НАГРУЗОЧНАЯ ОПОРА ДЛЯ ТЯГОВЫХ ИСПЫТАНИЙ МАШИН
LOADING SUPPORT FOR TRACTION TESTING OF MACHINES

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к устройствам для измерения силы тяги на крюке транспортных и военных тяговых машины. Кроме того, оно может быть использовано в машиностроении при выпуске из производства автотранспортных средств.
Известно гидромеханическое тягово-тормозное устройство для технического диагностирования транспортных средств. Оно содержит навеску с гидроцилиндром, полость которого заполнена маслом и сообщена с гидробаком, а также с манометром (Патент РФ №2140627, 6G01M 17/00, G01L 5/13, 10.01.1997) [1].
Основным недостатком указанного устройства является сложность и громоздкость конструкции.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является стенд для испытания гусеничных транспортных машин, состоящий из основания, размещенной на нем опорно-тормозной плиты для установки на нем испытываемой машины и тягово-тормозного устройства (А. с. СССР №1642299, G01M 17/00, 14.03.89) [2].
Недостатком известной конструкции является то, что она также сложна. Испытываема машина и тягово-тормозное устройство через ведущие колеса должны быть соединены бесконечными гусеничными цепями, что приводит к дополнительным затратам труда и средств на испытание машин.
Задачей изобретения является создание для тяговых испытаний машин нагрузочной платформы с улучшенными эксплуатационными свойствами.
Сущность изобретения заключается в следующем. Опорно-тормозная плита выполнена в виде беговой дорожки. Основание - с возможностью установки в нем тягово-тормозного устройства - в виде углубления с уступом в донной части, с образованием передней, задней и боковых вертикальных стенок, а также двух донных горизонтальных поверхностей, нижней и верхней, причем нижняя донная поверхность прилегает к передней стенке, а верхняя к задней стенке. Между названными поверхностями образована вертикальная стенка уступа, которая лежит в плоскости, параллельной передней и задней стенкам. Тягово-тормозное устройство содержит две стойки, переднюю и заднюю, размещенные в основании таким образом, что передняя стойка установлена со стороны его передней стенки, ее верхний свободный конец ниже верхней горизонтальной линии основания. Задняя стойка установлена на уступе, со стороны задней стенки основания. Ее верхний свободный конец выступает за верхнюю горизонтальную линию основания и выполнен с образованием проушины, ось вращения отверстий которой лежит в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси симметрии беговой дорожки. Передняя стойка своей верхней частью жестко соединена под прямым углом с одним концом лонжерона, другой конец которого размещен на горизонтальной поверхности уступа и также под прямым углом жестко соединен с нижней частью задней стойки. При этом продольная ось симметрии лонжерона лежит в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии беговой дорожки. Кроме того, нижняя часть передней стойки и верхняя часть задней стойки жестко соединены с лонжероном раскосами. В состав тягово-тормозного устройства также входят опорные доски, передняя и задняя, выполненные по форме параллелепипеда. Передняя доска установлена в просвет между передней стенкой и передней стойкой, причем таким образом, что нижняя грань доски лежит в плоскости, совпадающей с донной поверхностью основания, а ее торцевые грани совмещены с его боковыми стенками. Задняя доска установлена в просвет между задней стенкой и передней стойкой, причем таким образом, что нижняя грань доски лежит в плоскости, совпадающей с горизонтальной поверхностью уступа, а ее торцевые грани совмещены с боковыми стенками основания. Кроме того, слева и справа от стоек установлены фиксаторы в виде брусков. В поперечном сечении они имеют квадрат, в продольном сечении - параллелограмм. Нижние грани фиксаторов со стороны их свободных концов контактируют с верхними свободными гранями опорных досок. Их боковые грани с одной стороны прилегают к боковым поверхностям стоек, с противоположной стороны к боковым стенкам основания, а торцевые грани фиксаторов прилегают к передней и задней стенкам основания. В дополнение к этому фиксаторы выполнены с образованием вырезов со стороны граней, прилегающих к боковым стенкам основания. При этом указанные вырезы выполнены с образованием опорных поверхностей на концевых частях фиксаторов. В совокупности это позволяет создать для тяговых испытаний машин нагрузочную опору с улучшенными эксплуатационными свойствами.
На фиг. 1 и 2 изображена нагрузочная опора для тяговых испытаний машин. При этом на фиг. 1 дан разрез А-А с местным разрезом, на фиг. 2 - вид сверху.
Нагрузочная опора для тяговых испытаний машин состоит из основания 1 с беговой дорожкой 10 и тягово-тормозного устройства. Основание 1 выполнено с возможностью установки в нем тягово-тормозного устройства - в виде углубления с уступом в донной части, с образованием передней, задней и боковых вертикальных стенок, а также двух донных горизонтальных поверхностей, нижней и верхней, причем нижняя донная поверхность прилегает к передней стенке, а верхняя к задней стенке. Между названными донными поверхностями образована вертикальная стенка уступа, которая лежит в плоскости, параллельной передней и задней стенкам. Тягово-тормозное устройство содержит две стойки, переднюю 2 и заднюю 7, размещенные в основании 1 таким образом, что передняя 2 стойка установлена со стороны передней стенки основания 1. Ее верхний свободный конец ниже верхней горизонтальной линии основания 1, задняя 7 стойка установлена на уступе, со стороны задней стенки основания 1. Ее верхний свободный конец выступает за верхнюю горизонтальную линию основания 1 и выполнен с образованием проушины, ось вращения отверстий которой лежит в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси симметрии беговой дорожки 10. Передняя стойка своей верхней частью жестко соединена под прямым углом с одним концом лонжерона 4, другой конец которого размещен на горизонтальной поверхности уступа и также под прямым углом жестко соединен с нижней частью задней 7 стойки. При этом продольная ось симметрии лонжерона 4 лежит в вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии беговой дорожки 10. Нижняя часть передней 2 стойки и верхняя часть задней 7 стойки жестко соединены с лонжероном 4 раскосами 5 и 6. В состав тягово-тормозного устройства также входят опорные доски, передняя 3 и задняя 9, выполненные по форме параллелепипеда. Передняя 3 доска установлена в просвет между передней стенкой и передней 2 стойкой, причем таким образом, что нижняя грань доски 3 лежит в плоскости, совпадающей с донной поверхностью основания 1, а ее торцевые грани совмещены с его боковыми стенками. Задняя 9 доска установлена в просвет между задней стенкой основания и задней 7 стойкой, причем таким образом, что нижняя грань доски 9 лежит в плоскости, совпадающей с горизонтальной поверхностью уступа, а ее торцевые грани совмещены с боковыми стенками основания 1. Кроме того, слева и справа от стоек установлены фиксаторы 8 в виде брусков. В поперечном сечении они имеют квадрат, в продольном сечений - параллелограмм. Нижние грани фиксаторов 8 со стороны их свободных концов контактируют с верхними свободными гранями опорных досок 3 и 9. Их боковые грани с одной стороны прилегают к боковым поверхностям стоек 2 и 7, с противоположной стороны к боковым стенкам основания 1, а их торцевые грани прилегают к передней и задней стенкам основания 1. В дополнение к этому фиксаторы 8 выполнены с образованием вырезов со стороны граней, прилегающих к боковым стенкам основания 1. При этом указанные вырезы выполнены с образованием опорных поверхностей на концевых частях фиксаторов 8.
Принцип работы нагрузочной опоры следующий. Подготавливают опору к использованию по назначению. Для этого в грунте выполняют углубление с уступом, как показано на фиг.c1, и в него сначала устанавливают опорные доски 3 и 9, фиксируя их между боковыми стенками основания 1. Затем в углубление опускают силовой модуль в сборе, состоящий из стоек 2, 7, лонжерона 4 и раскосов 5, 6. После чего осаживают модуль в грунт путем силового воздействия на стойки 2 и 7 или на лонжерон в вертикальном направлении. При этом нижние концы стоек 2 и 7 погружаются в грунт, например, до касания лонжерона 4 донной поверхности основания 1. Силовой модуль зафиксирован в продольном направлении. Для его фиксации в поперечном направлении на опорные доски 3 и 9 устанавливают фиксаторы 8. Наличие вырезов в фиксаторах 8 не препятствует их продвижению вниз между стойками 2 и 7 и боковыми стенками основания 1, поскольку в местах выреза фиксаторы 8 не касаются стенок и не создают дополнительного сопротивления. Теперь модуль зафиксирован не только в продольном, но и в поперечном направлении. Нагрузочная опора готова к использованию.
Испытание машины, например трактора, при трогании с места под нагрузкой заключается в следующем. Присоединяют к проушине стойки 7 динамометр (не показано) Подготавливают к испытаниям машину (не показано). Затем машину задним (своим) ходом устанавливают на беговую дорожку 10, ориентируясь на ее осевую линию, и останавливают ее на расстоянии от стойки 7, достаточном для присоединения динамометра к механизму навески. После присоединения динамометра к машине трогаются с места в соответствии с требованиями руководства по ее эксплуатации. Машина оказывает силовое воздействие через присоединенный к ней динамометр на стойку 7 в горизонтальном направлении. Под действием силы тяги машины силовой модуль сначала выбирает зазоры в продольном направлении и перемещается на некоторое расстояние вперед между фиксаторами 8. Затем эта сила через стойку 7 передается опорной доске 9. Если давление доски 9 на грунт (заднюю стенку основания 1) превышает его плотность, то грунт под доской 9 частично сжимается. Одновременно с этим создается крутящий момент силы тяги машины относительно доски 9, который направлен по часовой стрелке. При этом сила через стойку 7, лонжерон 4, раскосы 5 и 6, а также через стойку 2 передается к доске 3, где при ее взаимодействии с основанием возникает сила реакции и крутящий момент от этой силы, направленный против часовой стрелки и таким образом уравновешивающий крутящий момент от силы тяги. В случае, если вектор силы тяги имеет некоторое отклонение от линии симметрии беговой дорожки 10 влево или вправо, то увод силового модуля, особенно стойки 7, предотвращается силами реакции, возникающими при воздействии опорных поверхностей фиксаторов 8 на боковые стенки. В совокупности это позволяет использовать предложенную опору в качестве нагрузочного устройства для тяговых испытаний машин при трогании с места под нагрузкой.
Демонтаж опоры осуществляют в следующей последовательности. Снимают с опорных досок 3 и 9 фиксаторы 8, вынимают из углубления основания 1 силовой модуль в сборе, после чего убирают доски 3 и 9. Монтаж опоры - в следующем порядке: размещают в углублении доски 3 и 9, устанавливают силовой модуль в сборе, на доски 3 и 9 - фиксаторы 8. Если опору планируют использовать стационарно, то полость углубления с размещенной в ней конструкцией в сборе заполняют грунтом до уровня горизонтальной линии основания 1. При необходимости использования опоры в передвижном варианте в ее состав входит крышка, которую устанавливают на основание 1.
Предложенная опора обладает улучшенными эксплуатационными свойствами, к которым относятся транспортабельность и универсальность.
Транспортабельность опоры обусловлена ее малыми массогабаритными параметрами, простотой конструкции, а также небольшим объемом монтажно-демонтажных работ.
Универсальность опоры состоит в возможности ее применения при испытании машин как в гаражных, так и полевых условиях (в качестве беговой дорожки 10 может быть использован асфальт, бетон, асфальтобетон, гравийное покрытие и грунт любой плотности), причем имеющих различные размеры шин и колеи, а также в возможности использования опоры при испытании машин различной мощности (достаточность силы сцепления колес с опорной поверхностью беговой дорожки обеспечена как силой тяжести испытываемой машины, так и увеличением сцепного веса этой машины за счет силы тяги, направленной под углом к горизонту).
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ:
1. Патент РФ №2140627, 6G01M17/00, G01L 5/13, 10.01.1997.
2. А. с. СССР №1642299, G01M 17/00, 14.03.89 - прототип.