УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЯ ОПОРНОГО КОЛЕСА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области испытательного оборудования транспортных средств и может найти применение при исследовании опорных колес сельскохозяйственных машин.
Известно устройство для плоскостного динамометрирования опорного колеса, содержащее неподвижную стойку и рычажно-шарнирную систему с динамометрами, связанную с колесом и стойкой, в котором рычажно-шарнирная система выполнена в виде двух взаимно перпендикулярных и соединенных между собой цилиндрическим шарниром рычагов, один из которых расположен на вертикали, проходящей через ось опорного колеса, и закреплен концом на его ступице, а второй через аналогичный цилиндрический шарнир связан с неподвижной стойкой (а.с. СССР №473070, МПК G 01 L 5/16, опубл. 05.06.75 г.)
Известно устройство для измерения усилий на колесе транспортного средства, содержащее раму со стойкой, осью крепления колеса и тензометрической балкой, выполненной в виде двух неравнобоких П-образных рычагов и проушин с различной жесткостью во взаимно перпендикулярных плоскостях (а.с. СССР №1596223, МПК G 01 М 17/02, опубл. 30.09.90 г.)
Наиболее близким техническим решением является устройство для испытаний колес с эластичными шинами, содержащее раму для установки испытуемого колеса с эластичной шиной, нагружающее устройство, механизмы задания углов увода и развала и стандартную измерительно-регистрирующую аппаратуру, в котором рама устройства смонтирована с возможностью перемещения по направляющим, оборудованным средствами закрепления данного устройства на станину стенда с беговыми барабанами
как его составной части при проведении стендовых испытаний и соединения его со сцепкой тягача по типу шинного тестера при проведении дорожных испытаний (авт.свид. №1805313, МПК G 01 М 17/02, опубл. 30.03.93 г.)
В известном устройстве вертикальную нагрузку на колесо можно изменить, только изменяя массу груза. Кроме того, конструкция устройства является сложной.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства, а также облегчение и упрощение его конструкции.
Указанный результат достигается устройством для динамометрирования опорного колеса сельскохозяйственной машины, содержащим раму для установки испытуемого колеса, нагружающее устройство, механизмы задания углов увода и развала, и стандартную измерительно-регистрирующую аппаратуру, в котором с правой стороны рамы жестко закреплена опора в виде четырехугольной рамки, внутри которой шарнирно закреплена четырехугольная измерительная рамка, в средней части которой шарнирно закреплена опорная стойка, на которой шарнирно закреплен один конец оси испытуемого колеса с возможностью его перемещения по ней, а на другом конце оси испытуемого колеса установлена с возможностью перемещения по ней грузовая площадка, а в передней части рамы жестко закреплена площадка с установленным на ней гидроцилиндром, на двух вертикальных стойках которой шарнирно закреплена с возможностью перемещения по ним горизонтальная балка, причем гидроцилиндр через шток шарнирно соединен с осью испытуемого колеса и имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярном направлению движения устройства, а шток гидроцилиндра и измерительная рамка снабжены датчиками сил.
На фиг.1 изображен общий вид устройства для динамометрирования опорного колеса сельскохозяйственной машины, на фиг.2 - вариант исследования сил, действующих на опорное колесо в обычном режиме (без развала, схождения, торможения и ускорения) при исследовании колес с
различными радиусами, на фиг.3 - изменение угла развала испытуемого колеса, на фиг.4 - изменение угла бокового увода.
Устройство содержит раму 1, выполненную в виде салазки, ось 2, на которую устанавливается испытуемое опорное колесо 3, грузовую площадку 4 для установки груза 5, площадку 6 для установки стандартной измерительно-регистрирующей аппаратуры (не показано). К передней части рамы 1 приварена опора 7 для установки гидроцилиндра 8, к вертикальным стойкам которой с обеих сторон закреплена горизонтальная балка 9 посредством фиксирующихся шарниров 10. Гидроцилиндр 8, предназначенный для имитации ускорения (торможения) и для изменения угла бокового увода испытуемого колеса, с помощью шарнира 11 с одной стороны закреплен к опоре 7, а с другой стороны с помощью шарнира 12 закреплен к оси 2 исследуемого колеса и имеет возможность перемещаться в направлении, перпендикулярном направлению движения устройства. С правой стороны рамы 1 жестко закреплена опора 13 в виде 4-х угольной рамки, на внутренней стороне которой посредством двух шарниров 14 установлена измерительная рамка 15, также изготовленная в виде 4-х-угольника, но меньше по размеру. Во внутренней части измерительной рамки посредством двух шарниров 16 установлена опорная стойка 17, в средней части которой с помощью фиксирующегося шарнира 18 крепится ось 2 исследуемого колеса 3. Шарнир 18 для крепления оси 2 также имеет возможность передвижения по опорной стойке 17.
Для измерения сил, действующих в направлении движения установки, предназначен датчик 19, расположенный между шарниром 12 и штоком гидроцилиндра 8. Для измерения силы бокового увода (в направлении, перпендикулярном движению установки) предназначен датчик 20, с одной стороны шарнирно закрепленный к нижней части измерительной рамки, а с другой также шарнирно закрепленный к раме 1.
Устройство имеет также мерное колесо 21, предназначенное для замера пройденного пути, а для соединения устройства с тягачом в передней части имеется прицепное устройство 22.
Устройство работает следующим образом.
Испытуемое колесо (фиг.1) устанавливают на ступице, расположенной на оси колеса, для чего снимают грузовую площадку 4. После чего обратно устанавливают на оси 2 площадку 4 и создают необходимую вертикальную нагрузку посредством установки груза 5. При этом, двигая грузовую площадку по оси исследуемого колеса, можно изменить вертикальную нагрузку на колесо без изменения массы груза (изменяя плечо С).
Силы, возникающие при движении исследуемого колеса, фиксируются с помощью датчиков 19 и 20 и регистрируются при помощи специальной аппаратуры (не показана), расположенной на площадке 6.
При определении силы, действующей на исследуемое колесо в обычном режиме (фиг.2) (без развала, схождения, торможения и ускорения), осевые линии гидроцилиндра 8, датчика 19 и оси 2 колеса лежат в горизонтальной плоскости УОХ на высоте радиуса исследуемого колеса. При этом, осевую линию гидроцилиндра 8 и датчика 19 устанавливают параллельно оси ОХ, а осевую линию оси исследуемого колеса параллельно оси ОУ. При исследовании колес с различными радиусами необходимо шарнир 11 переставить к горизонтальной балке, высота расположения которой должна быть на высоте радиуса исследуемого колеса.
Для изменения угла развала исследуемого колеса (фиг.3) необходимо шарнир 18 для крепления оси исследуемого колеса двигать вверх (вниз) по опорной стойке 17 измерительной рамки 15.
Изменение угла бокового увода (фиг.4) исследуемого колеса регулируется движением штока гидроцилиндра 8, то есть, изменением расстояния В.
Изменение радиуса поворота исследуемого колеса (фиг.1) осуществляется движением ступицы исследуемого колеса по оси 2, то есть, изменением расстояния А.
Для определения сил, действующих на исследуемое колесо при ускорении (торможении) по определенному радиусу поворота (фиг.1 - общая схема), необходимо при движении устройства с определенной скоростью изменить выход штока гидроцилиндра 8, то есть, изменить расстояние В.
Во всех случаях исследования колеса осевые линии гидроцилиндра 8 и датчика 19 должны быть параллельны оси ОХ. В противном случае датчик покажет искаженное значение силы.
Таким образом, предложенное устройство позволяет исследовать различные комбинации сил, действующих на опорное колесо при движении сельскохозяйственной машины.