RU4613U1 - Измерительное устройство для определения эффекта трения открытых площадок - Google Patents

Abstract

1. Измерительное устройство для определения эффекта трения открытых площадок, главным образом поверхностей летных полей или дорожных коммуникаций, содержащее систему управления и оценки, подсоединенную к выходам датчиков параметров движения ведущих колес и измерительного колеса, причем ведущие колеса установлены на несущей раме с возможностью вращения, своей внешней поверхностью соприкасаются с измеряемой площадкой вместе с измерительным колесом, с которым они сопряжены, отличающееся тем, что диаметр измерительного колеса меньше диаметра ведущих колес, вместе с ведущими колесами оно жестко закреплено на гибком валу и установлено с возможностью вращения на подвесном механизме, сопряженном с несущей рамой и снабженном прижимным элементом для произведения прижимного усилия на измерительное колесо и датчиком силы, причем выходы прижимного элемента и датчика силы через контрольный пульт подсоединены к системе управления и оценки.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвесной механизм измерительного колеса образован выдвижной вилкой для вращения измерительного колеса и качающимся держателем, установленным с возможностью вращения на несущей раме, на или в котором выдвижная вилка подвешена с возможностью вращения.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между выдвижной вилкой и качающимся держателем подвесного механизма уложен соединенный с ними датчик силы.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий вал образован двумя ведущими валами, на внешних концах которых жестко закреплены ведущие колеса, а внутренние концы которых при помощи муфт и упругих элементов соединены с соответствующими ко

Description

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТА ТРЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ПЛОЩАДОК

Техническое решение касается измерительного устройства для определения эФФекта трения ОТКРЫТЫХ площадок, например поверхностей летных полей аэродромов, ДОРОЖНЫХ коммуникаций ПРИ помощи оценки коэффициента трения, главным образом ПРИ экстремальных климатических условиях, как дождь, снегопад, гололедица ПРИ загрязнении поверхности илом, нефтепродуктами и т.п.

Известны устройства для измерения эффекта трения ОТКРЫТЫХ площадок, например поверхностей летных полей аэродромов, у КОТОРЫХ ПРОИЗВОДИТСЯ опосредствованная оценка коэффициента ТРВНИЯ на основе соотношения между регулярным ПРИЖИМНЫМ усилием, вызывающим трение, и таким образом вызванной силой трения. У одного типа устройства силовое воздействие выводится из измерения ТОРМОЗНЫХ моментов, действующих на измерительное колесо, помещенное в промежутке между ведущими колесами того же диаметра, с КОТОРЫМИ оно сопряжено ПРИ помощи передаточных колес и цепи. Вследствие применения передачи измерительное колесо вращается со СКОРОСТЬЮ, отличной от СКОРОСТИ ведущих колес, и измеряются изменения крутящего момента на цепи. Недостатком данного метода измерений является тот Факт, что в полученные результаты вносятся погрешности, возникшие вследствие опосредствованного измерения силового воздействия, и неточности, внесенные вспомогательными приборами.

Другие устройства для измерения эФФекта трения ОТКРЫТЫХ площадок, встроенные в специально для этой цели приспособленные легковые автомоёили, выводят ПРИВОД торможенного измери- 2 /у

тельного колеса от ПРИВОДНОГО агрегата транспортного средства механически или гидравлически. Величина значения скольжения измерительного колеса здесь дана конструкцией передачи и используется как твердо установленная или плавно регулируемая. Но эти установки обычно дополнены двигательным оборудованием для подъема и опускания измерительного колеса, как правило, с гидропневматическим ПРИЖИМНЫМ УСТРОЙСТВОМ, обеспечивающим необходимое прижимное усилие измерительного колеса к поверхности ДОРОЖНОЙ коммуникации или аэродрома. Недостатком этих устройств является их постоянная встройка в автомобиль, вследствие чего значительно повышаются расходы, связанные с его приобретением и, кроме того, в значительной степени ограничиваются возможности использования таким образом приспособленного автомобиля как обычного транспортного средства.

Перечисленные недостатки в значительной степени устраняет измерительное устройство для определения эФФекта трения ОТКРЫТЫХ площадок, прежде всего поверхностей летных полей или ДОРОЖНЫХ коммуникаций, содержащего систему управления и оценки, подсоединенную к выходам датчиков параметров движения ведущих колес и измерительного колеса, причем ведущие колеса установлены на несущей раме, своей внешней поверхностью соприкасаются с измеряемой поверхностью вместе с измерительным колесом, с КОТОРЫМ они сопряжены. Сущность решения состоит в том, что диаметр измерительного колеса меньше диаметра ведущих колес, вместе с ведущими колесами оно жестко закреплено на гибком валу и установлено с возможностью вращения на подвесном механизме, сопряженном с несущей рамой и снабженном ПРИЖИМНЫМ элементом для произведения ПРИЖИМНОГО усилия на измерительное колесо и датчиком силы, причем выходы ПРИЖИМНОГО элемента и датчика силы через КОНТРОЛЬНЫЙ пульт подсоединены к системе управления и оценки.

В преимущественном исполнении подвесной механизм измерительного колеса образован выдвижной вилкой для вращения измерительного колеса и качающимся держателем, установленным с возможностью вращения на несущей раме, на или в КОТОРОМ выдвижная вилка подвешена с возможностью вращения, причем между выдвижной вилкой и качающимся держателем подвесного механизма уложен соединенный с ними датчик силы. Гибкий вал, в свою очередь, образован двумя ведущими валами, на внешних концах КОТОРЫХ жестко закреплены ведущие колеса, а внутренние концы КОТОРЫХ ПРИ помощи муФт и упругих элементов соединены с соответствующими концами ведомого вала, на КОТОРОМ жестко посажено измерительное колесо и КОТОРЫЙ установлен с возможностью вращения на выдвижной вилке подвесного механизма. ПРИ оптимальной конструкции несущая рама оснащена буксирным дышлом с подвесным элементом с регулируемой высотой и откидным ОПОРНЫМ колесом.

В основном исполнении система управления и оценки, образованная взаимосоединенными пультом управления, управляющей вычислительной машиной и печатающим УСТРОЙСТВОМ, помещена в автомобиле-тягаче или в измерительной тележке i/i подсоединена к бортовой питающей сети или к вспомогательному источнику питания сети и к ней подсоединены пульт дистанционного управления и/или клавиатура и/или вспомогательная вычислительная машина.

tf

надежного и сравнительно недорогого устройстве для измерения эффекта ТРВНИЯ ОТКРЫТЫХ площадок, которое в случае необходимости можно оперативно подсоединить и эксплуатировать в тележке обычного автомобиля-тягача, причем после отсоединения тележки автомобиль может быть снова использован по своему первоначальному назначении). Так как измерительное УСТРОЙСТВО работает с высокой точностью измерения как ПРИ низких, так и ПРИ высоких СКОРОСТЯХ передвижения, с его помощью эФФект ТРВния может измеряться как в состоянии подсоединения к автомобилю-тягачу, так и ПРИ перемещении измерительной тележки вручную.

Конкретный пример выполнения предлагаемой полезной модели приведен на прилагаемых чертежах, где Фиг.1 представляет горизонтальную проекцию схемы размещения измерительного оборудования на несущей раме, без представления элементов управления, на Фиг.2 представлена основная блочная схема соединения элементов измерения, управления и оценки измерительно устройства.

Основное исполнение измерительного устройства образовано закрытой измерительной тележкой 1, основой КОТОРОЙ является несущая рама 101 с буксирным дышлом 102, оснащенным откидным ОПОРНЫМ колесом 1ОЗ и подвесным элементом 104, преимущественно с установкой высоты, для соединения с не представленным на Фиг. буксирным УСТРОЙСТВОМ автомобиля-тягача 2. На несущей раме 101 закреплены качающиеся плечи 3, в КОТОРЫХ с помощью подшипников 4 установлен с возможностью вращения гибкий вал 5, образованный парами ведущих валов 51 и эластичных элементов 52 и центральным ведомым валом 53. На внешних концах ведущих валов 51 жестко закреплены ведущие колеса 6 одинакового диаметра, соприкасающиеся с поверхностью измеряемой площадки 7. Внутренние концы ведущих валов 51 через МУФТЫ 54 соединены ПРИ помощи эластичных элементов 52 с соответствующими концами ведомого вала 53, на КОТОРОМ жестко посажено измерительное колесо 8 меньшего диаметра, чем диаметр ведущих колес 6, и которое также соприкасается с поверхностью измеряемой площадки 7.

Ведомый вал 53 также по обеим сторонам измерительного колеса 8 сопряжен с подвесным механизмом 9, образованным выдвижной вилкой 91 и качающимся держателем 92. ПРИ этом качающийся держатель 92 установлен с возможностью вращения на несущей раме 101, а выдвижная вилка 91 установлена с возможностью вращения на или в качающемся держателе 92, а весь подвесной механизм 9 оснащен ПРИЖИМНЫМ элементом 10, предназначенным для произведения определенного ПРИЖИМНОГО усилия на измерительное колесо 8, и датчиком 11 силы, действующей на выдвижную вилку 91 подвесного механизма 9 измерительного колеса 8 вследствие его трения ПРИ проскальзывании на измеряемой площадке 7.

Как. показано на Фиг. 2, выход датчика 11 силы подсоединен к КОНТРОЛЬНОМУ пульту 12, оснащенному ие представленными на Фиг. элементами управления и соединения, к КОТОРОМУ также подсоединены контакты для съемки МУФТ 54 гибкого вала 5, выходы датчика 13 угловой СКОРОСТИ ведущих колес 6 и, в случае необходимости, выходы прижимного элемента 10. К КОНТРОЛЬНОМУ пульту 12 подсоединена система 14 управления и оценки, состоящая, как минимум, из пульта 141 управления, снабженного не

- 5 представленными элементами изображения и управления, управляющей вычислительной машиной 142 и печатающим УСТРОЙСТВОМ 143. Система 14 управления и оценки помещается вне измерительной тележки 1 в автомобиле-тягаче 2 или непосредственно в измерительной тележке 1, как обозначено на блок-схеме ШТРИХОМ, и ее питание ПРОИЗВОДИТСЯ от бортовой питательной сети 15 автомобиля-тягача 2 или от вспомогательного источника 16, помещенного непосредственно на измерительной тележке 1. К системе 14 управления и оценки может быть в кабине автомобиля-тягача 2 подсоединена вспомогательная вычислительная машина 17, клавиатура 18 и пульт 19 дистанционного управления, как также обозначено ШТРИХОМ на Фиг.2.

ПРИ измерении эФФекта трения измерительное УСТРОЙСТВО передвигается по измеряемой площадке 7, причем ведущие колеса 6 своей поверхностью соприкасаются с измеряемой площадкой 7 и обхватываются по ней. По измеряемой площадке 7 вследствие прогиба или наклона эластичных элементов 52 гибкого вала 5 обхватывается также измерительное колесо 8, несмотря на то, что его диаметр меньше диаметра ведущих колес 6. Измерительное колесо 8 прижимается к измеряемой площадке 7 силой притяжения, вызванной его массой и ПРИЖИМНЫМ усилием установленной величины, ПРОИЗВОДИМЫМ ПРИЖИМНЫМ элементом 10, закрепленным на подвесном механизме 9. Во время измерений соединяется одна или обе муФты 54 гибкого вала 5, вследствие чего крутящий момент с ведущих колес 6 передается на измерительное колесо 8, вынужденное таким образом вращаться с той же угловой скоростью, что и ведущие колеса 6. Вследствие разницы диаметров колес 6, 8 и действующих на них ПРИЖИМНЫХ усилий измерительИ)

- 6 нов колесо 8 на измеряемом участке 7 проскальзывает, причем возникает тормозная сила, которая зависит от эФФекта трения измеряемого участка 7 и которая действует на измерительное колесо В в направлении, ПРОТИВОПОЛОЖНОМ направлению измерительного устройства. Под действием ТОРМОЗНОЙ силы изменяется положение выдвижной вилки 91, соединенной с измерительным колесом В, по отношению к качающемуся держателю 92 подвесного механизма 9. ПРИ этом изменении положения тормозная сила измеряется датчиком 11 силы, например тензометрическим датчиком, а полученная величина через КОНТРОЛЬНЫЙ пульт 12 передается в систему 14 управления и оценки, а после обработки отчитывается ПРЯМО с выхода печатающего устройства 143 или переводится и обрабатывается в присоединенной вспомогательной вычислительной машине 17 или в другом концевом и оценочном устройстве измерительной системы и передается, например, в диспетчерский центр аэродрома как информация, важная для посадочных маневров самолетов.

Описанный ПРИМЕР исполнения не является единственным возможным решением измерительного устройства, так как например, датчик 13 угловой СКОРОСТИ может быть помещен на обоих ведущих колесах 6 или на измерительном колесе 8. Подвесной элемент 104 буксирного дышла 102 в этом случае может решаться в исполнении без установки высоты, но для конкретного типа автомобиля-тягача 2 жестко укрепляться на буксирном дышле 102.

Claims (9)

1. Измерительное устройство для определения эффекта трения открытых площадок, главным образом поверхностей летных полей или дорожных коммуникаций, содержащее систему управления и оценки, подсоединенную к выходам датчиков параметров движения ведущих колес и измерительного колеса, причем ведущие колеса установлены на несущей раме с возможностью вращения, своей внешней поверхностью соприкасаются с измеряемой площадкой вместе с измерительным колесом, с которым они сопряжены, отличающееся тем, что диаметр измерительного колеса меньше диаметра ведущих колес, вместе с ведущими колесами оно жестко закреплено на гибком валу и установлено с возможностью вращения на подвесном механизме, сопряженном с несущей рамой и снабженном прижимным элементом для произведения прижимного усилия на измерительное колесо и датчиком силы, причем выходы прижимного элемента и датчика силы через контрольный пульт подсоединены к системе управления и оценки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвесной механизм измерительного колеса образован выдвижной вилкой для вращения измерительного колеса и качающимся держателем, установленным с возможностью вращения на несущей раме, на или в котором выдвижная вилка подвешена с возможностью вращения.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что между выдвижной вилкой и качающимся держателем подвесного механизма уложен соединенный с ними датчик силы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий вал образован двумя ведущими валами, на внешних концах которых жестко закреплены ведущие колеса, а внутренние концы которых при помощи муфт и упругих элементов соединены с соответствующими концами ведущего вала, на котором жестко посажено измерительное колесо.

5. Устройство по пп.2 и 4, отличающееся тем, что ведомый вал гибкого вала установлен с возможностью вращения на выдвижной вилке подвесного механизма.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несущая рама оснащена буксирным дышлом с подвесным элементом устанавливаемой высоты и откидным опорным колесом.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система управления и оценки образована взаимосоединенными пультом управления, управляющей вычислительной машиной и печатающим устройством.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что система измерения и оценки помещена в автомобиле-тягаче или в измерительной тележке и подсоединена к бортовой питающей сети автомобиля-тягача или к вспомогательному источнику питания сети в измерительной тележке.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что к системе управления и оценки подсоединены пульт дистанционного управления и/или клавиатура, и/или вспомогательная вычислительная машина.