УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, преимущественно военного назначения, и может быть использована при проектировании, конструировании и испытании машин с колесным движителем, например, колесных машин военного назначения.
В области транспортных средств с колесным движителем известна мерная площадка для получения пятен контакта, представляющая собой ровную, плоскую поверхность, как правило, из металла (Методика определения удельных давлений в контакте колеса с опорной поверхностью. - М: НИИШП, 1986. - 12 с.).
Недостатки известного устройства заключаются в том, что оно не обеспечивают точности определения линейных размеров области взаимодействия колеса с опорной поверхностью, а следовательно, и определения удельного давления. Это объясняется тем, что в процессе опускания шины на мерную площадку она в первый момент воздействует центральной частью протектора и оставляет отпечаток. По мере опускания шины она опирается на всю опорную поверхность. В итоге полученный отпечаток несет информацию о воздействии шины на мерную площадку, в процессе опускания из которой установить параметры области взаимодействия, адекватные тем, что испытывает колесо в процессе реальной эксплуатации, не удается. В частности, указанное устройство не позволяют установить границы области отрыва центральной части протектора шины от опорной поверхности, что реально имеет место к примеру для боестойких шин.
К недостаткам указанного устройства следует отнести невозможность определения области взаимодействия колеса с мерной плитой при различных давлениях воздуха в шинах или повторение измерений без замены регистрирующего устройства, для замены которого необходимо осуществить вывешивание колеса и повторное нагружение. Это объясняется тем, что регистрирующим устройством является лист бумаги.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение точности определения области взаимодействия колеса с опорной поверхностью. Данная задача решается за счет того, что для определения параметров
взаимодействия колеса с опорной поверхностью, включающем установку колеса на мерную плиту и определение линейных размеров области взаимодействия колеса с мерной плитой, в установленном на мерной плите колесе повышают давление воздуха до номинального и с помощью предлагаемого устройства измеряют относительное перемещение точки протектора шины в вертикальной плоскости, последовательно снижая давление воздуха до нулевого.
Данная задача решается также за счет того, что в устройстве для определения параметров взаимодействия колеса с опорной поверхностью содержащем мерную плиту, согласно полезной модели, в мерной плите выполнены продольный и поперечный пазы с мерными шкалами и направляющими канавками, в каждой из которых установлены ползун с указателем перемещений, регистрирующим устройством и жесткозакрепленной осью двуплечего рычага, один конец которого пружиной может быть поджат к протектору шины через измерительную головку, а второй - воздействует на датчик перемещений регистрирующего устройства. Перемещение ползуна по направляющим канавкам паза может осуществляться винтовым устройством, опора которого жестко связана с мерной плитой. Именно измерение относительных перемещений протектора шины в вертикальной плоскости при помощи предлагаемого устройства позволило достичь цели полезной модели.
Полезная модель поясняется фиг.1. и фиг.2.
На фиг.1 показана область взаимодействия шины с опорной поверхностью (2вк, 2lк) 1, и зона отрыва центральной части протектора от опорной поверхности (2вкот, 2lкот) 2.
На фиг.2. показано устройство для определения параметров взаимодействия колеса с опорной поверхностью где:
1 - мерная плита; 2 - мерные шкалы; 3 - продольный и поперечные пазы; 4 - направляющие канавки; 5 - ползуны; 6 - указатель перемещений; 7 - регистрирующее устройство; 8 - датчик перемещений; 9 - оси двуплечих рычагов; 10 - двуплечий рычаг; 11 - пружина; 12 - измерительная головка; 13 - винтовое устройство; 14 - маховик; 15 - опора; 16 - колесо.
Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые полезная модель от прототипа, не были выявлены, поэтому они обеспечивают заявленному техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".
С использованием заявляемого устройства для бронетранспортера с боестойкими шинами были выполнены измерения параметров области взаимодействия колеса с мерной плитой. Бронетранспортер в полном
снаряжении одним колесом устанавливался на мерную плиту заявляемого устройства. Нормальная нагрузка на испытуемое колесо составила 17,5 кН. Давление воздуха в шине было повышено до номинального Рш=300 кПа. При указанном давлении измерялось расстояние от мерной плиты до точек протектора. Измерения производились в продольном и поперечном сечениях области взаимодействия колеса с мерной плитой, дискретно, с интервалом 5 мм. Последовательно снижая давление воздуха в шине с 300 кПа до 0, с интервалом 50 кПа повторяли измерения в указанных сечениях. Сравнивая результаты измерений, выполненных при Рш=300 кПа, с данными, полученными при Рш=300 кПа, определяли относительное перемещение протектора в вертикальной плоскости. По началу перемещения точки протектора в вертикальной плоскости устанавливали границы области взаимодействия протектора шины с мерной плитой в выбранном сечении.
По результатам произведенных измерений строились области взаимодействия колеса с мерной плитой при различных давлениях воздуха в шинах, что позволило уточнить другие параметры взаимодействия, к примеру, значения удельных давлений.
В результате проведенных исследований были уточнены параметры взаимодействия колеса с опорной поверхностью. В частности, установлено наличие зон отрыва центральной части протектора шины от опорной поверхности при Рш=280 кПА.
Устройство работает следующим образом. На мерную плиту 1 устанавливается колесо 16, в котором создается номинальное давление воздуха в шине. Измерительная головка 12 двуплечего рычага 10, поджатая пружиной 11, упирается в протектор шины.
По мере изменения давления воздуха в шине, в случае перемещения протектора в вертикальной плоскости относительно мерной плиты 1, измерительная головка 12, поднимаемая пружиной 11, передается вслед за протектором. При этом двуплечий рычаг 10, поворачиваясь на оси 9, неподвижно закрепленной в ползуне 5, вторым концом воздействует на датчик перемещений 8 регистрирующего устройства 7, которое фиксирует величину относительного перемещения протектора в вертикальной плоскости. Координаты точки измерения определяются по положению указателей относительно мерных шкал 2. Для проведения измерений в других точках протектора в выбранных продольном и поперечном сечениях необходимо, вращая маховик 14 винтового устройства 13, переместить ползун 5 с двуплечим рычагом 10 по направляющим канавкам 4 на заданное расстояние.
Использование измерительного устройства позволяет повышать точность измерения параметров взаимодействия колеса с опорной поверхностью, обнаруживать зоны отрыва центральной части протектора шины от опорной поверхности, определять их границы, что существенно
уточняет значение реально действующих удельных давлений.
Кроме того, позволяют измерять величину отрыва центральной части протектора шины от опорной поверхности, проводить повторные измерения, не нарушая условия опыта, повысить точность определения параметров взаимодействия колеса с опорной поверхностью.
Литература
1. Методика определения удельных давлений в контакте колеса с опорной поверхностью. - М: НИИШП, 1986. - 12 с.