СТЕНД "ГРУНТОВОЙ КАНАЛ"

Полезная модель относится к технике измерения сил и моментов, а так же для определения параметров движения колеса по деформируемому грунту.
Наиболее близкой конструкцией является стенд, предназначенный для исследования взаимодействия колеса с грунтом с возможностью регулирования переменной вертикальной нагрузки по величине и частоте, возникающей в реальных условиях при движении одноосного колесного движителя (патент №2284022 (2006.09.20), G01M 17/02, G01M 17/013, «Стенд для испытания одноосного колесного движителя при переменной вертикальной нагрузке и криволинейном движении», авторы: Никулин П.И., Солодов Р.С., Князев М.А., Никулин А.П.). На стенде можно изменять величину тормозной и вертикальной нагрузок на одноосный колесный движитель, снабженный крупногабаритными шинами, которые взаимодействуют с различными опорными поверхностями, двигаясь по разным радиусам поворота. Это техническое решение принято за аналог.
Известен так же стенд «грунтовой канал», разработанный в Институте сельскохозяйственного машиностроения Мюнхенского технического университета. Стенд представляет собой грунтовой канал 25×2 м и глубиной 60 см, с установленной на него рамой с шинами 5,50-16; 7,50-18 и 12,50-20. Измерения параметров взаимодействия шины с деформирующейся поверхностью проводят при различных состояниях грунта и изменяемых углах установки колеса. При этом проводятся измерения сил и моментов, действующих на колесо. Это техническое решение принято за прототип.
Однако на рассматриваемом стенде возможно проведение испытаний только при движении по ровной поверхности, колесо нагружается постоянной нормальной нагрузкой без учета реальных динамических нагрузок, действующих на колесо автомобиля.
Задачей предлагаемого решения является возможность расширения исследований в области взаимодействия шины с грунтом для оценки в динамической постановке измеряемых показателей.
Базовое решение - существующий прототип, стенд для испытания взаимодействия одиночного колеса с грунтом, включающий грунтовой канал, раму с колесом, привод колеса и грузы. Предлагаемая полезная модель - стенд, включающий в себя грунтовой канал по которому перемещается тележка с закрепленным на ней колесом. Он характеризуется тем, что колесо связано с рамой через подвеску, привод колеса осуществляется через гидротрансмиссию. При этом колесо с подвеской нагружается нормальной нагрузкой с помощью грузов на тележке и имеет устройство для изменения угла поворота колеса, устройств замера силы тяги, боковой и тормозной сил, а так же вертикальных виброускорений подрессоренных и неподрессоренных масс. Колесо может двигаться не только по ровной грунтовой поверхности, но и по профилируемой неровной, которая является источником колебаний как подрессоренных так и неподрессоренных масс тележки. При этом фиксируется коэффициент буксования или скольжения движущегося колеса.
На фиг.1 показан предлагаемый стенд. Стенд включает: грунтовой канал 1 с грунтом 3 и подвижной тележкой 2, на которой установлена подвеска 6 и колесо 5. Привод к колесу осуществляется от электродвигателя 9, через ременную передачу 8, гидротрансмиссию 7 и приводной вал. Нормальная нагрузка меняется с помощью грузов на балке 4, угол поворота колеса задается рулевой тягой 10.
Стенд работает следующим способом.
Устанавливают нормальную нагрузку на колесо и угол поворота колеса.
В ведущем режиме момент на колесо передается от электродвигателя 9 через гидротрансмиссию 7, с помощью которой момент меняется от нуля до максимального значения, при этом фиксируется момент на колесе, боковая сила, буксование, виброускорения подрессоренной и неподрессоренной масс.
Данные с датчиков собираются и анализируются в персональном компьютере.
Применение стенда позволяет производить замеры сил и моментов, действующих на колесо, его буксование и виброускорения подрессоренных и неподрессоренных масс при заданных режимах нагружения, а также при различных состояниях грунтов, давать объективную оценку взаимодействия эластичного колеса с грунтом.