СТЕНД УДАРНЫЙ МАЯТНИКОВЫЙ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SHOCK PENDULUM TABLE FOR TESTING VEHICLE SAFETY DEVICES

Изобретение относится к средствам испытания устройств на ударные нагрузки и может быть использовано для проведения испытаний защитных устройств, в том числе бамперов, транспортного средства.
Известен стенд ударный маятниковый «PENDULUM IMPACT TEST RIG» (патент на изобретение US 6990845, G01N 3/48, G01N 3/00, опубл. 03.06.2004), предназначенный для проведения аварийных и ударных испытаний защитных устройств транспортного средства. Данный стенд содержит несущую конструкцию, закрепленную на горизонтальном основании. Несущая конструкция состоит из наклонных стоек и перекладины, на которой одним своим концом подвешен маятник. Маятник выполнен в виде Т-образной балки. Маятник имеет ударник, установленный на противоположном его конце от перекладины. Ударник выполнен с возможностью регулирования своего положения в горизонтальной и вертикальной плоскости, обеспечивая при этом возможность изменения центра удара в определенном диапазоне. На основании между наклонными стойками установлен фиксатор с креплением для испытываемых защитных устройств транспортного средства. Для обеспечения различных конфигураций воздействия на испытываемый объект ударник снабжен различными насадками. Также на маятнике может быть закреплен груз регулируемой массы для обеспечения требуемой энергии удара.
Недостатком этого известного технического решения является длительный процесс подготовки к проведению испытаний, обусловленный необходимостью снятия защитных устройств с транспортного средства и закрепления их должным образом в фиксирующем устройстве.
Известен стенд «Bumper Pendulum» ударный маятниковый для испытания защитных устройств транспортного средства созданный компанией «Microsys» [см. Каталог компании «Microsys» - Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: www.micro-sys.com/resources/PDF/bumper_pendulum_june_2012.pdf - свободный] (см. Приложение 1). Данный стенд содержит маятник и несущий каркас, установленный на основании, которое образовано в виде залитого бетоном участка цеха. Несущий каркас образован вертикальными и наклонными стойками, одними своими концами закрепленными на основании, и горизонтальной рамой, соединенной с противоположными концами вертикальных и наклонных стоек. Внутри несущего каркаса подвешен маятник, образованный четырьмя штангами и несущей плитой. Штанги одними концами шарнирно соединены с упомянутой горизонтальной рамой, а противоположными - с несущей плитой, образуя параллелограмм. На несущей плите расположена ударная часть и груз переменной массы. Ударная часть образована вертикальной опорой, жестко закрепленной на одном из торцов несущей плиты, и ударником, который закреплен на вертикальной опоре с возможностью изменения своего положения на ней. При этом ударник имеет насадки для проведения различных ударных испытаний. Маятник снабжен устройством его отвода от устойчивого положения. Кроме того, стенд ударный маятниковый снабжен прибором регистрации скорости возврата маятника в устойчивое положение и мощным источником питания.
Известный стенд ударный маятниковый для испытания защитных устройств транспортного средства выбирается в качестве прототипа, так как он имеет наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемого изобретения.
Однако прототип имеет существенные недостатки, а именно:
- сложность монтажа и демонтажа стенда из-за наличия неразборных соединений элементов конструкции;
- сложность транспортировки из-за больших габаритов составных частей стенда;
- высокие требования к месту проведения испытаний, обусловленные необходимостью установки стенда в цеху на предварительно подготовленном основании и необходимостью подведения электропитания.
Задачей данного изобретения является создание нового стенда ударного маятникового для испытания защитных устройств транспортного средства с достижением следующего технического результата: сокращения времени монтажа и демонтажа конструкции с одновременным обеспечением возможности быстрой и удобной транспортировки элементов конструкции и снижения требований к месту проведения испытаний, т.е. создание мобильного, легко транспортируемого и настраиваемого стенда.
Поставленная задача решена за счет того, что:
- со стороны ударника введена платформа, образующая рабочую плоскость для установки на ней транспортного средства, которая выставлена на контрольную высоту от ударной части;
- одна из торцевых частей платформы расположена под ударной частью между вертикальными опорными стойками;
- концы вертикальных и наклонных опорных стоек, которые находятся с противоположной стороны от упомянутой горизонтальной рамы, снабжены средствами регулирования их по высоте;
- шарнирные соединения маятника с несущим каркасом и несущей плитой, соединения несущего каркаса и платформы выполнены сборно-разборными;
- несущий каркас, платформа, маятник с устройством его отвода и груз переменной массы выполнены с возможностью их транспортирования в кузове грузового транспортного средства.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в стенд ударный для испытания защитных устройств транспортного средства, содержащий несущий каркас, выполненный в виде пространственной фермы и образованный вертикальными и наклонными опорными стойкам, одними своими концами закрепленными с горизонтальной рамой, маятник, подвешенный с помощью параллелограмма и образованный несущей плитой и четырьмя подвесными штангами, шарнирно соединенными одними концами с упомянутой горизонтальной рамой, а противоположными - с несущей плитой, причем на несущей плите размещены груз переменной массы и ударная часть, образованная из ударника и вертикальной опоры, жестко закрепленной на торце несущей плиты со стороны вертикальных опорных стоек, причем ударник закреплен на ней с возможностью изменения своего положения, маятник снабжен устройством его отвода от устойчивого положения и прибором регистрации скорости его перемещения, согласно настоящему изобретению со стороны ударника введена платформа, образующая рабочую плоскость для установки на ней транспортного средства, которая выставлена на контрольную высоту от ударной части, при этом одна из торцевых частей платформы расположена под ударной частью между вертикальными опорными стойками и концы вертикальных и наклонных опорных стоек, которые находятся с противоположной стороны от упомянутой горизонтальной рамы, снабжены средствами регулирования их по высоте, шарнирные соединения маятника с несущим каркасом и несущей плитой, соединения несущего каркаса и платформы выполнены сборно-разборными, а несущий каркас, платформа, маятник с устройством его отвода и груз переменной массы выполнены с возможностью их транспортирования в кузове грузового транспортного средства.
Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что платформа выполнена складной с возможностью жесткой фиксации ее положения в горизонтальной плоскости в месте проведения испытаний.
Возможен еще вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что платформа имеет средство изменения ее положения в пространстве по высоте и в горизонтальной плоскости.
Заявляемое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет сократить время монтажа и демонтажа за счет наличия большого количества сборно-разборных соединений элементов конструкции. И одновременно с этим обеспечить возможность быстрой транспортировки элементов конструкции за счет того, что составные части в разобранном виде помещаются в кузов грузового автомобиля. Также данное техническое решение позволяет снизить требования к месту проведения испытаний, для которого нет необходимости в подведении электросети и специальной подготовке основания.
Таким образом, данное техническое решение для специалиста средней квалификации логически не следует из уровня техники. Поэтому предлагаемое устройство обладает изобретательским уровнем, т.к. технический результат заявляемого технического решения достигается новой взаимосвязью совокупности существенных признаков, как вновь введенных, так и известных.
Сущность заявляемого решения и возможность его практической реализации поясняется приведенным ниже описанием и чертежами.
На Фиг.1 представлен стенд ударный маятниковый (в изометрии), где:
1 - вертикальная опорная стойка;
2 - наклонная опорная стойка;
3 - горизонтальная рама;
4 - несущая плита;
5 - подвесная штанга;
6 - соединение шарнирное;
7 - груз переменной массы;
8 - ударник;
9 - вертикальная опора;
10 - устройство отвода маятника;
11 - прибор регистрации скорости;
12 - платформа.
На Фиг.2 представлен стенд ударный маятниковый (вид сбоку), где:
13 - транспортное средство;
14 - средство регулирования положения стенда по высоте;
15 - защитное устройство;
16 - средство регулирования положения платформы по высоте.
Стенд ударный маятниковый (Фиг.1) содержит несущий каркас и маятник.
Несущий каркас, выполненный в виде пространственной фермы и образованный вертикальными опорными стойками 1 и наклонными опорными стойками 2, одними своими концами закрепленными с горизонтальной рамой 3.
Маятник подвешен с помощью параллелограмма и образован несущей плитой 4 и четырьмя подвесными штангами 5, которые шарнирно соединены 6 одними концами с упомянутой горизонтальной рамой 3, а противоположными - с несущей плитой 4.
На несущей плите 4 размещены ударная часть и груз переменной массы 7. Ударная часть образована из ударника 8 и вертикальной опоры 9, жестко закрепленной на торце несущей плиты 4 со стороны вертикальных опорных стоек 1, причем ударник 8 закреплен на ней с возможностью изменения своего положения.
Маятник снабжен устройством его отвода 10 от устойчивого положения и прибором регистрации скорости его перемещения 11.
Со стороны ударника 8 расположена платформа 12 (Фиг.2), образующая рабочую плоскость для установки на ней транспортного средства 13, которая выставлена на контрольную высоту от ударной части.
Одна из торцевых частей платформы 12 расположена под ударной частью, в зоне проекции несущей плиты 4, образуя условную зону «перекрытия» платформы 12 и несущей плиты 4, между вертикальными опорными стойками 1. Концы вертикальных опорных стоек 1 и наклонных опорных стоек 2, которые находятся с противоположной стороны от упомянутой горизонтальной рамы 3, снабжены средствами регулирования их по высоте 14.
Шарнирные соединения 6 маятника с несущим каркасом и несущей плитой 4, соединения несущего каркаса и платформы 12 выполнены сборно-разборными.
Несущий каркас, платформа 12, маятник с устройством его отвода 10 и груз переменной массы 7 выполнены с возможностью их транспортирования в кузове грузового транспортного средства.
Платформа 12 может быть выполнена складной с возможностью жесткой фиксации ее положения в горизонтальной плоскости в месте проведения испытаний. Платформа 12 может иметь средство изменения ее положения в пространстве по высоте и в горизонтальной плоскости 16.
Несущая плита 4 и платформа 12 могут быть изготовлены, например, из листа стали. Вертикальные опорные стойки 1, наклонные опорные стойки 2, горизонтальная рама 3 и подвесные штанги 5 могут быть выполнены, например, из полых или профильных труб. Ударная часть должна иметь жесткую конструкцию, при этом поверхность ударника 8 может быть изготовлена, например, из закаленной стали. Груз переменной массы 7 может быть выполнен, например, из набора грузов различной массы. А прибор регистрации скорости 11 может представлять собой, например, тахометр.
Испытания проводят на данном стенде следующим образом. Испытываемые защитные устройства 15 транспортного средства 13 устанавливают на платформу 12. В зависимости от испытания на продольный удар или на удар по углам транспортное средство 13 выравнивают таким образом, чтобы точка, расположенная между его углами, касалась ударника 8, не приводя его в движение, или выравнивают таким образом, чтобы угол транспортного средства 13 касался ударника 8. Ударник 8 выставляют на необходимую высоту от платформы 12. Груз переменной массы 7 устанавливают на несущую плиту 4 таким образом, чтобы его масса была равна массе испытываемого транспортного средства 13. Затем устройство отвода маятника 10 отводит маятник от защитного устройства 15 транспортного средства 13 и фиксирует его в отклоненном положении. После этого несущую плиту 4 отсоединяют от устройства отвода маятника 10 и ударник 8 наносит удар по защитному устройству 15 транспортного средства 13. При этом прибор регистрации скорости 11 отображает скорость, с которой был совершен удар.
Таким образом, достигается технический результат заявляемого технического решения, а именно сокращение времени монтажа и демонтажа конструкции с одновременным обеспечением возможности быстрой транспортировки элементов конструкции, а также снижение требований к месту проведения испытаний.