SU1749755A1

SU1749755A1 - Stand mechanism for testing hub and wheel assembly

Info

Publication number: SU1749755A1
Application number: SU904871368A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Георгиевич Борозна; Виктор Аркадьевич Глазунов; Владимир Петрович Жук; Павел Владимирович Миодушевский; Альберт Азатович Чутаев
Original assignee: Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова; Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-03
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, может быть использовано при И испытани х колес автомобилей, тракторов и самолетов. Целью изобретени вл етс повышение надежности работы механизма и снижение его материалоемкости. Сущность изобретени : механизм четырьм т гами 10 и 11. св занными посредством сферических шарниров 12с основанием 1 и промежуточным звеном 5. Три т ги 10 установлены горизонтально , перпендикул но к оси первого привода 7. Четверта т га 11 установлена вертикально. Первый 7 и второй 8 приводы св заны с основанием 1 и с промежуточным звеном 5 посредством сферических шарниров 12. Оси св зывающей промежуточное и выходное звень вращательной пары первого и второго приводовГ расположены с пересечением п тнз контакта испытуемого колеса и бегущей дорожки. 2 ил. у Ё VJ N ю VI ел елThe invention relates to a testing technique, can be used for testing wheels of automobiles, tractors and airplanes. The aim of the invention is to increase the reliability of the mechanism and reduce its material consumption. The essence of the invention is the mechanism of four arms 10 and 11. connected by means of spherical hinges 12 with base 1 and intermediate link 5. Three legs 10 are installed horizontally, perpendicular to the axis of the first drive 7. Fourth stage 11 is installed vertically. The first 7 and second 8 drives are connected to the base 1 and to intermediate link 5 by means of spherical hinges 12. The axes connecting the intermediate and output links of the rotational pair of the first and second drives G are intersected by the intersection of the contact point of the test wheel and the treadmill. 2 Il. at YOU VJ N VI VI ate

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к испытательной технике, и может быть использовано при испытани х колес и ступиц автомобилей различных классов, тракторов, троллейбусов, шасси самолетов, а также других транспортных средств,The invention relates to mechanical engineering, in particular to testing equipment, and can be used for testing wheels and hubs of cars of various classes, tractors, trolleybuses, aircraft landing gear, as well as other vehicles,

Известен механизм стенда дл испытани колесно-ступичного узла автомобил , содержащий основание, выходное звено, с размещенным на нем испытуемым колесом, сопр женным по п тну контакта с бегущей дорожкой, промежуточное звено и привод поступэТеГльнбго перемещени .The known mechanism of the test bench for the wheel-hub assembly of an automobile, comprising a base, an output link, with a test wheel placed on it, conjugated in contact with a treadmill, an intermediate link, and a drive for forward movement.

Недостатком этого устройства вл етс отсутствие возможности испытаний, сопровождаемых изменением положени оси колеса , а также испытаний, при которых йагрузка действует параллельно оси колеса Кроме того, имеющийс поступательный привод обуславливает усилие, действующее со смещением относительно оси указанного привода, что влечет возможность перекоса и отказов.A disadvantage of this device is the lack of testing, accompanied by a change in the position of the wheel axle, as well as tests in which the load acts parallel to the wheel axis. In addition, the translational drive causes the force acting offset from the axis of the specified drive, which leads to the possibility of skewing and failure.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс механизм стенда дл испытани колесно-ступичного узла автомобил , содержащий основание, выходное звено с размещенным на нем испытуемым колесом, с возможностью сопр жени по п тну контакта с бегущей дорожкой, промежуточное звено, св занное посредством одноподвижного шарнира с выходным звеном, три привода поступательного перемещени , первый из которых установлен горизонтально, а второй вертикально сопр жены с основанием и шарнир- но с промежуточным звеном, а третий привод шарнирно св зан с промежуточным и выходным звень ми.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the mechanism of the test bench for the wheel-hub assembly of the car, which contains the base, the output link with the test wheel placed on it, with the possibility of conjugation of the contact with the treadmill, intermediate link, connected by means of a single-movable hinge with an output link, three translational displacement drives, the first of which is mounted horizontally, and the second is vertically matched with the base and hinged with weft link, and the third actuator are pivotally coupled to the intermediate link means and the output.

Недостатком известного устройства вл етс низка надежность работы механизма , поскольку динамические нагрузки, возникающие при вращении испытуемого колеса, вл ютс пространственными, а уравновешиваютс они плоским механизмом . При этом возникают изгибные нагрузки в элементах креплени приводов, а именно в жесткой заделке, св зывающей цилиндры приводов с основанием, может обусловить перекосы в приводах, а также податливость в указанных заделках. Податливость ведет к по влению колебаний , понижению динамической жесткости, неточности измерений.A disadvantage of the known device is the low reliability of the mechanism, since the dynamic loads arising from the rotation of the test wheel are spatial, and they are balanced by a flat mechanism. In this case, bending loads occur in the fastening elements of the drives, namely, in the rigid embedment that binds the actuator cylinders to the base, may cause distortions in the actuators, as well as compliance in the mentioned embedments. Compliance leads to the appearance of vibrations, a decrease in dynamic stiffness, inaccuracy of measurements.

Дл уменьшени податливости места креплени приводов должны быть выполнены массивными, что повышает материалоемкость , Кроме того, конструкци To reduce the compliance of the place of attachment of the drives must be made massive, which increases the consumption of materials. In addition,

известного устройства обуславливает отсутствие силовой и кинематической разв зки, что влечет сложность управлени и перекосыthe known device causes the absence of power and kinematic isolation, which leads to the complexity of control and distortions

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы механизма и снижение его материалоемкости.The aim of the invention is to increase the reliability of the mechanism and reduce its material consumption.

Поставленна цель достигаетс тем, что механизм стенда дл испытани колесноступичного узла автомобил , содержащий основание, выходное звено с размещенным на нем испытуемым колесом с возможностью сопр жени по п тну контакта с бегущей дорожкой, промежуточное звено,The goal is achieved by the fact that the mechanism of the test bench for the vehicle's wheel unit, containing the base, the output link with the test wheel placed on it with the possibility of conjugation of the contact point with the treadmill, the intermediate link

св занное посредством одноподвижного шарнира с выходным звеном, три привода поступательного перемещени , первый из которых установлен горизонтально, а второй вертикально сопр жены с основанием иconnected by means of a single-movable hinge with an output link, three translational displacement drives, the first of which is mounted horizontally, and the second is vertically aligned with the base and

шарнирно с промежуточным звеном, а третий привод шарнирно св зан с промежуточным и выходным звень ми, снабжен четырьм т гами, св занными посредством сферических шарниров с основанием и промежуточным звеном, три из которых расположены горизонтально, перпендикул рно к оси первого привода, а четверта - вертикально , первый и второй приводы св заны с основанием и с промежуточным звеном посредством сферических шарниров а оси св зывающей промежуточное и выходное звень вращательной пары первого и второго приводов проход т через п тно контакта испытуемого колеса с бегущей дорожкой.articulated with an intermediate link, and the third actuator is articulated with intermediate and output links, equipped with four straps connected by means of spherical hinges with a base and intermediate link, three of which are horizontal, perpendicular to the axis of the first drive, and a fourth - vertically, the first and second drives are connected to the base and to the intermediate link by means of spherical hinges and the axis connecting the intermediate and output links of the rotational pair of the first and second drives pass through the spot test wheel-contact with the treadmill.

На фиг.1 представлена схема механизма стенда, пр моугольные проекции: на фиг.2 - то же, аксонометри .Figure 1 is a diagram of the stand mechanism, rectangular projections: Figure 2 is the same, axonometric.

Механизм стенда дл испытаний колес- но-ступичного узла автомобил содержит основание 1, выходное звено 2, на котором размещено испытуемое колесо 3. сопр женное по п тну контакта с бегущей дорожкойThe mechanism of the test bench for the wheel-hub assembly of an automobile contains a base 1, an output link 2 on which the test wheel 3 is placed. Adjacent by contact with a treadmill

4,котора может быть выполнена в виде полного цилиндра, промежуточное звено 5,4, which can be made in the form of a full cylinder, intermediate link 5,

св занное посредством одноподвижного шарнира б с выходным звеном 2, три привода поступательного перемещени 7-9, первый иг которых (7) установлен горизонтально, сопр жен с основанием 1 и шзрнирно св зан с промежуточным звеномconnected by a single-movable hinge b with the output link 2, three actuators of translational movement 7-9, the first game of which (7) is mounted horizontally, is coupled with the base 1 and is connected with the intermediate link

5,этот привод предназначен дл создани нагрузки, действующей параллельно оси колеса , второй привод 8 установлен верти5 кально, сопр жен с основанием 1 и предназначен дл создани основной нагрузки , действующей перпендикул рно оси колеса, а третий привод 9 шарнирно св зан с промежуточным звеном 5 и выходным звеном 2.5, this drive is intended to create a load acting parallel to the axis of the wheel, the second drive 8 is mounted vertically, is coupled to the base 1 and is designed to create a base load acting perpendicular to the axis of the wheel, and the third drive 9 is hinged to intermediate link 5 and the output link 2.

Механизм снабжен четырьм т гами 10 и 11, три из которых (10) установлены горизонтально . Эти т ги предназначны дл уравновешивани возможных горизонтальных нагрузок, действующих перпендикул рно плоскости промежуточно) 5. Т га 11 установлена вертикальном предназначена дл силового замыкани механизма как статически определимой ферменной конструкции . Приводы 7 и 8 св заньГс остЯбТанием 1 и с промежуточным 5 звеном посредством сферических шарниров 12. При этом шарнир 12, св зывающий соответствующий привод с основанием 1, может быть двух- подвижным, а шарнир 12. св зывающий привод с промежуточным звеном 5, может быть трехподвижным. Т ги 10 и 11 св заны с основанием 1 и с промежуточным звеном 5 также посредством сферических шарниров 12, при этом шарнир 12, св зывающий соответствующую т гу с обнбванием 1, может быть двухподвижным, а шарнир 12, св зывающий т гу с промежуточным звеном, может быть трехподвижным, или наоборот. Оси приводов 7 и 8 расположены так, что они пересекают п тно контакта испытуемого колеса 3 и бегущей дорожки А. При этом привод 8 воспринимает наиболее значительную часть статической вертикальной нагрузки, а привод 7 воспринимает нзибо- лее значительную часть горизонтальной статической нагрузки, действующей вдоль оси испытуемого колёса 3. Ось одноподвиж- ного шарнира б расположена с пересечением п тна контакта испытуемого колеса 3 и бегущей дорожки 4 Такое расположение ввиду того, что силы взаимодействи указанных элементов действуют по п тну контакта , обуславливает минимальное усилие, необходимое в приводе 9. При таком распо- ложении шарнира 6 перемещение привода 9 непосредственно измен ет ориентацию оси колеса 3.The mechanism is equipped with four rams 10 and 11, three of which (10) are mounted horizontally. These rods are designed to balance possible horizontal loads acting transversely perpendicular to the plane) 5. Ta 11 hectares are installed vertically intended for force closing the mechanism as a statically determinate truss structure. Drives 7 and 8 are connected by loosening 1 and with an intermediate 5 link by means of spherical hinges 12. In this case, the hinge 12 connecting the respective drive to the base 1 can be double-movable, and the hinge 12. connecting the drive to the intermediate link 5 can be a three-mover. The gigs 10 and 11 are connected to the base 1 and to the intermediate link 5 also by means of spherical hinges 12, while the hinge 12 connecting the corresponding pull to the unblocking 1 can be two-movable, and the hinge 12 connecting the pull to the intermediate link , can be three-movers, or vice versa. The axes of the drives 7 and 8 are located so that they intersect the contact of the test wheel 3 and the treadmill A. At the same time, the drive 8 perceives the most significant part of the static vertical load, and the drive 7 perceives the most significant part of the horizontal static load acting along the axis the test wheel 3. The axis of the single-motion hinge b is located with the intersection of the spot of contact between the test wheel 3 and the treadmill 4 This arrangement is due to the fact that the forces of interaction of these elements act on TNU contact, determines the minimum force required in the actuator 9. In this arrangement of the hinge 6, moving the actuator 9 directly changes the orientation of the wheel axis 3.

Таким образом, указанное расположение осей приводов 7 и 8, а также однопод- вижного шарнира 6 обуславливает силовую и кинематическую разв зку, поскольку привод 8 перемещает колесо 3 вверх-вниз (ось Z), привод 7 перемещает его вправо-влево (ось X), а привод 9 вращает его вокруг оси Y. Thus, the indicated arrangement of the axes of the drives 7 and 8, as well as the single-hinge 6, causes power and kinematic isolation, because the drive 8 moves the wheel 3 up and down (Z axis), the drive 7 moves it left and right (X axis) and drive 9 rotates it around the Y axis.

Механизм стенда работает следующим образом.The mechanism of the stand works as follows.

Перед испытанием привод 8 и привод 7 наход тс соответственно в крайнем нижнем и крайнем левомгюлбжений Выходное звено 2 повернуто относительно вертикальной оси вращательного одноподвижного шарнира со стопором (нё п ЬтСазан}. Испытуемое колесо 3 устанавливают на выходное звено 2, которое поворачивают в рабочееBefore testing, the actuator 8 and the actuator 7 are located respectively in the lowest and leftmost halves. The output link 2 is rotated relative to the vertical axis of the rotary single-movable hinge with a stopper (it is not fixed). The test wheel 3 is mounted on the output link 2, which is turned into working

положение, и приводы 7 и 8 перевод т вы ходное звено 2 в рабочее положение При этом испытуемое колесо 3 контактирует с бегущей дорожкой в точке (п тно контакта имеет минимальную площадь), в которой пересекаютс оси приводов 7 и 8 Ось одно- подвижного шарнира б расположена несколько ниже указанной точки (на 5-10 см). Это рассто ние определ етс упругостью шины колеса 3 и номинальной нагрузкой , создаваемой при испытани х приводом 8. При возрастании усили в Приводе 8 площадь п тна контакта увеличиваетс , ось одноподвижного шарнира б также становитс пересекающей п тно контакта, положение оси привода 7 практически не мен етс из- за наличи т ги 11.position, and the drives 7 and 8 put the output link 2 into the working position. At the same time, the test wheel 3 contacts the treadmill at a point (the contact point has a minimum area) where the axes of the drives 7 and 8 intersect. located slightly below the specified point (5-10 cm). This distance is determined by the elasticity of the tire of the wheel 3 and the nominal load created by the tests of the drive 8. As the force in the Drive 8 increases, the contact area increases, the axis of the single-mobile hinge b also becomes the contact crossing, the position of the axis of the drive 7 is due to the presence of a gi 11.

При испытани х привод 8, воздейству через сферические шарниры 12, промежуточное звено 5, одноподвижный шарнир 6 и выходное звено 2 на колесо 3, создает вертикальное усилие взаимодействи между колесом 3 и бегущей дорожкой 4, колесо 3 при этом несколько перемещаетс вверх относительно основани 1. Если бегуща дорожка 4 выполнена в виде полого цилиндра то дл приведени ее во вращательное движение может быть применен электродвигательDuring testing, the actuator 8, acting through spherical hinges 12, intermediate link 5, single-motion hinge 6 and output link 2 on wheel 3, creates a vertical force of interaction between wheel 3 and the treadmill 4, wheel 3 at the same time moves upward relative to the base 1. If the treadmill 4 is made in the form of a hollow cylinder, then an electric motor can be used to bring it into rotation.

При необходимости создани усили , действующего параллельно оси колеса 3, привод 7, воздейству на испытуемое колесо 3 через сферические шарниры 12. промежуточное звено 5, одноподвижный шарнирIf it is necessary to create a force acting parallel to the axis of the wheel 3, drive 7, I will act on the test wheel 3 through spherical hinges 12. intermediate link 5, single-motion hinge

6и выходное звено 2 на колесо 3. перемещает последнее относительно основани 1 и прижимает колесо к реборде бегущей дорожки 4.6 and the output link 2 to the wheel 3. moves the latter relative to the base 1 and presses the wheel to the flange of the treadmill 4.

Если необходимо измерить ориентацию оси испытуемого колеса 3, то привод 9. воздейству через шарниры 12 (это могут быть иодноподвижные шарниры, однако во избежание избыточных св зей целесообразно поставить сферические шарниры, одноподвижный шарнир б и выходное звено 2 на колесо, мен ет ориентацию его ocviIf it is necessary to measure the orientation of the axis of the test wheel 3, then the actuator 9. through the hinges 12 (these can be single-movable hinges, however, in order to avoid redundant connections, it is advisable to put spherical hinges, single-motion hinge b and output link 2 on the wheel, changing its orientation ocvi

В процессе испытаний из-за наличи дебаланса возникает пространственна переменна нагрузка котора уравновешиваетс приводами 7-9 т гой 11. а также т гами 10, которые передают усилие через шарниры 12. В т гах 10 и 11, а также в приводах 7-9 при этом имеют место лишь осевые нагрузки.During the tests, due to the presence of unbalance, a spatial variable load arises which is balanced by the drives 7–9 and the th 11. And also by the screws 10, which transmit the force through the hinges 12. In the thrusts 10 and 11, as well as in the drives 7–9 with This is only axial loads.

При испытани х п тно контакта может несколько смещатьс однако оси приводовDuring contact test, the contact may slightly shift, however, the axes of the drives

7и 8 и одноподвижного шарнира б практически всегда пересекав это п тно.7 and 8 and the single-mover hinge b almost always intersecting it.

Механизм выполн ют так. что длины т г 10 и 11, а также рассто ни между центрамиThe mechanism is performed as follows. that the lengths of t g 10 and 11, as well as the distance between the centers

сферических пар, креп щих приводы 7 и 9, равны 1,2-2 от диаметра испытуемого колеса 3. Рассто ние между ос ми т ги 11 и привода 7 также должно составл ть 1,2-2 от диаметра испытуемого колеса. При указанных соотношени х перемещени промежуточного звена 5 вместе с испытуемым колесом 3 при приложении и сн тии рабочих нагрузок приводами 7 и 8 происход т практически в одной плоскости, в которой расположена ось колеса 3, однако нагрузка уравновешиваетс пространственной ферменной конструкцией.the spherical pairs fastening the drives 7 and 9 are 1.2-2 of the diameter of the test wheel 3. The distance between the thrust axes 11 and the drive 7 should also be 1.2-2 of the diameter of the test wheel. At the indicated ratios, the displacement of intermediate link 5 together with the test wheel 3 at the application and removal of working loads by drives 7 and 8 takes place practically in the same plane in which the axis of wheel 3 is located, however the load is balanced by a spatial truss structure.

Claims

The invention The mechanism of the test bench for the code-hub assembly of an automobile, comprising a base, an output link with a test wheel placed on it with the possibility of contacting the track with a treadmill, an intermediate link connected by means of a single-stage hinge with an output link , three

drive translational movement, the first of which, mounted horizontally, and the second vertically, are mated with the base and pivotally with

an intermediate link, and the third drive is pivotally connected with intermediate and output links, differing in that. that, in order to increase the reliability of the mechanism and reduce its material consumption, it is equipped with four rods connected by means of spherical hinges to the base and intermediate link, three of which are horizontal, perpendicular to the axis of the first drive, and the fourth - vertically, the first and the second actuators are connected to the base and to the intermediate by spherical hinges, and the axis connecting the intermediate and output

the links of the rotational pair of the first and second drives pass through the contact of the test wheel with the treadmill.