НАГРУЗОЧНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ РУЛЕВОЙ МАШИНЫ
LOADING STAND FOR TESTING THE STEERING MACHINE

Предложенное изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний рулевых машинок с имитацией эксплуатационных нагрузок.
Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту РФ №2591121, 2015 г., которое и было принято авторами за аналог. Данное техническое решение представляет собой нагрузочный стенд для испытаний рулевой машины, состоящий из стационарного стола, системы нагружения, жестко установленной на столе, узлов крепления рулевой машины, один из которых размещен на кронштейне, жестко закрепленном на столе, а второй шарнирно соединен с системой нагружения при помощи кинематической цепи. Система нагружения стенда содержит нагрузочный рычаг с симметрично расположенными консолями, на опорных поверхностях которого закреплены посредством упругой ленты с фиксатором съемные грузы переменной массы. Также система нагружения содержит два поворотных стола, в которых размещены съемные грузы, каждый из которых снабжен собственной упругой лентой с фиксатором и размещен в собственном стакане.
Недостатком данного стенда является необходимость для изменения значений нагрузки останавливать испытания и производить снятие ленты с фиксатором одного набора съемных грузов и установку ленты с фиксатором другого набора грузов, что приводит к увеличению времени и трудоемкости проведения испытаний. Также к недостаткам аналога можно отнести ограничения по количеству стаканов с грузами переменной массы и, следовательно, вариантов значений нагрузки, накладываемые габаритами испытательного стенда.
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков.
Указанный технический результат достигается следующим образом. Нагрузочный стенд для испытаний рулевой машины содержит стол, систему нагружения, жестко установленную на столе, узлы крепления рулевой машины. Один из узлов крепления рулевой машины размещен на кронштейне, жестко закрепленном на столе, а второй шарнирно соединен с системой нагружения при помощи кинематической цепи. Система нагружения состоит из жестко закрепленных на столе тормозных устройств в виде двух и более электромагнитных порошковых нагрузочных тормозов с жестко закрепленными на их выходных валах качалками. Качалки расположены параллельно друг относительно друга и шарнирно соединенными между собой при помощи тяги. Кинематическая цепь состоит из жестко закрепленного на столе корпуса, вала и силоизмерительной тяги с датчиком силы. Центральная часть вала шарнирно установлена в корпусе. Вал с двух сторон снабжен симметрично расположенными рычагами с равными плечами. Один конец силоизмерительной тяги с датчиком силы шарнирно соединен с качалкой, а другой с рычагом вала. При этом второй рычаг шарнирно соединен со штоком рулевой машины, а силоизмерительная тяга расположена параллельно тяге системы нагружения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. изображен общий вид стенда и вид сверху. На фиг. указаны позиции в следующем порядке:
1 - рулевая машина;
2 - стол;
3 - система нагружения;
4 - узел крепления;
5 - кронштейн;
6 - узел крепления;
7 - кинематическая цепь;
8 - тормозное устройство;
9 - электромагнитный порошковый нагрузочный тормоз;
10 - выходной вал;
11 - качалка;
12 - тяга;
13 - корпус;
14 - вал;
15 - рычаг;
16 - рычаг;
17 - силоизмерительная тяга;
18 - датчик силы.
Нагрузочный стенд для испытаний рулевой машины 1 включает стол 2, на котором установлена система нагружения 3, узлы крепления рулевой машины 1. Один узел крепления 4 размещен на кронштейне 5, жестко закрепленном на столе 2. Второй узел крепления 6 рулевой машины 1 шарнирно соединен с системой нагружения 3 при помощи кинематической цепи 7. Система нагружения 3 состоит из жестко закрепленных на столе 2 тормозных устройств 8 в виде двух и более электромагнитных порошковых нагрузочных тормозов 9 с жестко закрепленными на их выходных валах 10 качалками 11. Качалки 11 расположены параллельно друг относительно друга и шарнирно соединены между собой при помощи тяги 12. Кинематическая цепь 7 состоит из жестко закрепленного на столе 2 корпуса 13, вала 14 и силоизмерительной тяги 17 с датчиком силы 18. Центральная часть вала 14 шарнирно установлена в корпусе 13. Вал 14 с двух сторон снабжен симметрично расположенными рычагами 15, 16 с равными плечами. Один конец силоизмерительной тяги 17 с датчиком силы 18 шарнирно соединен с качалкой 11, а другой с рычагом 16 вала 14. При этом второй рычаг 15 шарнирно соединен со штоком рулевой машины 1, а силоизмерительная тяга 17 расположена параллельно тяге 12 системы нагружения 3.
Устройство работает следующим образом:
Перед началом функционирования рулевая машина 1 устанавливается в узел крепления 4 на кронштейне 5, размещенного на стационарном столе 2. Шток рулевой машины фиксируется в узле крепления 6 рычага 15 системы нагружения 3. В нейтральном положении, при котором шток рулевой машины 1 выдвинут на половину хода, оси силоизмерительной тяги 17, тяги 12 и штока рулевой машины параллельны плоскости стола 2, а оси симметрии качалок 11 и рычагов 15, 16 перпендикулярны плоскости стола 2. При этом длины плеч качалок 11 и плеч рычагов 15, 16 обеспечивают ход штока рулевой машины 1 от упора до упора.
Подача сигнала на порошковые электромагнитные нагрузочные тормоза 9 создает на их валах 10 соответствующий силе сигнала момент сопротивления вращению, который через кинематическую цепь 7 создает на штоке рулевой машины 1 требуемую нагрузку.
При подаче управляющего сигнала на рулевую машину 1 начинается движение ее штока на заданную режимом испытания длину, при этом отклоняя качалки 15 и 16 на валу 14 от вертикали. Вместе с качалками 15 и 16, через силоизмерительную тягу 17 и тягу 12 поворачиваются качалки 11 тормозных устройств 8. Во время движения шток рулевого агрегата непрерывно преодолевает созданную системой нагружения 3 нагрузку, а величину нагрузки, при этом, фиксирует датчик силы 18, внедренный в кинематическую цепь 7.
Конструкция порошкового электромагнитного нагрузочного тормоза 9 позволяет плавно менять момент сопротивления вращению на его валу 10, в пределах от нуля до максимального момента, развиваемого порошковым электромагнитным нагрузочным тормозом 9, путем изменения силы подаваемого на тормоз 9 сигнала, при этом обеспечивается выполнение требуемых режимов проведения испытаний.
Предложенное техническое решение позволяет реализовать конструкцию нагрузочного стенда для испытаний рулевой машины с имитацией эксплуатационных нагрузок.