УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯГОВОЙ СИЛЫ НА ВЕДУЩИХ КОЛЕСАХ АВТОМОБИЛЯ ПРИ КАЧЕНИИ ПО БАРАБАНАМ СТЕНДА
DEVICE TO DETERMINE AUTOMOBILE DRIVE WHEEL PULL IN ROLLING ON TEST BENCH DRUMS

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к стендовым испытаниям автомобилей.
Известно, что в лабораторных условиях тяговая сила на ведущих колесах автомобиля может быть определена при испытаниях на стенде с беговыми барабанами [В.Б.Цимбалин, И.Н.Успенский, В.Н.Кравец и др. Испытания автомобилей. - М.: Машиностроение, 1978. - 199 с., ил.]. Существующий способ заключается в том, что ведущие колеса автомобиля устанавливаются на барабаны, соединенные с ротором тормозного динамометра, и приводят их во вращение. Известны электрические и гидравлические тормозные динамометры, основой конструкции которых является качающийся статор и ротор, передающий усилие на статор через электромагнитное поле или жидкость [Енаев А.А., Мазур В.В., Слепенко Е.А. и др. Автомобили. Теория эксплутационных свойств: Лабораторный практикум. - Братск: БрГУ, 2005. - 156 с., ил.]. При качении колес по барабанам стенда под действием электромагнитных или гидравлических сил происходит отклонение статора относительно оси статического равновесия. При этом реактивный момент статора измеряется при помощи гидравлического датчика давления, электрический сигнал с которого поступает на вольтметр, проградуированный в единицах силы. Реактивный момент также можно измерить динамометром сжатия или растяжения. Тяговая сила на ведущих колесах рассчитывается как отношение реактивного крутящего момента к радиусу рабочего барабана.
Тарирование прибора для измерения тяговой силы (вольтметра) осуществляется путем приложения к статору эталонной величины крутящего момента с помощью установки эталонных гирь непосредственно на датчик.
Известный измерительный комплекс имеет недостатки, усложняющие и ограничивающие его применение. В их числе - невозможность регистрации и измерения тяговой силы с высокой точностью при интенсивных ее колебаниях из-за установки на барабаны искусственных неровностей при экспериментальных исследованиях. Кроме того, интенсивные колебания статора тормозного динамометра приводят к отказам стрелочных приборов и повреждению датчика.
Технический результат заключается в обеспечении возможности измерения и регистрации тяговой силы на ведущих колесах автомобиля устройством в условиях интенсивных колебаний статора без опасности повреждения элементов измерительного комплекса.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения тяговой силы на ведущих колесах автомобиля при качении по барабанам стенда, содержащее в своей конструкции регистрирующую аппаратуру и тормозной балансирный динамометр, ротор которого соединен с беговыми барабанами, согласно изобретению тензометрическая тяга одним концом шарнирно крепится к фланцу статора, а другим - к неподвижному кронштейну.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображено устройство для измерения тяговой силы на ведущих колесах автомобиля при качении по барабанам стенда, на фиг.2 изображена схема включения тензометрических датчиков.
Устройство содержит в своей конструкции тормозной динамометр 1, установленный на одной оси с рабочими барабанами. Фланец 7 динамометра соединен с неподвижным кронштейном 4 консольного типа тензометрической тягой 6. Для исключения влияния изгибающих напряжений соединение фланца 7 и кронштейна 4 осуществляется через подшипниковые узлы 2 и 3.
Мостовая схема [Енаев А.А. Основы теории колебаний автомобиля при торможении и ее приложения. - М.: Машиностроение, 2002. - 341 с., ил.] собрана из приклеенных к тяге 6 активных тензорезисторов 9 и 11, а также пассивных - 10 и 12. Кроме того, измерительный комплекс содержит тензометрический усилитель 8, аналого-цифровой преобразователь 14 и компьютер 13.
Устройство работает следующим образом, перед проведением испытаний автомобиля на стенде производится тарирование тензометрической тяги путем приложения к фланцу статора эталонного крутящего момента с помощью эталонных гирь 5. Во время испытаний автомобиля крутящий момент при качении ведущих колес по барабанам стенда передается ротору динамометра. Под действием электромагнитных или гидравлических сил статор 1 отклоняется и тензометрическая тяга 6 деформируется в направлении своей продольной оси. Также деформируются приклеенные к ней активные тензометрические датчики 9 и 10, изменяя напряжение электрического сигнала, идущего на тензоусилитель. Усиленный таким образом сигнал регистрируется компьютером с помощью аналого-цифрового преобразователя в виде зависимости напряжения от времени.