УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ РЕАКЦИИ В КОНТАКТЕ КОЛЁС С ДОРОГОЙ

Полезная модель относится к области автомобилестроения, а более конкретно к устройствам для исследования взаимодействия шин с опорной поверхностью.
Известно устройство для проведения экспериментальных исследований пневматических шин [Стенд для статических и динамических испытаний пневматических шин / А.А. Енаев, С.Б. Манфановский; Труды Псковского политехнического института. - Псков: Издательство ППИ, 2011. - №15.3. - 100 с.], в котором нормальная нагрузка от колеса на опорную поверхность измеряется в статическом режиме и в данном случае является равной нормальной реакции в контакте колеса с опорной поверхностью.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности проведения экспериментальных исследований нормальной реакции в контакте колеса с дорогой на вращающемся колесе.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения сил и моментов в пятне контакта пневматической шины с опорной поверхностью [Авторское свидетельство СССР №821998, МПК G01M 17/02. Устройство для измерения сил и моментов в пятне контакта пневматической шины с опорной поверхностью. П.А. Амельченко, В.П. Бойков, В.В. Гуськов, М.А. Левин, О.И. Молодан, Л.М. Евглевская; Заявлено 28.03.1979; Опубл. 15.04.1981.], в котором нормальная реакция в контакте колеса с опорной поверхностью определяется в лабораторных условиях на стенде с помощью тензометрических датчиков.
Недостатком данных устройств является отсутствие возможности измерения нормальной реакции в контакте колеса с опорной поверхностью в реальных условиях движения транспортного средства.
Задачей описываемого устройства является непрерывное измерение нормальной реакции в контакте колес с дорогой, как во время движения транспортного средства в реальных условиях, так и на неподвижном транспортном средстве.
Техническая задача достигается тем, что устройство содержит пространственный конденсатор, расположенный в колесе и состоящий из эластичных наружной и внутренней пластин. Каждая из пластин в свою очередь может быть выполнена в виде замкнутого кольца, либо состоять из соединенных сегментов. Конденсатор, реостат и амперметр последовательно подключены в цепь электрического тока при помощи щеточных токосъемников. Амперметр проградуирован в единицах измерения силы.
Па фиг. 1 показан общий вид устройства для измерения нормальной реакции в контакте колес с дорогой.
На фиг. 2 - электрическая схема микрофарадметра с измерителем тока.
Устройство для измерения нормальной реакции в контакте колес с дорогой содержит пространственный конденсатор, расположенный в колесе и состоящий из эластичных наружной 1 и внутренней 2 пластин. Наружная пластина 1 крепится к внутренней поверхности пневматической шины 3, в то время как внутренняя пластина 2 устанавливается на внешнюю поверхность диска колеса 4. В случае установки на диск колеса 4 бескамерной пневматической шипы 3, применяется изолирующее кольцо 5, устанавливаемое между диском колеса 4 и внутренней пластиной 2. В случае установки на диск колеса 4 камерной пневматической шипы 3, в роли изолирующего кольца 5 может выступать стандартная ободная лепта. Пространственный конденсатор, реостат 6 и амперметр 7 последовательно подключены в цепь электрического тока при помощи щеточных токосъемников 8. Амперметр 7 проградуирован в единицах измерения силы. Щеточный токосъемник 8 крепится на барабане 9, который устанавливается в подшипник 10 на вращающемся корпусе 11. Барабан 9 содержит груз 12, препятствующий его вращению. Корпус 11 устанавливается на держателе 13, который крепится к диску колеса 4.
При качении колеса эластичная наружная пластина 1 деформируется совместно с пневматической шиной 3. Вследствие упомянутых деформаций изменяется пространство между эластичными наружной 1 и внутренней 2.пластинами, как следствие изменяется емкость пространственного конденсатора, расположенного в колесе. Изменяющаяся во времени емкость упомянутого конденсатора влияет на величину электрического тока, снимаемого щеточным токосъемником 8, при этом величина электрического тока непрерывно измеряется амперметром 7, стрелка которого указывает величину нормальной реакции в контакте колеса с опорной поверхность в соответствии с градуировкой.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в непрерывном измерении нормальной реакции в контакте колес с дорогой, как во время движения транспортного средства в реальных условиях, так и на неподвижном транспортном средстве.