Устройство центрирования агрегатов крепления транспортного средства за ступицу колеса на динамическом барабанном исследовательском стенде

УСТРОЙСТВО ЦЕНТРИРОВАНИЯ АГРЕГАТОВ КРЕПЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ЗА СТУПИЦУ КОЛЕСА НА ДИНАМИЧЕСКОМ БАРАБАННОМ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ СТЕНДЕ
Полезная модель относится к области исследований виброакустических процессов колесных транспортных средств на динамическом стенде с беговыми барабанами, смонтированном в специальной акустической полубезэховой камере, а более конкретно - к устройствам центрирования агрегатов крепления транспортного средства за ступицы колес на динамометрическом стенде с беговыми барабанами путем совмещения осей вращения колес транспортного средства с осями вращающихся соединений устройств крепления транспортных средств на стенде.
Технология выполнения виброакустических исследований автомобильной или другой колесной транспортной техники (тракторов, мотоциклов, мопедов и т.п.) предусматривает применение различных способов и устройств крепления данного исследуемого транспортного средства на испытательном стенде, в зависимости от конкретно выполняемых исследований (например - исследования внешнего или внутреннего шума) или конкретной конструкции непосредственно транспортного средства. В частности, эта технология может предусматривать периодическую установку на стенд специальных агрегатов крепления транспортного средства за ступицы колес (далее - агрегатов) на динамометрическом стенде с беговыми барабанами, установленными в полубезэховой акустической камере. Если объектом исследования, например, является 4-х колесный легковой автомобиль, то необходимо устанавливать, соответственно, 4 автономных крепежных агрегата. Такие технолотческие операции предусматривают процедуру тщательного центрирования агрегатов выставление оси вращения шарнирного соединения агрегата крепления,
сопрягаемого с осью вращения колеса, по оси вращения ступицы колеса автомобиля с целью избежания возникновения паразитных динамических возбуждений в виде дополнительных вибронагрузок, воздействующих на ходовую часть автомобиля, что влечет повышенный износ подшипников ступиц колес автомобиля и шарнирного соединения агрегатов крепления, а также генерирование указанными подшипниками паразитного шума и, как следствие, отрицательное влияние на точность и объективность результатов виброакустических испытаний автомобиля. Зачастую, указанный технологический процесс центрирования проводится грубым визуальным методом совмещения осей вращения колес транспортного средства и осей вращения шарнирных соединений крепежных афегатов, либо агрегаты устанавливаются по «формальной базе автомобиля, указанной в технической документации на его конструкцию, не учитывая естественный производственный разброс размерной базы, что снижает точность индивидуальной центровки конкретного испытуемого образца и может привести, в связи с этим, к возникновению как паразитных вибронафузок, так и, в том числе, развитию увода автомобиля и, таким образом, к возникновению опасной, с точки зрения техники безопасности, ситуации в процессе испытаний.
Известен центрирующий механизм колес на барабанном стенде по патенту США № 5277060 (ил. G01M17/00), позволяющий с достаточной точностью выставлять колеса автомобиля относительно барабанов стенда. Известное устройство представляет собой пространственную конструкцию со сложной синхронизированной кинематической связью подвижных роликов, многозвенных качающихся рычагов и зубчатых секторов с использованием гидро-, пневмо- или электрического привода. Данное устройство является сложным и дорогостоящим по исполнению, трудоемким в использовании.
Именно, для решения посгавленных задач по устранению указанных недостатков технологии установки и центрирования агрегатов крепления колесного транспортного средства на барабанном динамометрическом стенде за ступицы колес и предназначено заявляемое устройство.
Сущность полезной модели заключается в том, что в известном устройстве центрирования агрегатов крепления транспортного средства за ступицу колеса на динамическом барабанном исследовательском стенде, содержащем корпус, на котором смонтированы элементы регулирования
взаимного расположения осей колёс транспортного средства и осей беговых барабанов в вертикальной плоскости перпендикулярной продольной оси транспортного средства, корпус устройства центрирования выполнен в виде переносного каркаса, снабжённого транспортной рукояткой, на котором смонтирован механизм перемещения относительно переносного каркаса, выполненный в виде подвижного основания П-образного профиля и включающий соединение винт-гайка с управляющей рукояткой, при этом рукоятка является продолжением винта, а гайка жёстко закреплена на переносном каркасе, кроме того, на механизме перемещения жёстко смонтирован центрирующий наконечник, выполненный в виде переходного фланца сферической формы и мерная линейка со шкалой линейных величин, а на поверхности каркаса имеется отметка нулевого значения, совпадающая с вертикальной плоскостью проходящей через оси колеса и барабана и перпендикулярной продольной оси транспортного средства.
Сущность полезной модели иллюстрируется на чертежах.
На фиг. 1 показан установленный на динамическом стенде с беговыми барабанами в полубезэховой акустической камере автомобиль, закрепленный за одну ось с помощью двух агрегатов крепления транспортного средства за ступицы колес, а часть автомобиля со стороны второй оси закреплена обычными гибкими тросами.
На фиг. 2 показан установленный на динамическом стенде с беговыми барабанами в полубезэховой акустической камере автомобиль, закрепленный за обе оси четырьмя агрегатами крепления за ступицы колес.
На фиг. 3 изображен индивидуальный агрегат крепления транспортного средства за ступицу колеса совместно с заявляемым центрирующим устройством.
Позициями на фиг.1, 2, 3 обозначены:
1- агрегаты крепления транспортного средства за ступицу колеса
2- исследуемый автомобиль
3- беговые барабаны стенда
4- установочные проемы беговых барабанов стенда
5- полубезэховая акустическая камера 3
8 - центрирующее устройство агрегата крепления транспортного средства за ступицу колеса
Установочный проем беговых барабанов стенда 4 представляет собой калиброванное прямоугольное отверстие, геометрический центр которого находится в плоскости, проходящей через ось вращения беговых барабанов и перпендикулярной продольной оси исследуемого транспортного средства.
На фиг. 4 изображено заявляемое центрирующее устройство агрегатов крепления транспортного средства на стенде за ступицу колеса, выполненное из стального каркаса 9 (изготовленного, например, из уголка или профиля трубчатого сечения), на котором смонтирован механизм перемещения 10, представляющий собой подвижное стальное основание П-образного профиля, перемещающееся относительно каркаса 9 с помощью соединения «винт-гайка вращением управляющей рукояткой 11, являющейся продолжением винта 12, находящимся в соединении с гайкой 13, жестко закрепленной (например, сварочным швом) к каркасу 9. На механизме перемещения 10 жестко смонтирован центрирующий наконечник 14, конструктивно выполненный в виде специального переходного фланца сферической формы, имеющего возможность входа в шарнирное соединение агрегата крепления транспортного средства за ступицу колеса. На поверхности механизма перемещения 10 закреплена мерная линейка 15, со шкалой, например, -5...+5мм, и ценой деления, например, 0.5 мм. На поверхности каркаса 9 имеется отметка «О, поз. 16 на фиг. 4. В случае полного соответствия базы исследуемого автомобиля размерам базы, определяемой согласно технической документации, отметка «О мерной линейки 15 совпадает с отметкой «О на поверхности каркаса 9. Для удобства транспортировки центрирующего устройства, каркас 9 снабжен рукояткой для переноса 17.
Одним из вариантов применения заявляемого центрирующего устройства является центрирование агрегатов крепления транспортного средства за ступицу колеса при закреплении агрегатами лишь одной оси транспортного средства (т.е. использование крепления за два из четырех колес транспортного средства). Вторая часть транспортного средства со стороны противоположной оси крепится одним из обычных известных способов, например, с помощью гибких удерживающих тросов (тросовое закрепление). Такой способ крепления транспортного средства на динамометрическом стенде с беговыми барабанами
применяется, например, при акустических исследованиях системы выпуска отработавших газов двигателя легковых автомобилей классической компоновки (заднеприводных). В этом случае, существует потребность в высокоточном выставлении агрегатов крепления транспортного средства за ступицу колеса, заключающимся в совмещении осей вращения модуля шарнирного соединения агрегата крепления и ступицы колеса автомобиля (указанные оси вращения должны находиться в одной плоскости с осью вращения бегового барабана, перпендикулярной продольной оси автомобиля), с целью исключения (ослабления) дополнительных динамических возбуждений (биений) вследствие динамических взаимодействий ступицы колеса и шарнирного соединения. Технология центрирования агрегатов крепления транспортного средства при таком его закреплении на динамометрическом стенде включает в себя установку центрирующего устройства 8 в установочный проем беговых барабанов 4, при этом ось центрирующего наконечника 14 будет находиться в плоскости, проходящей через ось вращения бегового барабана и перпендикулярной продольной оси автомобиля (отметка «О мерной линейки 15 должна совпадать с отметкой «О на поверхности каркаса 9). Затем, осуществляется стыковка модуля шарнирного соединения агрегата с центрирующим наконечником путем перемещения агрегата, с последующей жесткой фиксацией агрегата от перемещений в поперечном направлении штатной системой крепления, включающей гидравлический шток, гидроцилиндры, управляющие рычаги.
Другим вариантом применения заявляемого центрирующего устройства является центрирование афегатов крепления 2-х осного транспортного средства за две оси, т.е. за ступицы 4-х колес в зависимости от индивидуальной базы конкретного образца транспортного средства. Технология центрирования агрегатов крепления при таком закреплении транспортного средства на динамометрическом стенде заключается в следующем: центрирующее устройство 8 устанавливается в установочный проем беговых барабанов 4; в зависимости от отклонения реальной базы конкретного образца транспортного средства от размеров базы, определяемой технической документацией, управляющей рукояткой 11 механизма перемещения 10 выдвигается центрирующий наконечник 14 на расстояние, соответствующее отклонению реальной базы конкретного образца транспортного средства (например, -1 мм - в этом случае значение «-1 на мерной линейке 15 должно совпадать с отметкой
«О на каркасе 9). После этого, путем перемещения агрегата производится его установка таким образом, чтобы шарнирное соединение агрегата вошло в зацепление с центрирующим наконечником. Затем осуществляется жесткая фиксация афегата от перемещений в поперечном направлении штатной системой крепления, включающей гидравлический шток, гидроцилиндры, управляющие рукоятки, вывод из зацепления с агрегатом центрирующего устройства и демонтаж его из проема беговых барабанов. Таким образом, в дальнейшем, при закреплении конкретного образца транспортного средства на динамометрическом барабанном стенде предварительно отцентрованными агрегатами, обеспечивается совмещение в одну плоскость (перпендикулярную продольной оси автомобиля) осей вращения беговых барабанов, колес транспортного средства и осей вращения модуля шарнирных соединений используемых агрегатов крепления.
На фиг. 5 представлена геометрическая иллюстрация сущности производимой центровки афегатов крепления транспортного средства за ступицу колеса. Позициями на фиг 5 обозначены:
3 - беговые барабаны динамического исследовательского стенда
18- модуль шарнирного соединения агрегата крепления транспортного средства за ступицу колеса
19- колесо исследуемого транспортного средства
20- ось вращения беговых барабанов
21- ось вращения колеса транспортного средства
22- ось вращения модуля шарнирного соединения
23- продольная ось транспортного средства
24- плоскость, проходящая через оси вращения беговых барабанов, колес транспортного средства и модуля шарнирного соединения агрегата крепления.
Предлагаемое центрирующее устройство позволит производить высокоточную центровку афегатов крепления транспортного средства за ступицу колеса, и, таким образом, исключить возникновение паразитных динамических возбуждений в виде дополнительных вибронафузок на ходовую часть транспортного средства и предотвратить возможность возникновения бокового увода транспортного средства с поверхности беговых барабанов. 6