СТЕНД ПОВОРОТНЫЙ ДЛЯ ПОВЕРКИ ПЕРЕДВИЖНОЙ ДОРОЖНОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для поверки и калибровки передвижной дорожной лаборатории, расположенной в базовом автомобиле, в частности для моделирования и имитации геометрических параметров уклонов автомобильных дорог.
Измерение геометрических параметров автомобильных дорог (угла поворота, продольного и поперечного уклонов) производится с помощью инерциальной навигационной системы (ИНС), установленной в салоне базового автомобиля передвижной дорожной лаборатории. В передвижной дорожной лаборатории блок чувствительных элементов определяет параметры углового и линейного движения. Блок управления осуществляет расчет геометрических параметров автодороги (угла поворота, продольного и поперечного уклонов). При этом на экран блока управления дорожной лаборатории, для визуального контроля, выводится цифровая информация о значениях измеряемых параметров, а также графическая информация. В процессе движения по дороге передвижной дорожной лаборатории углы уклона профиля дорожного полотна в продольном и поперечном направлениях отличаются от уклонов базовой плоскости дорожной лаборатории, находящейся в подрессоренной части автомобиля, из-за перераспределения массы между передней и задней подвесками. Для определения поправочных коэффициентов необходим стенд, моделирующий продольные и поперечные уклоны дороги для передвижной лаборатории во всем диапазоне измерения. Такой стенд разработан на базе стендов для испытания и правки автомобилей.
Известен стенд для испытания автомобилей (патент RU 122486, опубл. 27.11.2012), который содержит основание, нагружающие устройства в виде модулей крена, снабженных подъемными механизмами. Основание выполнено с направляющими, на которых установлены с возможностью передвижения каретки. Модули крена установлены на каретках и состоят из двух опорных площадок, которые установлены с возможностью подъема и поворота с помощью подъемных механизмов вокруг размещенных на их концах осей. В качестве подъемных механизмов используют гидро- или пневмоцилиндры. Количество модулей крена равно количеству осей автомобиля. Передвижение кареток по направляющим осуществляют с помощью гидроцилиндра. Стенд позволяет имитировать уклоны автомобильной дороги для испытания реального автомобиля на устойчивость при подъеме платформы самосвальной установки.
Недостатком данного стенда является то, что он не позволяют производить моделирование геометрических параметров и имитацию уклонов дороги в продольной и поперечной плоскости.
В качестве прототипа, наиболее близкого по технической сущности, можно выбрать стенд для автомобилей - правки и восстановления геометрии кузовов легковых автомобилей (патент RU 2147475, опубл. 20.04.2000). Стенд содержит платформу, выполненную в виде балки, для установки автомобиля, соединенную с подъемниками для перемещения платформы в вертикальном направлении и подъема автомобиля на заданную высоту. Подъемники размещены под несущей платформой и выполнены в виде гидравлических цилиндров соединенных с гидравлическим насосом. На стенде установлено также приспособление для крепления автомобиля в виде установленного над балкой и соединенного с ней и/или с подъемником жесткого основания и горизонтальных опор.
Недостатком данного технического решения также является то, что оно не позволяет производить моделирование и имитацию геометрических параметров автомобильных дорог.
Технической задачей данного решения является расширение функциональных возможностей стенда за счет того, что с помощью стенда можно производить имитацию продольных и поперечных уклонов автомобильной дороги путем изменения углов наклона платформы с автомобилем относительно неподвижного основания в продольной и поперечной плоскости для проведения калибровки и поверки передвижной дорожной лаборатории.
Поставленная задача достигается тем, что стенд поворотный для поверки передвижной дорожной лаборатории содержит платформу для базового автомобиля дорожной лаборатории, установленную на подъемники для перемещения платформы в вертикальном направлении относительно неподвижного основания. Подъемники выполнены в виде гидравлических цилиндров, соединенных с гидравлическим насосом. Новым является то, что гидравлические цилиндры установлены по углам платформы и каждый из них соединен с гидравлическим насосом через гидрораспределитель с электрическим управлением от блока управления, который соединен также с датчиками линейных перемещений каждого угла платформы. Кроме этого каждый гидравлический цилиндр соединен с гидрораспределителем через дроссель и гидрозамок, при этом использован четырехсекционный гидрораспределитель с золотниковым запорно-регулирующим элементом и электромагнитным управлением. Платформа опирается на подъемники с помощью выступов, выполненных по углам платформы и к платформе примыкает аппарель.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг 1 представлен общий вид стенда (вид сверху), на фиг. 2 - вид стенда сбоку, на фиг. 3 представлена гидравлическая схема стенда.
Стенд поворотный для поверки передвижной дорожной лаборатории содержит (фиг. 1, 2) основание 1, которое может представлять собой сварную из металлического профиля прямоугольную раму. На раме по ее углам установлены подъемники 2 для перемещения платформы 3, соединенные с основанием шарнирно. Платформа 3 для установки базового автомобиля 8 дорожной лаборатории также выполнена в виде прямоугольной рамной конструкции и опирается на подъемники 2, перемещающие платформу относительно неподвижного основания 1. Подъемники 2 выполнены в виде четырех гидравлических цилиндров 10 (фиг. 3). Для установки платформы 3 на подъемниках по ее углам выполнены прямоугольные выступы 18, которыми платформа опирается на поршни гидравлических цилиндров 10. Гидравлические цилиндры 10 соединены с гидравлическим насосом 11 и гидрораспределителями 12 с электрическим управлением, входящими в состав гидравлической станции 4. Гидравлическая станция, расположенная в отдельном помещении, включает гидравлический насос 11, электродвигатель 13, гидрораспределитель 12 с дросселем 14, бак для масла 15 с фильтром, предохранительный клапан 17. В предложенном стенде использован четырехсекционный гидрораспределитель с золотниковым запорно-регулирующим элементом и электромагнитным управлением. Каждая секция гидрораспределителя через дроссель 14 и гидрозамок 16 подсоединена к одному из гидроцилиндров 10. На корпусе гидроцилиндров закреплены четыре датчика линейных перемещений 5, соединенных с выступами платформы и контролирующих подъем каждого ее угла. Датчики линейных перемещений 5 и электромагниты секций гидрораспределителя 12 соединены с блоком управления 6, расположенным в помещении. В базовом автомобиле 8 расположен блок управления 9 передвижной дорожной лаборатории. С одной стороны к платформе 3 примыкает аппарель 7, соединенная шарнирно с основанием 1. Аппарель позволяет базовому автомобилю 8 передвижной дорожной лаборатории заезжать на платформу 3 и съезжать с нее.
Стенд работает следующим образом.
Базовый автомобиль 8 передвижной дорожной лаборатории заезжает на платформу 3. Включают электродвигатель 13 гидравлической станции 4, который приводит в движение гидравлический насос 11. По команде с блока управления 6 включают две секции гидрораспределителя 12, которые направляют гидравлическое масло из бака 15 к двум гидравлическим цилиндрам 10, расположенным под двумя углами одной стороны платформы 3. Данная сторона платформы начинает подниматься вверх относительно неподвижного основания 1. Дроссели 14, соединенные с гидрораспределителем 12, обеспечивают необходимую скорость подъема. Гидрозамки 16 препятствуют самопроизвольному опусканию платформы 3 без сигнала с блока управления 6 на гидрораспределитель 12. С помощью датчиков линейных перемещений 5, соединенных с блоком управления 6, контролируют высоту подъема каждого угла (прямоугольного выступа 18) данной стороны платформы, а так же равномерность работы на подъем гидравлических цилиндров 10. В случае, когда датчики 5 показывают, что один из углов платформы 3 поднимается выше, чем второй и опережает второй на величину, превышающую заданное пороговое значение, блок управления 6 подает сигнал на электромагниты гидрораспределителя 12. Гидрораспределитель прекращает подачу гидравлического масла на соответствующий гидравлический цилиндр 10 и затем возобновляет подачу масла, при выравнивании высоты подъема углов платформы (углы поднимаются на одной высоте). При достижении заданной высоты подъема одной из сторон платформы 3 подача масла в гидравлические цилиндры 10 прекращается, а гидрозамки 16 препятствуют самопроизвольному опусканию платформы. Затем по команде с блока управления 6 осуществляют спуск данной стороны платформы вниз. Аналогично осуществляют подъем и опускание каждой из четырех сторон платформы 3. Таким образом, выполняют наклоны (уклоны) сторон платформы в продольной и поперечной плоскости во всем диапазоне необходимых измерений, создавая имитацию уклонов автомобильной дороги с различными геометрическими параметрами. При создании наклонов платформы на расположенном на ней базовом автомобиле 8 перераспределяется нагрузка на заднюю и переднюю подвески. Значения наклонов с учетом этих нагрузок передают на блок управления дорожной лаборатории 9. По этим показаниям составляют калибровочную таблицу значений наклонов, которая сопоставляется в дальнейшем со значениями уклонов автомобильной дороги и используется для определения поправочных коэффициентов измеряемой величины в реальных условиях с уклонами автомобильной дороги при проведении измерений.
Таким образом, предложен стенд, который позволяет моделировать продольные и поперечные уклоны автомобильной дороги с различными геометрическими параметрами и производить поверку и калибровку показаний приборов передвижной дорожной лаборатории во всем диапазоне измерений.