SU1167084A1 - Способ установки колесного транспортного средства на испытательном стенде - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ УСТАНОВКИ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ИСПЫТАТЕЛЬНОМ СТЕНДЕ, заключающийс  в расположении каждого из колес по крайней мере одного моста на соответствующем беговом барабане в положении скатывани  и установку под колеса недиагностируемого моста страховочных средств, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  путем обеспечени  испытаний транспортных средств со спаренными мостами, колеса спаренного моста устанавливают на беговые барабаны таким образом, чтобы плоскости, проход щие через ось каждого колеса и ось соответствующего барабана, пересекались ниже уровн  осей барабанов и между вертикальными плоскост ми, проход щими через оси барабанов . 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что колеса спаренных мостов устанавливают так, чтобы между балками спаренных мостов и ограничител ми их перемещени , имеющимис  на транспортном средстве, оставалс  зазор: Од Фт.1

Description

Изобретение относитс  к способам установки колесных транспортных средств на испытательных стендах в частности, имеющих спаренные мосты, например трехосных автомобилей, преимущественно при проверке и диагностировании их в услови х эксплуатации , на стенде с беговыми барабанами .

Цель изобретени  - расщирение области применени  путем обеспечени  испытаний транспортных средств со спаренными мостами.

На фиг. 1 дана схема установки на стенд транспортного средства со спаренными мостами при испытани х; на фиг. 2 - схема сил, действующих при т говых испытани х; на фиг. 3 - в разрезе возможное смещение колес и мостов транспортного средства при т говых испытани х; на фиг. 4 - схема сил, действующих при тормозных испытани х; на фиг. 5 - в разрезе возможное смещение колес и мостов при тормозных испытани х; на фиг. б - стенд, вид сверху; на фиг. 7 - разрез А-А на фиг. 6.

Транспортное средство 1 со спаренными мостами устанавливают на стенд 2, имеющий две пары беговых барабанов. Поскольку рассто ние между ос ми спаренных мостов Оз-Об (в данном примере4320 мм) больше, чем рассто ние между ос ми барабанов Qj,-Об (в данном примере 630 мм) можно установить транспортное средство 1 таким образом, чтобы колеса 3 среднего места опирались на передниебарабаны 4 стенда 2, перейд  через их верщины, а колеса 5 заднего моста,опирались на задние барабаны 6 стенда 2, не дойд  до их верщин . Наклонна  плоскость) в которой лежат оси колеса 3 и барабана 4 (проектируетс  на фиг. 1 в пр мую Оз;-O), расположена под углом c(. к вертикальной плоскости, в которой лежит ось колеса 3 (проектируетс  на фиг. 1 в вертикальную пр мую Оз - Oj), а наклонна  плоскость в которой лежат оси колеса 5 и барабана 6 (проектируетс  на фиг. 1 в пр мую OgOs) расположена под уллом «-г к вертикальной плоскости, Б которой лежит ось барабана 6 проектируетс  на фиг. 1 в вертикальную пр мую Об-Ое). В данном примере при симметричной установке (ki 313°. Указанные наклонные плоскости пересекаютс  по пр мой линии, котора  лежит ниже плоскости осей барабанов Ол - Об (в данном примере на 487 мм) и между указанными вертикальными плоскост ми и проектируетс  на фиг. 1 в точку ОгПод свободные колеса 7 переднего моста спереди и сзади устанавливают страховочные упоры 8 и 9. Включают двигатель транспортного средства 1, при необходимости блокируют межосевой дифференциал (не показан ) , вращают колеса 3 и 5 и барабаны 4 и 6. Довод т скорость до заданной величины , включат, нагрузочное устройство и нз.мерительную систему стенда (не показаны ), измер ют и регистрируют .параметры т говых испытаний, например т говую силу или мощность.

Нижние точки 10 колеса 3 и 11 колеса 5 расположены ниже, чем верщины 12 барабана 4 и .13 барабана 6 (в данном примере при симметричной установке в среднем на 102 мм). Наход щиес  под точками 10 и

И участки пола и(или) конструкции стенда опущены относительно верщин 12 и 13 на величину «а, котора  превышает разницу уровней точки 10 и верщины 12 и точки 11 и верщины 13 в любой момент испытаНИИ , кроме момента установки транспортного сред,ства на стенд и съезда с него.

При т говых испытани х смещению преп тствует сила FI, создаваема  страховочным упором 8, а сопротивление, развиваемое нагрузочным устройством стенда, создает

тангенциальные силы Fa и РЗ в контактах колес с барабанами (фиг. 2). Эти силы стрем тс  сдвинуть транспортное средство вперед. Продольна  сила Р, котора  стремитс  сдвинуть транспортное средство вперед , составл ет,. Р Facos Fs-cosot. При данном способе установки снижаетс  веро тность съезда. Во-первых, меньще сила Р, смещающа  транспортное средство. Во-вторых, скатывающие силы на передних и задних барабанах направлены в разные

стороны и полностью или частично компенсируют друг друга. В-третьих, при перемещении транспортного средства вперед колеса 3 переднего из спаренных мостов смещаютс  вперед и вниз в положение а (фиг. 3) а колеса 5 смещаютс  вперед и вверх. Смещение возможно до тех пор, пока балка 14 .заднего из спаренных мостов не упретс  в ограничитель 15 на раме 16 или другом элементе транспортного средства (фиг. 3). При этом угол 1 увеличитс  до величины (4

угол с думеньщитс  до величины ,котора  однако, существенно отлична от нул . В дан ном примере наибольшее возможное смещение заднего моста 150 мм. При этом л 59°. 9,3°, разница уровней точек 10 и 12 308 мм. Величина «а может составл ть , например, 350 мм.

Так как углы oti и лг имеют разные знаки относительно вертикали, скатывающие силы будут направлены в разные стороны , а их алгебраическа  сумма, способствующа  смещению транспортного средства , намного меньще, чем в известном способе . Это повышает безопасность испытаний .

Кроме того, когда балка 14 упираетс  в ограничитель 15, происходит перераспределение весовых нагрузок на колеса переднего и заднего спаренных мостов: нагрузка на задний мост возрастает, на передний - уменьшаетс  (в предельном случае до величины собственного веса моста с колесами ). Благодар  этому радиальна  реакци  NI барабана 4 на колесо 3 уменьшаетс , увеличиваетс  радиальна  реакци  Ng барабана 6 на колесо 5, в результате чего разность горизонтальных составл ющих N и NZ оказываетс  направленной назад, преп тствует дальнейшему смеш,ению транспортного средства и обеспечивает его устойчивость на стенде. Это позвол ет обойтить без креплени  транспортного средства т гами , как в изестном способе, а ограничитьс  применением страховочных упоров, что значительно сокраш.ает подготовительнозаключительное врем  и затраты ручного труда.

Дл  испытани  тормозов инерционным способом блокируют межосевой дифференциал , довод т скорость колес и барабанов до заданной величины, разблокируют межосевой дифференциал, отключают привод колес и барабанов, чтобы они вращались только по инерции, прерывают кинематическую св зь между правыми и левыми барабанами , дл  чего например, размыкают сцепную муфту, включают измерительные системы стенда и тормозную систему транспортного средства. В процессе торможени  измер ют и регистрируют параметры испытаний , например замедление и тормозной путь каждого колеса или барабана. Чтобы последнее было возможно, стенд должен иметь отдельные датчики измерительных систем дл  каждого из барабанов (или колес).

Стенд дл  испытаний тормозов указанным способом не должен иметь св зи между передними и задними барабанами. Если така  имеетс  (например, цепна  передача), в нее должен быть встроен элемент, позвол ющий разрывать св зь, например сцепна  муфта, установленна  между одной из звездочек передачи и валом барабана.

При испытании тормозов силыРИ Fj смещают транспортное средство назад (фиг. 4). Смещению, преп тствует сила сцеплени  с полом заторможенных свободных колес 7 (сила Н) и реакци  страховочного упора 9 FJ. Если суммы этих двух сил недостаточно дл  удержани  транспортного средства (в ненормальной ситуации: например, полностью отказали тормоза свободных колес, а под упор 9 попало смазочное масло), транспортное средство будет смещатьс  назад до тех пор, пока балка 17 переднего из спаренных мостов не упретс  в ограничитель 18 на раме 16 (фиг. 5). Дальнейшему смещению будет преп тствовать горизонтальна  составл юща  силы Nt, возросшей в результате перераспределени , аналогичного указанному.

Стенд дл  осуществлени  испытаний колесных транспортных средств со спаренными мостами, например дл  испытаний силового агрегата и тормозных систем, устроен

следующим образом (описан в качестве примера один из возможных вариантов вьшолнени  стенда).

На основании 19 (фиг. 6) которое закреплено на фундаменте 20 в углублении 21 пола 22 испытательного поста, соосно установлены с возможностью вращени  два передних беговых барабана 4 и параллельно им два задних барабана 6. Рассто ние межQ ду ос ми передних 4 и задних 6 барабанов (А, фиг. 6) меньще рассто ни  между ос ми спаренных мостов транспортного средства . Валы беговых барабанов опираютс  на подшипники 23. Наружный конец вала

24одного из передних барабанов 4, напри5 мер правого, через соединительную муфту

25соединен с нагрузочно-приводным устройством 26, например электрической машиной , могущей работать в режиме двигател  или тормоза (в других вариантах исполнени  стенда могут использоватьс  другие виды нагрузочно приводных устройств, например обратимые гидравлические машины, раздельные нагрузочные и приводные устройства , только нагрузочные или тлько приводные устройства, это устройство или устройства

5 могут быть соединены с любым другим барабаном стенда или одновременно с несколькими или всеми барабанами - в последнем случае через сцепные муфты). Внутренний конец вала 27 правого переднего барабана 4 соединен с внутренним концом 28 левого

0 переднего барабана 4 через сцепную муфту 29, например электромагнитную. На наружном конгде вала 30 левого переднего барабана 4 установлен маховик 31, выполненный таким образом, чтобы суммарный момент левого переднего барабана 4, маховика 31 и других вращающихс  элементов стенда , посто нно св занных с левым передним барабаном, был равен суммарному моменту инерции правого переднего барабана, муфты 25, ротора нагрузочно-приводного устройства 26 (не показан) и других вращающихс  элементов стенда, посто нно св занных с правым передним барабаном (в других вариантах исполнени  стенда маховики могут отсутствовать, например, если стенд предназначен дл  испытаний в установившихс  режимах, если необходимый момент инерции достигаетс  за счет увеличени  толщины цилиндрической оболочки барабанов 4 и 6). На наружных концах валов 24 и 30 передних барабанов 4 закреплены ве0 дущие элементы механических передач, св зывающих передние барабаны 4 с задними барабанами 6, например звездочки 32 цепных передач (в других вариантах выполнени  стенда механические передачи и все их элементы могут отсутствовать или быть

5 установлены иначе). На продолжении наружного конца вала 30 переднего барабана 4 установлен датчик скорости и замедлени  (ускорени ) 33, например тахогенератор (в

других вариантах испытани  стенда датчики 33 могут быть установлены в других местах стенда).

Внутренние 34 и наружные 35 концы валов задних барабанов б опираютс  на подшипники 23, проход  сквозь них. На прот жении внутреннего конца вала 34 каждого заднего барабана 6 установлен датчик скорости и замедлени  (ускорени ) 33. На продолжении наружного конца вала 35 каждого барабана 6 установлен маховик, выполненный таким образом, что суммарный момент инерции заднего барабана 6, маховика 36 и других вращающихс  элементов стенда, посто нно св занных с задним барабаном, равен суммарному моменту инерции любого из передних барабанов и св занных с ним вращающихс  элементов стенда . Благодар  этому суммарные моменты инерции каждого из барабанов равны друг другу.

На продолжении наружных концов валов 35 задних барабанов 6 установлены с возможностью вращени  ведомые элементы механических передач, соедин ющих передние и задние барабаны, например звездочки цепных передач 37, которые соединены с концами валом 35 через сцепные муфты 38, например электромагнитные. Ведомые звездочки 37 соединены с ведущими звездочками 32 соединительными элементами, например цеп ми 39.

Статор нагрузочно-приводного устройства 26 установлен с возможностью вращени  относитель оси О в подщипниках 40, закрепленных на основании 19. Подщипники 40 имеют внутренние отверсти ,, через которые свободно проход т внутренний 41 и наружный 42 концы вала ротора нагрузочно-приводного устройства (ротор не показан ). Внутренний конец 41 вала ротора соединен через муфту 25 с передним барабаном 4. На наружном конце 42 вала ротора установлен датчик скорости и замедлени  (ускорени ) 33. Статор нагрузочно-приводного устройства 26 через рычаг 43 соединен с датчиком силы 44, который закреплен на опорном элементе 45 основани  19 (в других вариантах исполнени  стенда конструкци  нагрузочно-приводного устройства, его установка на стенде, св зь с датчиками может быть иной).

Между передними 4 и задними 6 барабанами установлены средние подъемники колес 46. С внещней стороны а аждого переднего барабана установлен передний подъемник колес 47, с внещней .стороны каждого заднего барабана установлен задний подъемник колес 48. Каждый подъемник состоит из площадки 49 и привода 50, например силового цилиндра (показан вариант, в котором площадка перемещаетс  поступательно, а цилиндр закреплен неподвижно, в других вариантах площадка и привод могут быть

соединены с основанием и друг с другом шарнирно и перемещатьс  по дуге; в некоторых вариантах исполнени  стенда подъемники 47,48 и/или 46 могут отсутствовать. Подъемники 47 и 48 выполнены таким образом , что рассто ние между уровн ми верщин 12, 13 барабанг)  и опущенными в крайнее нижнее положение площадками 49 имеет величину «а. Подъемники 46 выполнены таким образом, что опущенна  в крайнее нижнее положение площадка 49 находитс  ниже любой точки колеса транспортного средства, когда колесо опираетс  на барабаны 4 и 6.

На площадках 49 установлены предохранительные элементы 51, например ролики с вертикальной осью, выполненные так, что при правильной установке транспортного средства на стенд они не касаютс  колес транспортного средства, но при чрезмерных поперечных перемещени х колес ролики ограничивают их смещение, не преп тству  вращению.

Выполнение испытаний при указанном взаимном расположении колес и беговых барабанов вызывает по вление в контактах щин с барабанами сил, которые повышают устойчивость транспортного средства на стенде при испытани х. Благодар  этому отпадает необходимость креплени  транспортного средства, снижаетс  подготовиQ тельно-заключительное врем , повышаетс  пропускна  способность стенда.

Благодар  указанному взаимному расположению колес и беговых барабанов рассто ние между последними оказываетс  небольщйм , практически таким же, как на известных стендах со спаренными барабанам (роликами), что позвол ет осуществл ть способ на обычных серийных стендах (при необходимости с небольшим изменением их установки, чтобы обеспечить требуемую величину «а). Кроме того, одиночные мосты транспортного средства можно испытывать на таком стенде известным способом, устанавлива  каждое колесо на два спаренных ролика и использу  -все преимущества известного способа. Необходимое превышение уровн  верщин барабанов над уровнем пола может быть достаточно большим (в данном примере 350 мм). В этом случае дл  обеспечени  въезда автомобил  на стенд и съезда с него после испытаний перед стендом и после него следует установить подъемники колес или другие элементы аналогичного действи .

При испытани х транспортного средства, например трехосного автомобил , указанный стенд работает следующим образом. 5 В исходном положении барабаны 4 и б не вращаютс , сцепные муфты 29 и 38 замкнуты , площадки 49 подъемников колес подн ты в крайнее верхнее положение.

К стенду подают автомобиль по направлению , указанному на фиг. 7 стрелкой, усстанавливают передние колеса 7 на площадки 49 средний подъемников 46. Включают приводы 50 подъемников 46, опускают их площадки 49 в крайние нижние положени . При этом каждое из колес опираетс  на один передний 4 и один задний 6 барабаны, как в известных способах испытаний на стендах со спаренными барабанами. Под свободные задние колеса автомобил  сзади устанавливают страховочные упоры. Включают нагрузочное-приводное устройство 26 (в режиме двигател ), вращают барабаны 4,6 и опирающиес  на них колеса. Скорость контролируют по показани м измерительной системы, св занной с датчиками 33. По достижении заданной скорости регистрируют величину усили , воздействующего на датчик 44, по этой величине суд т о силе , необходимой дл  свободного вращени  колес. Если усилие выще нормы, что может быть при неправильно отрегулированных подшипниках или тормозных колес, размыкают муфту 29 и повтор ют замер усили . Если оно выще нормы дл  одного колеса, то неправильно отрегулировано правое колесо , если усилие в норме, то неправильно отрегулировано левое колесо.

Увеличивают скорость до величины, при которой провод тс  испытани  тормозов передних колес, и включают тормоза передних колес. Одновременно обесточивают устройство щ26, размыкают муфту 29 и включают измерительные и регистрирующие системы , св занные с датчиками 33. Тормозной механизм каждого колеса поглощает кинетическую энергию вращающегос  колеса , двух барабанов маховиков и других элементов транспортного средства и стенда . Датчики 33 выдают мен ющийс  по величине сигнал, пропорциональный текущему значению угловой скорости барабанов. По его изменению определ ют величину углового замедлени , котора  пропорциональна действующему тормозному моменту, врем  срабатывани  тормоза, врем  полного торможени . Эти параметры регистрируютс  отдельно дл  каждого колеса. Сопоставл   их с нормативами, суд т о результатах испытаний . Испытани  одиночного моста выполн ютс  так же, как на известных стендах со спаренными барабанами при испытани х известными способами.

После полной остановки барабанов включают приводы 50, поднимают площадки подъемников 46 в крайнее верхнее положение . Подают автомобиль вперед до тех пор, пока колеса 3 среднего моста не окажутс  на площадках передних подъемников 47, а колеса 5 заднего моста - на площадках задних подъемников 48. Останавливают автомобиль. Включают его сто ночный тормоз . Опускают площадки подъемников 47 и 48 в крайнее нижнее положение. Колеса 3 опираютс  на передние барабаны 4, перейд  через их верщины 12, колеса 5 - на задние барабаны 6, не дойд  до их верщин 13. Если из-за неточного заезда автомобил  на стенд балка 14 заднего моста уперлась в ограничитель 15 (или балка 17 среднего моста уперлась в ограничитель 18) включают устройство 26 в режиме двигател  и, медленно враща  барабаны по часовой стрелке (во втором случае против часовой стрелки), смещают автомобиль назад (вперед) до тех пор, пока колеса 3 и 5 не установ тс  примерно на одном уровне. Под свободные передние колеса 7 устанавливают спереди и сзади страховочные упоры 8 и 9. - Автомобиль занимает на стенде положение , показанное на фиг. 1. Отключают сто ночные тормоза. Разобщают трансмиссию. Включают устройство 26 в режиме привода,

0 вращают барабаны 4 и 6 и колеса 3 и 5, измер ют усилие, затрачиваемое на- свободное вращение колес и разобщенной транс миссии. Если измерительна  система, св занна  с датчиком 44, покажет чрезмерное усилие, то, поочередно отключа  правую и левую муфты 38, а затем муфту 29, определ ют, в каком из колес неправильно отрегулированы подщипники или тормоза. Отключают устройство 26. Включают двигатель транспортного средства, замыкают трансмиссию, вращают колеса и барабаны стенда. По достижении заданной скорости испытаний включат устройство 26 в режиме тормоза (создани  нагрузки). Увеличивают подачу топлива в двигатель транспортного средства до максимальной, одновременно увеличива  нагрузку, создаваемую устройством 26, до такой величи- ны, при которой скорость стабилизируетс  на заданном уровне. По показани м измерительной системы, св занной с датчиком 44, определ ют развиваемую транспортным средством т говую силу. Умножив ее на величину скорости, определенную с помощью датчиков 33, определ ют т говую мощность . Отключают устройство 26, одновременно регулиру  подачу торлива в двигатель транспортного средства. Довод т скорость до величины, предписанной дл  проверки тормозов средних и задних колес, включают тормоза. Одновременно размыкают муфту 29 и 38 и включают измерительные и регистрирующие системы, ср занные с датчиками 33. Процесс торможени  и регистрации параметров происходит так же, как и передних колес, с той разницей, что каждый тормозной механизм поглощает энергию не двух барабанов, а одного, каждый

е датчик 33 выдает сигнал, позвол ющий оценить работу одного из тормозных механизмов .

Фиг.7 // / 7 Sff 2f

Claims (2)

1. СПОСОБ УСТАНОВКИ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ИСПЫТАТЕЛЬНОМ СТЕНДЕ, заключающийся в расположении каждого из колес по крайней мере одного моста на соответствующем беговом барабане в положении скатывания и установку под колеса недиаг ностируемого моста страховочных средств, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения испытаний транспортных средств со спаренными мостами, колеса спаренного моста устанавливают на беговые барабаны таким образом, чтобы плоскости, проходящие через ось каждого колеса и ось соответствующего барабана, пересекались ниже уровня осей барабанов и между вертикальными плоскостями, проходящими через оси барабанов.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что колеса спаренных мостов устанавливают так, чтобы между балками спаренных мостов и ограничителями их перемещения, имеющимися на транспортном средстве, оставался зазор: «р