic characteristics of the tested suspension and tire 9 is possible in two ways: using a hydraulic cylinder 39 and a hydraulic pulsator 27.

При использовании гидроцилиндра 39 подвижную раму 4 медленно перемещают вверх и вниз, сжимая или разжимая испытуемые элементы. When using a hydraulic cylinder 39, the movable frame 4 is slowly moved up and down, compressing or expanding the elements under test.

При использовании гидропульсатора 27 подвижную раму 4 фиксируют относительно вертикальной стойки 2 с помощью стопорных болтов 47, прижимающих с двух сторон подпружиненные планки 46 к полкам двутавров вертикальной стойки 2, которые установлены между верхним и нижним горизонтальными упорами 48, закрепленными на подвижной раме 4. Далее с помощью гидростанции медленно перемещают шток 28 гидропульсатора, корпус 27 которого установлен вертикально на поворотной раме 7 рядом с гусеничным движителем в плоскости, проходящей через вертикальную ось нагружения испытуемой шины 9. Вместе со штоком 28 через шатуны 26 происходит поворот горизонтального рычага 23, левый конец которого посредством оси закреплен на левом кронштейне 24, установленном на поворотной раме 7. В результате этого опорный вал 25, установленный в средней части горизонтального рычага 23, вызывает вертикальное перемещение боковой опоры 21 вертикальной направляющей 18, внутри которой установлены два направляющих ролика 19, оси которых установлены на правом кронштейне 20, закрепленном на поворотной раме 7. Вместе с боковой опорой 21 вертикально перемещаются рольганг 22, на который опирается верхняя ветвь гусеничной ленты 12, что приводит к сжатию или растяжению испытуемых элементов подвески и шины 9, установленной сверху гусеничной ленты 12 (фиг. 3 и 4). При этом гидропульсатор 27 работает следующим образом. When using a hydropulsator 27, the movable frame 4 is fixed relative to the vertical rack 2 with the help of locking bolts 47, which press the spring-loaded strips 46 on both sides to the shelves of the I-beams of the vertical rack 2, which are installed between the upper and lower horizontal stops 48, fixed on the movable frame 4. Next, with with the help of a hydraulic station, the rod 28 of the hydropulsator is slowly moved, the body 27 of which is installed vertically on the rotary frame 7 next to the caterpillar mover in a plane passing through the vertical axis of loading of the test tire 9. Together with the rod 28 through the connecting rods 26, the horizontal lever 23 is rotated, the left end of which, through axis is fixed on the left bracket 24 mounted on the swivel frame 7. As a result, the support shaft 25, mounted in the middle part of the horizontal arm 23, causes the vertical movement of the side support 21 of the vertical guide 18, inside which two guide rollers 19 are installed, the axes of which x are mounted on the right bracket 20, fixed on the swivel frame 7. Together with the side support 21, the roller table 22 moves vertically, on which the upper branch of the track 12 rests, which leads to compression or tension of the tested suspension elements and tires 9 mounted on top of the track 12 (Fig. 3 and 4). When this hydropulsator 27 operates as follows.

На ходе сжатия испытуемых элементов жидкость от насосной станции через сервогидравлический распределитель 32 поступает в поршневую полость 39 гидропульсатора 27, поршень 29 со штоком 28 перемещаются вверх и вытесняют жидкость из штоковой полости 31 в бак насосной станции. На ходе растяжения испытуемых элементов жидкость от насосной станции через сервогидравлический распределитель 32 поступает в штоковую полость 31 гидропульсатора 27, поршень 29 со штоком 28 перемещаются вниз и вытесняют жидкость из поршневой полости 30 в бак насосной станции (фиг. 5, вид А).In the course of compression of the tested elements, the liquid from the pumping station through the servo-hydraulic distributor 32 enters the piston cavity 39 of the hydraulic pulsator 27, the piston 29 with the rod 28 moves up and displaces the liquid from the rod cavity 31 into the tank of the pumping station. In the course of tension of the tested elements, the liquid from the pumping station through the servo-hydraulic distributor 32 enters the rod cavity 31 of the hydropulsator 27, the piston 29 with the rod 28 moves down and displaces the liquid from the piston cavity 30 into the tank of the pumping station (Fig. 5, view A).

При этом одновременно измеряют деформации испытуемых элементов соответствующими датчиками перемещений и нагрузку по оси нагружения датчиком силы. По результатам измерений в координатах «сила – деформация» строят статические упругие характеристики каждого испытуемого элемента. In this case, the deformations of the tested elements are simultaneously measured by the corresponding displacement sensors and the load along the loading axis by the force sensor. According to the results of measurements in the coordinates "force - deformation", the static elastic characteristics of each tested element are built.

Испытания элементов одноопорной подвески и шины 9 при свободных колебаниях могут производиться на стенде следующими способами: методом сбрасывания подрессоренной массы и методом подтягивания с помощью откидывающегося гидроцилиндра 39, а также методом толчка испытуемых элементов вверх или вниз с помощью гидропульсатора 27. Testing of the elements of a single-support suspension and tire 9 during free vibrations can be carried out on the stand in the following ways: by dropping the sprung mass and by pulling up with the help of a reclining hydraulic cylinder 39, as well as by pushing the tested elements up or down with the help of a hydraulic pulsator 27.

Для проведения испытаний при свободных колебаниях методом сбрасывания подвижная рама 4 вместе с грузом 6 и испытуемыми элементами поднимается гидроцилиндром 39 до момента отрыва испытуемой шины 9 от верхней ветви гусеничной ленты 12 на заданную величину. Затем производится резкое нажатие вниз на рычаг 42 стопорно-откидывающего механизма, в результате чего через тягу 46 поворачивается против хода часовой стрелки замок 47, штырь которого выходит из торцевого отверстия штока гидроцилиндра 42. Одновременно с этим происходит выталкивание подпружиненным болтом 45 верхнего конца штока гидроцилиндра 39 в правую сторону, вследствие чего ролики 40 выходят из гнезда 41 (фиг. 8, вид Г), и гидроцилиндр 39 откидывается в сторону до упора в ограничительный буфер вертикальной стойки 2 (фиг. 1). Под действием подрессоренного веса груз 6 падает вниз и после касания испытуемой шиной 9 верхней ветви гусеничной ленты 12 подрессоренная масса совершает свободные затухающие колебания на испытуемой подвеске и шине 9, которые могут быть записаны с помощью датчика перемещений и регистрирующей аппаратуры стенда. To carry out tests during free oscillations by the dropping method, the movable frame 4, together with the load 6 and the elements under test, is lifted by the hydraulic cylinder 39 until the test tire 9 is separated from the upper branch of the track 12 by a predetermined value. Then, a sharp downward pressure is made on the lever 42 of the lock-and-tilt mechanism, as a result of which, through the rod 46, the lock 47 rotates counterclockwise, the pin of which emerges from the end hole of the hydraulic cylinder rod 42. At the same time, the upper end of the hydraulic cylinder rod 39 is pushed out by the spring-loaded bolt 45 to the right side, as a result of which the rollers 40 come out of the socket 41 (Fig. 8, view D), and the hydraulic cylinder 39 leans to the side until it stops in the restrictive buffer of the vertical column 2 (Fig. 1). Under the action of the sprung weight, the load 6 falls down and after the test tire 9 touches the upper branch of the track 12, the sprung mass performs free damped oscillations on the test suspension and tire 9, which can be recorded using a displacement sensor and recording equipment of the stand.

Для проведения испытаний при свободных колебаниях методом подтягивания гидроцилиндром 39 опускают подвижную раму 4 вместе с грузом 6 вниз, сжимая испытуемую подвеску и шину 9 на расчетную величину. Нажатием на рычаг управления 42 гидроцилиндр 39 откидывается в сторону. Под действием силы сжатия испытуемых элементов груз 6 вместе с траверсой 5 и подвижной рамой 4 движется вверх. При этом подвижная рама 4 движется по вертикальным направляющим стенда в шариковых опорах 3.To carry out tests during free oscillations by pulling up with a hydraulic cylinder 39, the movable frame 4 is lowered down together with the load 6, compressing the suspension under test and the tire 9 by the calculated value. By pressing the control lever 42, the hydraulic cylinder 39 leans to the side. Under the action of the compression force of the tested elements, the load 6, together with the traverse 5 and the movable frame 4, moves upward. In this case, the movable frame 4 moves along the vertical guides of the stand in ball bearings 3.

Для проведения испытаний при свободных колебаниях методом толчка с помощью гидропульсатора 27 задается импульс вверх или вниз, в результате чего его шток 28 перемещается резко вверх или вниз на заданную величину. Это приводит к резкому подъему или опусканию опорного вала 25, установленного в средней части горизонтального рычага 23 и вызывающего вертикальное перемещение боковой опоры 21 вертикальной направляющей 18 вместе с рольгангом 22, на который через верхнюю ветвь гусеничной ленты 12 опирается испытуемое колесо с шиной 9. В результате груз 6 через испытуемые элементы получает импульс силы вверх или вниз, что вызывает его свободные затухающие колебания на подвижной раме 4, которые также фиксируются измерительной системой стенда. For testing with free vibrations by the push method, using a hydropulsator 27, an impulse is set up or down, as a result of which its rod 28 moves sharply up or down by a given value. This leads to a sharp rise or fall of the support shaft 25, installed in the middle part of the horizontal arm 23 and causing vertical movement of the side support 21 of the vertical guide 18 together with the roller table 22, on which the test wheel with tire 9 rests through the upper branch of the caterpillar belt 12. As a result load 6 receives an upward or downward force impulse through the tested elements, which causes its free damped oscillations on the movable frame 4, which are also recorded by the measuring system of the stand.

Для определения динамических характеристик испытуемой подвески с шиной 9 их сжимают гидроцилиндром 39 на заданную величину и блокируют подвижную раму 4 относительно вертикальной стойки 2 с помощью прижимных планок 46 и стопорных болтов 47 блокирующего механизма (фиг. 7, вид В). С помощью гидропульсатора 27 задают режим нагружения с разной частотой и амплитудой перемещения его штока 28, в том числе и при случайном характере их распределения.To determine the dynamic characteristics of the suspension under test with tire 9, they are compressed by a hydraulic cylinder 39 to a predetermined value and the movable frame 4 is blocked relative to the vertical rack 2 using clamping bars 46 and locking bolts 47 of the blocking mechanism (Fig. 7, view B). Using hydropulsator 27 set the loading mode with different frequency and amplitude of movement of its rod 28, including the random nature of their distribution.

Перемещение штока 28 вызывает вертикальное перемещение боковой опоры 21, рольганга 22 и верхней ветви гусеничной ленты 12, охватывающей установленные на поворотной раме 7 ведомый 13 и ведущий 14 барабаны. При включении привода гусеничного движителя ведущий барабан 14, соединенный с электродвигателем 15 через ременную или цепную передачу 16, приводит в движение гусеничную ленту 12, натяжение которой обеспечивается пружиной растяжения 17 механизма натяжения. Движение гусеничной ленты 12 вызывает вращение испытуемого колеса с шиной 9. Скорость движения гусеничной ленты 12, а значит и скорость качения испытуемого колеса с шиной 9, может изменяться плавно путем регулирования оборотов электродвигателя 15 (фиг. 1 и 2), например, с помощью частотного преобразователя. При этом с помощью датчиков силы и датчиков перемещений определяют динамические характеристики испытуемых элементов (рабочие диаграммы, динамические упругие характеристики и демпфирующие характеристики).The movement of the rod 28 causes a vertical movement of the side support 21, the roller table 22 and the upper branch of the caterpillar belt 12, covering the driven 13 and 14 drums mounted on the rotary frame 7. When the caterpillar drive is turned on, the drive drum 14, connected to the electric motor 15 through a belt or chain drive 16, drives the track 12, the tension of which is provided by the tension spring 17 of the tension mechanism. The movement of the track 12 causes the rotation of the tested wheel with tire 9. The speed of the track 12, and hence the rolling speed of the tested wheel with tire 9, can be changed smoothly by adjusting the speed of the electric motor 15 (Fig. 1 and 2), for example, using a frequency converter. At the same time, using force sensors and displacement sensors, the dynamic characteristics of the tested elements are determined (working diagrams, dynamic elastic characteristics and damping characteristics).

Для определения амплитудно- и фазо-частотных характеристик колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс испытуемая подвеска и шина 9 нагружаются подрессоренной массой, величина которой задается весом чугунных брусков 6, закрепленных на траверсе 5. Далее гидропульсатором 27 задается гармонический закон перемещения боковой опоры 21 вертикальной направляющей 18 с разной частотой, вызывающий вынужденные колебания подрессоренной и неподрессоренной масс. Перемещения вертикальной направляющей 18 (кинематическое возмущение), грузов 6 (подрессоренной массы) и оси колеса с шиной 9 (неподрессоренной массы), а также их ускорения фиксируются с помощью датчиков. Эти данные поступают в измерительный комплекс стенда, записывающий осциллограммы колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс и кинематическое возмущение, на основании чего можно построить амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики абсолютных и относительных перемещений и ускорений, характеризующие виброзащитные свойства упругих элементов подвески и невращающейся шины 9. Аналогично проводят испытания и при вращающейся шине 9, для чего включают гусеничный привод. To determine the amplitude and phase-frequency characteristics of oscillations of the sprung and unsprung masses, the test suspension and tire 9 are loaded with a sprung mass, the value of which is set by the weight of cast-iron bars 6 fixed on the traverse 5. Next, the harmonic law of movement of the side support 21 of the vertical guide 18 s is set by the hydropulsator 27 different frequency, causing forced oscillations of the sprung and unsprung masses. Movements of the vertical guide 18 (kinematic disturbance), loads 6 (sprung mass) and wheel axle with tire 9 (unsprung mass), as well as their accelerations are recorded by sensors. These data are fed into the measuring complex of the bench, which records the oscillograms of oscillations of the sprung and unsprung masses and the kinematic disturbance, on the basis of which it is possible to construct the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of absolute and relative displacements and accelerations, characterizing the vibration-protective properties of the elastic elements of the suspension and the non-rotating tire 9. Similarly, tests are carried out with a rotating tire 9, for which a caterpillar drive is turned on.

Для определения коэффициента сопротивления качению шины по твердой поверхности дороги при отсутствии кинематического возмущения испытуемую шину 9 прижимают к гусеничной ленте 12 либо гидроцилиндром 39, либо штоком 28 гидропульсатора 27 до заданной нагрузки, определяемой по датчику силы, и блокируют подвижную раму 4 относительно вертикальной стойки 2 основания 1 стопорными болтами 47 и прижимными планками 46 блокирующего механизма. Включают электропривод 15 гусеничной ленты 12, с помощью частотного преобразователя задают необходимую скорость качения испытуемой шины 9 и с помощью датчика силы определяют суммарную тангенциальную силу. Делением последней на вертикальную силу определяют коэффициент сопротивления качению. Данное испытание проводят при различных скоростях качения испытуемой шины 9 и по результатам измерений строят график в координатах «коэффициент сопротивления качению – скорость». To determine the coefficient of tire rolling resistance on a solid road surface in the absence of kinematic disturbance, the test tire 9 is pressed against the track 12 either by the hydraulic cylinder 39 or by the rod 28 of the hydropulsator 27 to a given load determined by the force sensor, and the movable frame 4 is blocked relative to the vertical stand 2 of the base 1 locking bolts 47 and clamping bars 46 of the locking mechanism. The electric drive 15 of the track 12 is switched on, the necessary rolling speed of the tested tire 9 is set using a frequency converter, and the total tangential force is determined using a force sensor. By dividing the latter by the vertical force, the rolling resistance coefficient is determined. This test is carried out at different rolling speeds of the tested tire 9 and, based on the measurement results, a graph is plotted in the coordinates "rolling resistance coefficient - speed".

Для определения коэффициента сопротивления качению шины при силовом возбуждении колебаний и отсутствии кинематического возмущения на обод испытуемой шины 9 эксцентрично закрепляют небольшой груз для задания необходимой величины дисбаланса. Далее испытания проводят аналогично указанному выше. To determine the coefficient of rolling resistance of the tire with force excitation of oscillations and the absence of kinematic perturbation, a small load is eccentrically fixed on the rim of the tire under test 9 to set the required unbalance value. Further tests are carried out in the same way as above.

Для определения коэффициента сопротивления качению шины при кинематическом возбуждении колебаний испытуемую шину 9 прижимают к гусеничной ленте 12 подрессоренной массой. Включают электропривод 15 гусеничной ленты 12 и испытания проводят аналогично указанному выше.To determine the rolling resistance coefficient of a tire during kinematic excitation of oscillations, the test tire 9 is pressed against the track 12 by the sprung mass. The electric drive 15 of the track 12 is turned on and the tests are carried out in the same way as above.

Для определения характеристик бокового увода шины 9 поворотная рама 7, ось 8 которой закреплена на основании 1, поворачивается с помощью винтового механизма 10 на заданный угол, определяемый датчиком угла поворота. Для этого вращают винт, вдоль которого перемещается гайка 11, шарнирно связанная с поворотной рамой 7. Включают электропривод 15 гусеничной ленты 12, верхняя ветвь которой при боковом уводе шины 9 удерживается от смещения в боковом направлении с помощью боковых роликов 33, оси которых параллельны вертикальной оси нагружения испытуемой шины 9. Благодаря тому, что боковые ролики 33 установлены на верхнем конце вертикальной направляющей 18, внутри которой установлены два направляющих ролика 19, установленных на правом кронштейне 20, закрепленном на поворотной раме 7, обеспечивается свободное вертикальное перемещение верхней ветви гусеничной ленты 12 при боковом уводе вращающейся шины 9 и передача боковой силы на поворотную раму 7.To determine the side slip characteristics of the tire 9, the rotary frame 7, the axle 8 of which is fixed on the base 1, is rotated by means of the screw mechanism 10 at a predetermined angle determined by the rotation angle sensor. To do this, the screw is rotated, along which the nut 11 moves, pivotally connected to the swivel frame 7. The electric drive 15 of the caterpillar belt 12 is turned on, the upper branch of which, when the side slip of the tire 9 is kept from moving in the lateral direction by means of side rollers 33, the axes of which are parallel to the vertical axis loading of the test tire 9. Due to the fact that the side rollers 33 are installed at the upper end of the vertical guide 18, inside which two guide rollers 19 are installed, mounted on the right bracket 20, fixed on the rotary frame 7, free vertical movement of the upper branch of the caterpillar track 12 is ensured when side slip of the rotating tire 9 and the transfer of lateral force to the swivel frame 7.

Далее испытания проводят аналогично указанному выше. При этом измеряется боковая сила испытуемой шины 9 датчиком силы, установленным на подвижной раме 4. По результатам измерений строят график в координатах «боковая сила – угол поворота» при различных скоростях качения.Further tests are carried out in the same way as above. In this case, the lateral force of the tested tire 9 is measured by a force sensor mounted on a movable frame 4. According to the measurement results, a graph is plotted in the coordinates “lateral force - angle of rotation” at various rolling speeds.

Таким образом, достигается заявленный технический результат, заключающийся в возможности проведения стендовых испытаний блока одноопорной подвески вместе с катящимся колесом без и с боковым уводом шины по твердой поверхности с разным профилем неровностей, включая и случайный характер их распределения, свойственный реальным дорогам, в облегчении установки и проведения испытаний, в том числе колес большого диаметра, а также в облегчении установки и фиксации поворотной рамы на заданный угол.Thus, the claimed technical result is achieved, which consists in the possibility of carrying out bench tests of a single-support suspension unit together with a rolling wheel without and with tire side slip on a hard surface with a different profile of unevenness, including the random nature of their distribution, characteristic of real roads, in facilitating installation and carrying out tests, including large diameter wheels, as well as facilitating the installation and fixing of the swivel frame at a given angle.

Claims

Stand for testing pneumatic tires and elastic elements of vehicle suspensions, containing a base on which a traverse is installed by means of a frame movable in the vertical direction, connected to the loads, a tilting hydraulic cylinder installed between the traverse and the base, and a mechanism for loading the tested elements, including a caterpillar mover and a pusher connected with the pusher drive, installed in the vertical guide and having support elements on the upper part, made in the form of rigid rollers arranged in a checkerboard pattern, forming a roller table, onto which, through the caterpillar belt, covering the driven drum and the drive drum, connected to the caterpillar drive, the tested elements connected with the traverse are supported, characterized in that the weights are fixed on top of the traverse, and the loading mechanism is mounted on a rotary frame, between the end of which and the base a screw mechanism is pivotally mounted, the axis of which is perpendicular to the radius, check given from the axis of the swivel frame to the hinge of the screw mechanism installed on it, while the axis of the swivel frame is fixed on the lower part of the stand base and coincides with the vertical axis of the tire loading, the pusher drive is made in the form of a hydraulic pulsator having a rod with a piston placed in a housing that is installed vertically on the rotating frame of the stand on the side of the caterpillar mover and through a servo-hydraulic distributor communicated with the pump and the tank of the hydraulic station, the pusher is made in the form of a vertical guide installed with the possibility of vertical movement on the turning frame between the caterpillar mover and the hydraulic pulsator, two guide rollers, axles are installed inside the vertical guide which are connected to the swivel frame, on the side of the vertical guide in its middle part is equipped with a side support, on which the roller table is fixed from above, and under the side support, perpendicular to the track, there is a horizontal lever, one end of which through the axis c connected to the swivel frame, the other end is connected to the hydraulic pulsator rod by means of two connecting rods located on both sides of the hydraulic pulsator housing, in the middle part of the horizontal lever there is a support shaft, on which the side support of the vertical guide rests from above, and the upper branch of the caterpillar tape is fixed from displacement in the side direction by means of side rollers mounted horizontally at the upper end of the vertical guide.