МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

Решение относится к испытательной технике, в частности стендам для испытаний на прочность фрагментов кузовов и кабин транспортных средств и стендам для динамических испытаний шин колесных транспортных средств.
В качестве прототипа взят маятниковый копер для испытания фрагментов кузовов и кабин транспортных средств (пат. RU 136575, опубл. 10.01.2014 г.). Он содержит основание, маятниковый рычаг с грузом, вес которого можно менять для моделирования ударных нагрузок разной силы, акселерометр, сменный боек, индикатор запаса энергии и положения копра, механизм моторизованного взвода копра, сменные опоры для крепления испытуемых фрагментов кузовов и кабин транспортных средств, особенно крупногабаритных, выполненные по конфигурации испытуемого фрагмента кузова или кабины.
Недостатком данного копра является то, что он предназначен для испытания только фрагментов несущих конструкций и кабин транспортных средств. И установленные на стенде регистрирующее оборудование не позволяют производить синхронную запись показаний со всех датчиков во время испытаний, что существенно ограничивает возможности по обработке результатов измерений.
Решаемая задача - расширение сферы применения копра в плане использования его как для испытания несущей способности фрагментов конструкций кузовов и кабин, так и для испытания динамических характеристик шин колесных транспортных средств.
Технический результат - определение динамических параметров шин транспортных средств и определение энергоемкости и деформируемости фрагментов кузовов и кабин транспортных средств,
Этот технический результат достигается тем, что маятниковый копер содержит основание, маятниковый рычаг с грузом, вес которого можно менять для моделирования ударных нагрузок разной силы, акселерометр, сменный боек, индикатор запаса энергии и положения копра, механизм моторизованного взвода копра, сменные опоры для крепления испытуемых фрагментов кузовов и кабин транспортных средств, при этом дополнительно введен аналогово-цифровой преобразователь соединяющий акселерометр и индикатор с компьютером, а также возможно два варианта установки устройства при этом в горизонтальном варианте установки вместо бойка установлено приспособление для установки автомобильного колеса, состоящее из пластины крепления к маятнику, вертикального рычага, ступицы с осью, на которой наклеены тензодатчики, соединенные с помощью аналогово-цифрового преобразователя с компьютером, и установлен лазерный датчик перемещения.
Предлагаемая схема стенда приведена на чертежах фиг. 1 и фиг. 2
В «вертикальном» (фиг. 1) варианте он содержит основание 1, маятниковый рычаг 2 с грузом 3, с акселерометром 4 позволяющим измерять замедление в момент удара, ударный боек 5, индикатор 6 запаса энергии и положения копра имеющий электронную часть и циферблат для визуального контроля, механизм 7 моторизованного взвода копра, сменные опоры 8 для крепления испытуемых крупногабаритных элементов фрагментов кузовов и кабин транспортных средств. Сменные опоры выполнены по конфигурации испытуемого фрагмента кузова или кабины транспортного средства. Акселерометр 4 и индикатор 6 соединены с помощью аналогово-цифрового преобразователя 9 с компьютером 10.
В «горизонтальном» варианте фиг. 2 он содержит основание 1, маятниковый рычаг 2 с грузом 3, с акселерометром 4 позволяющим измерять замедление во время испытания, датчик положения копра 6 (инклинометр) имеющий электронную часть и циферблат для визуального контроля, механизм 7 моторизованного взвода копра, акселерометр 4 и индикатор 6 соединены с помощью аналогово-цифрового преобразователя 9 с компьютером 10, приспособления для установки автомобильного колеса 11, состоящего из пластины крепления к маятнику 12, вертикального рычага 13, ступицы с осью 14, на которой наклеены тензодатчики 15, которые также соединены с аналогово-цифрового преобразователем 9, регулировочного рычага изменяемой длины 16, на оси 14 устанавливается лазерный датчик перемещения 17.
Многофункциональный стенд для испытаний работает следующим образом.
Для испытаний на прочность фрагментов кузовов и кабин транспортных средств стенд устанавливается в «вертикальное» положение. И далее стенд используется аналогично прототипу. При проведении испытаний крупногабаритных элементов фрагментов кузовов и кабин транспортных средств на ударную вязкость и остаточную деформируемость испытуемую деталь устанавливают на сменные опоры 8, посредством механизма 7 моторизованного взвода копра, маятниковый рычаг 2 с грузом 3 поднимают вверх; при его опускании он воздействует на испытуемую деталь ударный через боек 5, тем самым она деформируется. Датчик 4 измеряет ускорение маятника, а датчик 6 определяет запас энергии и положение копра в начальный и конечный моменты времени, полученные данные синхронизированные по времени передаются с помощью аналогово-цифрового преобразователя 9 на компьютер 10.
Для определения динамических параметров шин стенд устанавливается в «горизонтальное» положение. Боек 5 снимается и на его место устанавливается приспособление, состоящего из пластины крепления к маятнику 12, вертикального рычага 13, ступицы с осью 14, на которой наклеены тензодатчики 15, регулировочного рычага 16, на оси 14 устанавливается лазерный датчик перемещения 17. Испытуемое автомобильное колесо 11 устанавливается на ось 14. С помощью регулировочного рычага с изменяемой длиной 16 устанавливается необходимый угол развала колеса. Посредством механизма 7 моторизованного взвода копра, маятниковый рычаг 2 с грузом 3 приподнимают вверх до отрыва колеса от опорной поверхности; при его опускании под действием силы тяжести он опускается, при этом происходит деформация шины, из-за ее упругости происходят затухающие колебания маятника, эти колебания фиксируются акселерометром 4 и лазерным датчиком перемещения 17, луч которого светит на опорную поверхность, а датчик 6 положение копра в начальный момент времени. Данные с акселерометра 4, датчика 6, тензодатчиков 15 синхронизированные по времени передаются с помощью аналогово-цифрового преобразователя 9 на компьютер 10.
Таким образом расширяется область использования испытательного стенда. За счет применения электронного оборудования позволяющего проводить синхронизированную по времени запись показаний с нескольких датчиков появляется возможность получать зависимости исследуемых параметров.