МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ НАПОЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДВЕСОК КОЛЕСНЫХ МАШИН

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к стендам с беговыми барабанами для моделирования работы шины и подвески, и может быть использована при испытании листовых рессор, амортизаторов, балок мостов системы подрессоривания колесных машин.
Известно устройство для исследования динамических характеристик элементов автомобиля (Пат. №6247348 В1 США; МПК G01M 13/00; опубл. 19.01.2001), содержащее раму, жестко закрепленную на поверхности грунта; множество исполнительных приводов, соединенных с рамой и с испытуемыми элементами автомобиля, позволяющих изменять нагрузку и положение данных элементов в пространстве; имитаторы движения автомобиля по дороге, выполненные в виде беговых ленточных барабанов, приводимых в движение посредством электродвигателей; средства для измерения продольных, поперечных и вертикальных сил, возникающих при контакте колес с лентами беговых барабанов в процессе испытания; установленные на каждом исполнительном приводе детекторы, определяющие пространственное расположение элементов автомобиля; компьютерный блок управления исполнительными приводами; блок хранения и обработки информации.
К недостаткам описанного устройства относятся большие габаритные размеры, высокая стоимость, сложность конструкции, ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в том, что данное устройство не позволяет имитировать неровности дороги, характерные для реальных условий эксплуатации автомобилей.
пр
пр
Известен малогабаритный стенд для исследования подвесок автомобилей (Пат. №2629636 РФ; МПК G01M 17/04; опубл. 30.08.2017), содержащий раму, закрепленную на бетонном основании с помощью амортизаторов и фундаментных болтов, параллелограммный механизм с верхней опорной поворотной рамой с грузами, закрепленный на вертикальной стенке стенда, гидронасосную станцию, пневмогидравлический аккумулятор, гидрораспределитель, установленные на основании стенда, шарнирно закрепленную на основании стенда нижнюю опорную поворотную раму с установленными на ней барабанами, гидроцилиндр, нижним концом шарнирно закрепленный на вертикальной стойке, барабаны, выполненные со сменными имитаторами неровностей с параметрами - высотой h и шириной l - в количестве от одного и более штук, причем усилие предварительного нагружения на колеса создается с помощью гидроцилиндров и необходимых по массе грузов, закрепленных с помощью шпилек на верхней опорной поворотной раме, имитация поперечного и продольного уклонов дороги осуществляется установкой нижней и верхней опорных поворотных рам на углы соответственно α и β, в первом случае с помощью гидроцилиндра, регулирующего угол наклона нижней опорной платформы, а во втором - с помощью параллелограммного механизма и его гидроцилиндров. Принят за прототип.
Недостатком описанного стенда является ограниченная имитация реальных условий эксплуатации подвесок автомобилей, заключающаяся в отсутствии возможности изменять углы наклона продольных осей сменных имитаторов неровностей относительно осей вращения барабанов, к которым они крепятся.
В основу полезной модели положена техническая задача, заключающаяся в приближении стендовых испытаний подвесок колесных машин к реальным условиям их эксплуатации.
пp
пр
Указанная задача решается тем, что многофункциональный напольный стенд для исследования подвесок колесных машин, содержащий раму, закрепленную на бетонном основании с помощью амортизаторов и фундаментных болтов, параллелограммный механизм с верхней опорной поворотной рамой с грузами, закрепленный на вертикальной стенке стенда, гидронасосную станцию, пневмогидравлический аккумулятор, гидрораспределитель, установленные на основании стенда, шарнирно закрепленную на основании стенда нижнюю опорную поворотную раму с установленными на ней барабанами, гидроцилиндр, нижним концом шарнирно закрепленный на вертикальной стойке, согласно полезной модели, барабаны выполнены с возможностью размещения в них сменных имитаторов неровностей с параметрами - высотой h и шириной l в количестве от одного и более штук, имитирующих неровности дороги в обе стороны в пределах от 20 до 80 градусов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена кинематическая схема многофункционального напольного стенда для исследования подвесок колесных машин, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.
Основными узлами многофункционального напольного стенда для исследования подвесок колесных машин (фиг. 1, 2) являются рама 1, закрепленная на бетонном основании с помощью амортизаторов 33 и фундаментных болтов 34. На рамках 4 вертикальной стенки 3 стенда закреплен параллелограммный механизм с верхней опорной поворотной рамой 12 с грузами 13, состоящий из гидроцилиндров 5, 6, двуплечих рычагов 7, раскосов 8, нижних 9 и верхних 10 тяг и регулировочных муфт 11. На основании 2 стенда неподвижно установлены гидронасосная станция 25, пневмогидравлический аккумулятор 27 и гидрораспределитель 26, соединенные с помощью гидромагистралей 30, 31, 32 с гидроцилиндрами 5 и 6. На основании 2 стенда также шарнирно закреплена нижняя опорная поворотная рама 19, угол наклона которой регулируется гидроцилиндром 20, и на которой установлены с помощью стоек 21 на валах 22 барабаны 23, выполненные с возможностью размещения в них сменных имитаторов неровностей 24 дороги, а на вертикальной стойке шарнирно закреплен нижний конец гидроцилиндра 6. Барабаны 23, в зависимости от задач эксперимента, приводятся во вращение независимо или совместно гидромоторами 28 и 29. На верхней опорной поворотной раме 12 стенда с помощью шарниров 15 установлен образец рамы 14 колесных машин с рессорами 16 и амортизаторами 17, колеса 18 которого
опираются на барабаны 23.
пр
пр
Работа многофункционального напольного стенда для исследования подвесок колесных машин заключается в следующем. Перед началом экспериментов на барабанах 23 закрепляются сменные имитаторы неровностей 24 с параметрами h и l в количестве от одного и более при необходимости штук, которые устанавливаются своими продольными осями относительно продольных осей барабанов под углом γ, изменяющимся в обе стороны в зависимости от условий экспериментов в пределах от 20 до 80 градусов. После этого барабаны 23 тщательно балансируются с помощью вмонтированных в них соответствующих устройств. Затем на верхнюю опорную поворотную раму 12 стенда с помощью шарниров 15 устанавливается подготовленный образец рамы 14 колесной машины с исследуемой подвеской таким образом, чтобы колеса 18 опирались на барабаны 23. После этого с помощью шпилек закрепляются необходимые по массе грузы 13 на верхней опорной поворотной раме 12, а с помощью гидроцилиндров 5 и 6 при необходимости создают усилие предварительного нагружения на колеса 18. Конструкция многофункционального напольного стенда для исследования подвесок колесных машин позволяет также устанавливать верхнюю и нижнюю опорные поворотные рамы 12 и 19 на углы α и β соответственно, в первом случае с помощью гидроцилиндра 20, регулирующего угол наклона нижней опорной поворотной рамы 19, а во втором - с помощью параллелограммного механизма и гидроцилиндров 5 и 6.
г
н
Конструкция многофункционального напольного стенда для исследования подвесок колесных машин и его тензометрическая аппаратура обеспечивают при экспериментах изменение и регистрацию таких основных параметров, как: частота вращения барабанов; углы α и β наклона рамы колесной машины в поперечной и продольной плоскостях по ходу ее движения, обеспечиваемых соответственно нижней и верхней опорными поворотными рамами; количество, расположение относительно оси вращения барабанов и геометрические размеры имитаторов неровностей дороги; вертикальные нагрузки F и F на раму колесной машины с помощью грузов и гидроцилиндров.
Многофункциональный напольный стенд для исследования подвесок колесных машин комплектуется сменными подвесками разных конструкций для легковых и грузовых автомобилей, а также колесных тракторов, оснащенных подвесками. Имеющийся набор регулируемых по высоте имитаторов для типичных дорожных неровностей дает возможность достаточно полно оценить эффективность конструкций подвесок в условиях, близких к реальным. Гидросистема стенда обеспечивает такое регулирование нагрузочных параметров, воздействующих на ходовую часть колесной машины, которое позволяет всесторонне исследовать рабочие параметры всех четырех основных устройств подвески - направляющего, упругого, гасящего и стабилизирующего.