RU2767459C1

RU2767459C1 - Test bench for pneumatic tires and elastic suspension elements of vehicles

Info

Publication number: RU2767459C1
Application number: RU2021116169A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Владимирович Новиков; Алексей Владимирович Поздеев; Игорь Михайлович Рябов; Николай Михайлович Колесов; Григорий Анатольевич Кузьмин
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2022-03-17

Abstract

FIELD: test equipment.

SUBSTANCE: invention relates to test benches for testing elastic elements of suspensions of vehicles and pneumatic tires, designed to determine elastic characteristics and vibration-resistant properties of tested elements, as well as characteristics of lateral slip and rolling resistance of tires. Essence of the invention consists in the fact that weights are fixed on top of the crossbar, and the loading mechanism is installed on the rotary frame, the axis of which is fixed on the lower part of the bench base and coincides with the vertical axis of the tire loading, pusher drive is made in the form of a hydraulic pulsator having a rod with a piston, located in the housing, which is installed vertically on the rotary frame of the test bench on the side of the caterpillar propulsor and through servo-hydraulic distributor is interconnected with pump and tank of hydraulic station. Pusher is equipped with two horizontal levers installed inside caterpillar propulsor perpendicular to caterpillar belt, one ends of which are connected to rotary frame through axis, other ends are connected to 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 levers, an axis with a support roller is fixed, interacting with a pusher, made in the form of a guide axle box, fixed on the rotary frame along the vertical axis of the tire loading, inside the axle box there is a pusher rod, on the upper end of which there is a roller table, and on the lower end there is a horizontal guide resting on the support roller. Upper branch of the caterpillar belt is fixed against displacement in the lateral direction by means of a side roller installed on the rotary frame, the axis of this roller is parallel to the vertical axis of the tire loading, and its width is greater than the maximum stroke of the pusher, screw mechanism is hingedly installed between base and end of rotary frame, axis of this screw mechanism is perpendicular to the radius drawn from the axis of the rotary frame to the hinge of the screw mechanism.

EFFECT: possibility of single-support suspension unit bench tests together with rolling wheel without and with tire lateral slip on solid surface with different irregularities profile, including random nature of their distribution, easier installation and testing of large diameter wheels and fixing the rotary frame at a given angle.

1 cl, 9 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 G 01 M 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 G 01 M 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 to determine the real dynamic elastic characteristics of the rolling wheel, the 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 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 with 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, а также 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, as well as facilitating installation and testing, in including large diameter wheels, as well as facilitating the installation and fixing 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, ось которой 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 снабжен двумя горизонтальными рычагами, установленными внутри гусеничного движителя перпендикулярно к гусеничной ленте, одни концы которых через ось соединены с поворотной рамой, другие концы соединены со штоком гидропульсатора посредством двух шатунов, расположенных с двух сторон корпуса гидропульсатора, в средней части горизонтальных рычагов закреплена ось с опорным роликом, взаимодействующим с толкателем, выполненным в виде направляющей буксы, закрепленной на поворотной раме по вертикальной оси нагружения шины, внутри буксы размещен шток толкателя, на верхнем конце которого установлен рольганг, а на нижнем конце закреплена горизонтальная направляющая, опирающаяся на опорный ролик, верхняя ветвь гусеничной ленты фиксируется от смещения в боковом направлении с помощью установленного на поворотной раме бокового катка, ось которого параллельна вертикальной оси нагружения шины, а его ширина больше максимального хода толкателя, 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.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 to the drive of the caterpillar mover, the test elements connected to the traverse are supported, the loads are fixed on top of the traverse, and the loading mechanism is mounted on a rotary frame, the axis of which is fixed on the lower part of the stand base and coincides with the vertical the tire loading axis, the pusher drive is made in the form of a hydraulic pulsator having a piston rod placed in a housing that is installed vertically on the swivel frame of the stand on the side of the caterpillar mover and is connected through a servo-hydraulic distributor with a pump and a hydraulic station tank, the pusher is equipped with two horizontal levers installed inside of the caterpillar mover perpendicular to the track, one ends of which are connected through the axis to the rotary frame, the other ends are connected to the hydraulic pulsator rod by means of two connecting rods located on both sides of the hydraulic pulsator body, in the middle part of the horizontal levers, an axis with a support roller is fixed, interacting with a pusher made in the form of a guide box mounted on a swivel frame along the vertical axis of tire loading, inside the box there is a pusher rod, at the upper end of which a roller table is installed, and at the lower end a horizontal guide resting on a support roller, the upper yay branch of the caterpillar tape is fixed from displacement in the lateral direction with the help of a side roller mounted on the rotary frame, the axis of which is parallel to the vertical axis of the tire loading, and its width is greater than the maximum stroke of the pusher, a screw mechanism is pivotally mounted between the base and the end of the rotary 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.

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, верхняя ветвь гусеничной ленты фиксируется от смещения в боковом направлении с помощью установленного на поворотной раме бокового катка, ось которого параллельна вертикальной оси нагружения шины, а его ширина больше максимального хода толкателя, 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, the upper branch of the caterpillar tape is fixed from displacement in the lateral direction by means of a side roller mounted on the rotary frame, the axis of which is parallel to the vertical tire loading axis, and its width is greater than the maximum stroke of the pusher, 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 acting on the wheel and suspension and moments, and also allows you to test wheels of large diameter.

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 снабжен двумя горизонтальными рычагами, установленными внутри гусеничного движителя перпендикулярно к гусеничной ленте, одни концы которых через ось соединены с поворотной рамой, другие концы соединены со штоком гидропульсатора посредством двух шатунов, расположенных с двух сторон корпуса гидропульсатора, в средней части горизонтальных рычагов закреплена ось с опорным роликом, взаимодействующим с толкателем, обеспечиваются разные законы кинематического нагружения толкателя, включая их случайный характер, что 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 drive of the pusher 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 rotary frame of the stand on the side of the caterpillar mover and is connected through a servo-hydraulic distributor with the pump and the hydraulic station tank, and the pusher is equipped with two horizontal levers installed inside the caterpillar mover perpendicular to the caterpillar belt, one ends of which are connected through the axis to the rotary frame, the other ends are 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 levers, an axle with a support roller interacting with the pusher is fixed, different laws of kinematic loading of the pusher are provided, including their random nature, which expands the conditions of bench tests and brings them closer to the real modes of operation of the suspension and rolling of the wheel on a rough road. 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 толкатель выполнен в виде направляющей буксы, закрепленной на поворотной раме по вертикальной оси нагружения шины, внутри буксы размещен шток толкателя, на верхнем конце которого установлен рольганг, а на нижнем конце закреплена горизонтальная направляющая, опирающаяся на опорный ролик, обеспечивается вертикальное перемещение штока толкателя вместе с рольгангом. Вследствие этого происходит плоскопараллельное 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 неровности дороги разной высоты.Due to the fact that the pusher is made in the form of a guide box mounted on a swivel frame along the vertical axis of tire loading, inside the box there is a pusher rod, at the upper end of which a roller conveyor is installed, and at the lower end a horizontal guide resting on a support roller is fixed, vertical movement is provided pusher rod together with a roller table. As a result, there is a plane-parallel vertical movement of the middle part of the upper branch of the caterpillar band, on which the wheel rests during rolling, which is necessary to maintain the trajectory of the upper branch of the caterpillar band, simulating road irregularities of different heights.

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 – на фиг. 3, вид стенда сбоку (с испытуемыми элементами) – на фиг. 4, выносные элементы фиг. 4 – на фиг. 5-9.The general view of the stand (without the tested elements) is shown in Fig. 1, a caterpillar mover with a pusher - in Fig. 2, the pusher - in Fig. 3, side view of the stand (with test elements) - in Fig. 4, remote elements of Fig. 4 - in Fig. 5-9.

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 б = 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 b = 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 направляющей буксы 18, закрепленной на поворотной раме 7 по вертикальной оси нагружения шины 9. Внутри направляющей буксы 18 размещен шток 19 толкателя, на верхнем конце которого установлен рольганг 20, выполненный в виде установленных в шахматном порядке жестких роликов, а на нижнем конце закреплена горизонтальная направляющая 21, выполненная в виде швеллера, повернутого полками вниз (фиг. 3 и 5).The pusher is made in the form of a guide box 18, fixed on a rotary frame 7 along the vertical axis of loading of the tire 9. Inside the guide box 18 there is a pusher rod 19, at the upper end of which a roller table 20 is installed, made in the form of rigid rollers mounted in a checkerboard pattern, and on the lower end at the end, a horizontal guide 21 is fixed, made in the form of a channel, turned with the shelves down (Fig. 3 and 5).

Привод толкателя выполнен в виде гидропульсатора 22 (фиг. 1-4), в корпусе которого установлены поршень 23 со штоком 24, образующие в нем поршневую 25 и штоковую 26 полости (фиг. 6), которые сообщены через сервогидравлический распределитель 27 с насосом и баком гидростанции (на чертежах не показаны). Программное обеспечение работой сервогидравлического распределителя 27 позволяет выполнять следующие режимы перемещения штока 24: гармонический; треугольный (с постоянной скоростью); прямоугольный; в виде короткого импульса; случайный закон, имитирующий реальный профиль дороги.The pusher drive is made in the form of a hydraulic pulsator 22 (Fig. 1-4), in the body of which a piston 23 with a rod 24 is installed, forming a piston 25 and a rod cavity 26 (Fig. 6), which are communicated through a servo-hydraulic distributor 27 with a pump and a tank hydroelectric power stations (not shown in the drawings). Software operation of the servo-hydraulic distributor 27 allows you to perform the following modes of movement of the rod 24: harmonic; triangular (with constant speed); rectangular; in the form of a short pulse; random law simulating a real road profile.

Гидропульсатор 22 установлен вертикально на поворотной раме 7 сбоку от гусеничного движителя в плоскости, проходящей через вертикальную ось нагружения испытуемой шины 9 (фиг. 4). Внутри гусеничного движителя перпендикулярно к гусеничной ленте 12 установлены два горизонтальных рычага 28, одни концы которых через ось 29 соединены с поворотной рамой 7, а другие концы соединены со штоком 24 гидропульсатора 22 посредством двух шатунов 30, расположенных в вертикальной плоскости с двух сторон гидропульсатора 22. В средней части горизонтальных рычагов 28 закреплена ось 31 с опорным роликом 32, на который опирается горизонтальная направляющая 21 штока 19 толкателя (фиг. 1, 2 и 3).Hydropulsator 22 is mounted vertically on the swing frame 7 on the side of the caterpillar mover in a plane passing through the vertical loading axis of the test tire 9 (Fig. 4). Inside the caterpillar mover, perpendicular to the track 12, two horizontal levers 28 are installed, one ends of which are connected through the axis 29 to the rotary frame 7, and the other ends are connected to the rod 24 of the hydraulic pulsator 22 by means of two connecting rods 30 located in a vertical plane on both sides of the hydraulic pulsator 22. In the middle part of the horizontal levers 28, an axis 31 is fixed with a support roller 32, on which the horizontal guide 21 of the pusher rod 19 rests (Fig. 1, 2 and 3).

Верхняя ветвь гусеничной ленты 12 опирается на жесткие ролики рольганга 20 и фиксируется от смещения в боковом направлении с помощью установленного на поворотной раме 7 бокового катка 33, ось которого параллельна вертикальной оси нагружения испытуемой шины 9, а его ширина больше максимального хода толкателя (фиг. 1, 2).The upper branch of the caterpillar belt 12 rests on the rigid rollers of the roller table 20 and is fixed from displacement in the lateral direction with the help of the side roller 33 mounted on the rotary frame 7, the axis of which is parallel to the vertical loading axis of the test tire 9, and its width is greater than the maximum stroke of the pusher (Fig. 1 , 2).

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 его штока ролики 40, входящие в гнездо 41, закрепленное на подвижной раме 4 (фиг. 1 и 4; фиг. 7, вид В и фиг. 9, вид Д).For the 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 its rod, included in the nest 41, fixed on the movable frame 4 (Fig. 1 and 4; Fig. 7, view C and Fig. 9, 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. 9, вид Д).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. 9, 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 стопорных 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 46 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. 8, вид Г).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 locking 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 46 on the bolts 47 there are compression springs that expand 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 to determine the static elastic characteristics eristics of the tire 9 and the elastic element of the suspension, as well as to determine the working 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. 8, view D).

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. 7, вид В; фиг. 9, вид Д). 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. 8, вид Г).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-and-tilt mechanism - into the end hole of the hydraulic cylinder rod 39 (Fig. 7, view B; Fig. 9, 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 rack 2 and spring-loaded clamping bars 46, as a result of which the movable frame 4 is unlocked relative to the vertical rack 2 of the base 1 (Fig. 8, view D).

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 б 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 the 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 b 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 22.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 22.

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 22 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 24 гидропульсатора 22, корпус которого установлен вертикально на поворотной раме 7 рядом с гусеничным движителем в плоскости, проходящей через вертикальную ось нагружения испытуемой шины 9. Вместе со штоком 24 через шатуны 30 происходит поворот двух горизонтальных рычагов 28 относительно оси 29, соединенной с поворотной рамой 7, и перемещение по дуге оси 31 с опорным роликом 32, взаимодействующим с горизонтальной направляющей 21 штока 19 толкателя. В результате этого происходит прокатывание опорного ролика 32 по горизонтальной направляющей 21 и вертикальное перемещение штока 19 толкателя в направляющей буксе 18, закрепленной на поворотной раме 7 по вертикальной оси нагружения шины 9. Вместе со штоком 19 толкателя вертикально перемещается установленный на его верхнем конце рольганг 20 и 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 22 работает следующим образом.When using a hydropulsator 22, 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 24 of the hydropulsator 22 is slowly moved, the body of which is installed vertically on a rotary frame 7 next to the caterpillar mover in a plane passing through the vertical loading axis of the test tire 9. Together with the rod 24 through the connecting rods 30, two horizontal levers 28 rotate relative to the axis 29, connected to the rotary frame 7, and moving along the arc of the axis 31 with the support roller 32, interacting with the horizontal guide 21 of the rod 19 of the pusher. As a result, the support roller 32 is rolled along the horizontal guide 21 and the pusher rod 19 moves vertically in the guide box 18, fixed on the rotary frame 7 along the vertical loading axis of the tire 9. Together with the pusher rod 19, the roller table 20 installed at its upper end moves vertically and the upper branch of the track 12, which leads to compression or tension of the tested elements of the suspension and tire 9 mounted on top of the track 12 (Fig. 3 and 4). When this hydropulsator 22 operates as follows.

На ходе сжатия испытуемых элементов жидкость от насосной станции через сервогидравлический распределитель 27 поступает в поршневую полость 25 гидропульсатора 22, поршень 23 со штоком 24 перемещаются вверх и вытесняют жидкость из штоковой полости 26 в бак насосной станции. На ходе растяжения испытуемых элементов жидкость от насосной станции через сервогидравлический распределитель 27 поступает в штоковую полость 26 гидропульсатора 22, поршень 23 со штоком 24 перемещаются вниз и вытесняют жидкость из поршневой полости 25 в бак насосной станции (фиг. 6, вид Б).In the course of compression of the tested elements, the liquid from the pumping station through the servo-hydraulic distributor 27 enters the piston cavity 25 of the hydraulic pulsator 22, the piston 23 with the rod 24 moves up and displaces the liquid from the rod cavity 26 into the tank of the pumping station. In the course of stretching the tested elements, the liquid from the pumping station through the servo-hydraulic distributor 27 enters the rod cavity 26 of the hydropulsator 22, the piston 23 with the rod 24 moves down and displaces the liquid from the piston cavity 25 into the tank of the pumping station (Fig. 6, view B).

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 22.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 22.

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 43 поворачивается против хода часовой стрелки замок 44, штырь которого выходит из торцевого отверстия штока гидроцилиндра 39. 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. 9, вид Д), 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 43, the lock 44 is rotated counterclockwise, the pin of which comes out of the end hole of the hydraulic cylinder rod 39. 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. 9, 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 together with the load 6 down, 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 22 задается импульс вверх или вниз, в результате чего его шток 24 перемещается резко вверх или вниз на заданную величину. Это приводит к резкому подъему или опусканию штока 19 толкателя вместе с рольгангом 20, на жесткие ролики которого 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 oscillations by the push method, using the hydropulsator 22, an impulse is set up or down, as a result of which its rod 24 moves sharply up or down by a given value. This leads to a sharp rise or fall of the pusher rod 19 together with the roller table 20, on the rigid rollers of 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 vibrations 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. 9, вид Г). С помощью гидропульсатора 22 задают режим нагружения с разной частотой и амплитудой перемещения его штока 24, в том числе и при случайном характере их распределения.To determine the dynamic characteristics of the tested suspension 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. 9, view D). Using hydropulsator 22 set the loading mode with different frequency and amplitude of movement of its rod 24, including the random nature of their distribution.

Перемещение штока 24 вызывает вертикальное перемещение штока 19 толкателя вместе с рольгангом 20 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 24 causes a vertical movement of the rod 19 of the pusher together with the roller table 20 and the upper branch of the caterpillar belt 12, covering the driven 13 and the leading 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 22 задается гармонический закон перемещения штока 19 с разной частотой, вызывающий вынужденные колебания подрессоренной и неподрессоренной масс. Перемещения штока 19 (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. forced oscillations of sprung and unsprung masses. Movements of the rod 19 (kinematic disturbance), loads 6 (sprung mass) and the wheel axle with tire 9 (unsprung mass), as well as their accelerations are recorded using 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 24 гидропульсатора 22 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 датчиков 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 the rod 24 of the hydraulic pulsator 22 to a predetermined load determined by the force sensor, and the movable frame 4 is blocked relative to the vertical rack 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 force sensors. 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 бокового катка 33, ось которого параллельна вертикальной оси нагружения испытуемой шины 9. При действии боковой силы верхняя ветвь гусеничной ленты 12 выбирает зазор и взаимодействует с боковым катком 33 и заставляет его вращаться. При том происходит вертикальное перемещение верхней ветви гусеничной ленты 12 вдоль бокового катка 33 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, which is pivotally connected to the rotary 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 the side roller 33, the axis of which is parallel to the vertical axis loading of the test tire 9. Under the action of a lateral force, the upper branch of the track 12 selects the gap and interacts with the side roller 33 and causes it to rotate. In this case, the upper branch of the caterpillar belt 12 moves vertically along the side roller 33 and the lateral force is transferred 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 testing, 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 test 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, the axis of which is fixed on the lower part of the stand base and coincides with the vertical axis of the tire loading, the drive push The pusher 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 is connected to the pump and the hydraulic station tank, the pusher is equipped with two horizontal levers installed inside the caterpillar mover perpendicular to the caterpillar a belt, one ends of which are connected through the axis to the rotary frame, the other ends are 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 levers, an axis with a support roller is fixed, interacting with the pusher, made in the form of a guide box, mounted on a swivel frame along the vertical axis of tire loading, inside the axle box there is a pusher rod, at the upper end of which a roller conveyor is installed, and at the lower end a horizontal guide resting on the support roller is fixed, the upper branch of the caterpillar belt is fixed are protected from displacement in the lateral direction by means of a side roller mounted on the rotary frame, the axis of which is parallel to the vertical axis of the tire loading, and its width is greater than the maximum stroke of the pusher, a screw mechanism is pivotally mounted between the base and the end of the rotary frame, the axis of which is perpendicular to the radius drawn from the axis swivel frame to the hinge of the screw mechanism installed on it.