УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ НА ДИНАМИЧЕСКОМ СТЕНДЕ С БЕГОВЫМИ БАРАБАНАМИ
CAR MOUNTING DEVICE ON DYNAMIC STAND WITH RUNNING DRUMS

Изобретение относится к испытательным стендам, используемым в процессах исследования и доводки колёсных транспортных средств, в частности автомобилей.
В настоящее время возрастающий поток автотранспортных средств на дорогах общего пользования приводит к повышению шумового загрязнения окружающей среды. На законодательном уровне принимаются решения об ограничении уровней внешнего шума, излучаемого автотранспортными средствами. Решение проблемы уменьшения акустического загрязнения окружающей среды и улучшения акустического комфорта в кокпите наземных колесных транспортных средств – важная актуальная задача разработчиков и исследователей транспортной техники, требующая больших материальных, временных и интеллектуальных затрат. Наиболее мобильными и продуктивными процессами исследований и доводки, в частности, колёсных транспортных средств по шуму и виброкомфорту являются экспериментальные исследования, проводимые в стендовых условиях, с привлечением многообразной техники имитации скоростных и нагрузочных режимов, идентичных дорожным (полевым) условиям испытаний (например, динамических стендов с беговыми барабанами), стационарной измерительной и анализирующей аппаратуры. Постоянные, не зависящие от погоды и состояния дорожного покрытия условия испытаний, удобство съема и анализа измерительной информации способствуют все более широкому распространению стендовых исследований виброакустических процессов, протекающих в наземных колесных транспортных средствах. Ввиду того, что основным виброшумоактивным источником транспортного средства является его энергетическая установка, в частности - двигатель внутреннего сгорания (ДВС), снабжённая системами впуска, выпуска и охлаждения, то весьма важно проводить исследования и доводку этих доминирующих источников шума на динамометрическом стенде при имитации различных скоростных и нагрузочных режимов в условиях свободного звукового поля.
Достаточно полную имитацию условий скоростных и нагрузочных режимов движения автомобиля в реальных дорожных условиях можно достичь в полубезэховых или безэховых акустических камерах, способствующих формированию свободного звукового поля в зонах измерений, на размещённых в камерах динамометрических стендах, содержащих низкошумные беговые барабаны, практика использования которых нашла широкое распространение на предприятиях, производящих автотранспортную технику и в НИИ.
Из уровня техники известны динамические стенды с беговыми барабанами для акустических исследований автомобиля, представленные в описаниях к патентам на полезные модели RU 28772, 20791, 23503, 30195, 31651, 31652, 33227, 50309, 50310, 43365. Во время стендовых испытаний по исследованию шума автомобиля в полубезэховой акустической камере на таких динамических стендах используется специальное устройство крепления автомобиля, удерживающее автомобиль от его пространственного перемещения. Данное устройство крепления представляет собой набор удерживающих гибких элементов предпочтительно в виде тросов с механизмом натяжения в виде четырёх электролебедок, установленных под полом камеры в помещении машинного отделения испытательной камеры. Автомобиль, установленный на беговых барабанах динамического стенда, закрепляется тросами за буксирные зацепы (проушины, крюки). Гибкие элементы, выполняя функцию натяжных элементов, через установленные в пазовых направляющих стенда вертикальные стойки и вмонтированные в пол поворотные пластины электролебедок стенда, укладываются на барабанах электролебедок. Одним из недостатков применения гибких элементов, укладываемых на барабан электролебедок является возможность образования нестабилизированного положения гибкого элемента (так называемое «вспучивание» витков) на барабане электролебедки ввиду того, что не обеспечивается необходимое натяжение гибкого элемента при его последующем ослаблении, например, при демонтаже из буксировочных проушин автомобиля, что приводит к изнашиванию гибких элементов, а в отдельных случаях и к заклиниванию лебедки.
Из уровня техники известно техническое решение, способствующее предотвращению явления вспучивания витков гибких элементов, в котором намоточные барабаны лебедок оборудуются известными устройствами в виде натяжителей. Как правило, такие натяжители представляют собой нажимной ролик с пружиной, установленный на оси в рамке, которая монтируется к фланцам намоточного барабана. Например, конструкция такого натяжителя гибкого элемента в составе лебедки представлена в информационном обзоре компании «Лорри-Транс» (электронный ресурс, режим доступа: https://lorri-trans.ru/catalog/tehinfo/lebedka-kamaz/lebedka-reduktor/). Однако, применение таких натяжителей в конструкции устройства крепления автомобиля на динамическом стенде малоэффективно из-за интенсивного режима эксплуатации стендового оборудования, в том числе электролебедок. В этом случае происходит частое периодическое ослабление пружинного элемента натяжителя с соответствующим нарушением стабилизации положения троса на поверхности намоточного барабана.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами, описанное в патенте на полезную модель RU № 23503 (публ. 20.06.2002). Устройство крепления содержит установленный на беговых барабанах автомобиль, снабжённый спереди и сзади буксирными зацепами, пространственное перемещение которого ограничено удерживающими гибкими элементами предпочтительно тросами, закреплёнными в смонтированных на полу стенда крепёжных устройствах. Крепёжные устройства выполнены в виде двух пар неподвижных вертикальных поворотных стоек, расположенных попарно относительно передней и задней частей кузова автомобиля, и одной пары подвижных в направлении продольной оси автомобиля стоек. Удерживающие гибкие элементы, образующие строповочную систему, выполняя функцию натяжных элементов, через вмонтированные в пол поворотные пластины, укладываются на намоточных барабанах лебедок. Недостатком известной конструкции устройства крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами является недостаточная надежность укладки гибких элементов на намоточном барабане лебедки при выполнении многочисленных операций натяжения-ослабления строповочной системы.
Задачей изобретения является повышение функциональных и эксплуатационных свойств устройства крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами.
Задача в устройстве крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами, содержащем установленный на беговых барабанах автомобиль, снабжённый спереди и сзади буксирными зацепами, пространственное перемещение которого ограничено удерживающими гибкими элементами, уложенными с возможностью продольного перемещения через крепежные устройства в виде вертикальных стоек на намоточных барабанах лебедок, смонтированных под полом стенда.
Новым является то, что гибкий элемент вблизи зоны размещения вертикальной стойки снабжен подтягивающим механизмом, содержащим зажимной узел и упругий элемент, где зажимной узел, сформированный с возможностью перемещения вдоль гибкого элемента, выполнен включающим в себя корпус, снабженный направляющими роликами, удерживающими гибкий элемент в полости корпуса, зажим, расположенный в корпусе, посредством шарнирного соединения связанный с вышеупомянутым корпусом и с держателем, предназначенным для соединения зажимного узла с упругим элементом, причем оси направляющих роликов, оси связующих элементов зажима с корпусом и с держателем расположены со смещением относительно друг друга, а упругий элемент упруго связан с одной своей стороны с держателем зажимного узла, а с другой своей стороны с опорным кронштейном, расположенным на вертикальной стойке.
Упругий элемент преимущественно выполнен в виде пружины.
Изобретение поясняется чертежами:
- на фиг. 1 изображена акустическая безэховая испытательная камера со смонтированным динамическим стендом с беговыми барабанами, установленным на них исследуемым автомобилем, фиксация которого на стенде производится заявляемым устройством крепления;
- на фиг. 2 представлен главный (фронтальный) вид подтягивающего механизма устройства крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами;
- на фиг. 3 изображен вид сверху подтягивающего механизма устройства крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами;
- на фиг. 4 представлен общий вид зажимного узла подтягивающего механизма.
Позициями на фигурах обозначены:
1 - устройство крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами;
2 - беговые барабаны динамического стенда;
3 - автомобиль;
4 - буксирные зацепы;
5 - удерживающий гибкий элемент;
6 - пол акустической полубезэховой камеры;
7 - вертикальные стойки;
8 - намоточный барабан электролебедки;
9 - электролебедка;
10 - акустическая полубезэховая камера;
11 - подтягивающий механизм;
12 - зажимной узел;
13 - упругий элемент;
14 - корпус;
15 - направляющие ролики;
16 - связующий элемент;
17 - зажим;
18 - связующий элемент;
19 - держатель;
20 - опорный кронштейн;
21, 22 - участок гибкого элемента 5.
Заявляемое в качестве изобретения устройство 1 крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами содержит установленный на беговых барабанах 2 автомобиль 3, снабжённый спереди и сзади буксирными зацепами 4, пространственное перемещение которого ограничено удерживающими гибкими элементами 5, подвижно установленными в смонтированных на полу 6 крепёжных устройствах в виде вертикальных стоек 7 и уложенными в намоточных барабанах 8 электролебедок 9, расположенных под полом 6 акустической полубезэховой камеры 10. Устройство 1 крепления автомобиля 3 оборудовано подтягивающим механизмом 11, содержащим зажимной узел 12, расположенный на поверхности гибкого элемента 5 вблизи зоны размещения вертикальной стойки 7, и упругий элемент 13, выполненный предпочтительно в виде пружины. Зажимной узел 12 представляет собой сборную конструкцию, включающую в себя направляющий корпус 14, выполненный с возможностью перемещения вдоль гибкого элемента 5, содержащий направляющие ролики 15, удерживающие гибкий элемент 5 в полости корпуса 14, шарнирно связанного связующим элементом 16, предпочтительно в виде цилиндрического стержня, с зажимом 17, который в свою очередь шарнирно соединен с помощью связующего элемента 18, предпочтительно в виде винта, с держателем 19, предназначенным для соединения зажимного узла 12 с упругим элементом 13, который соединен с опорным кронштейном 20, расположенным на вертикальной стойке 7. Оси направляющих роликов 15, ось связующего элемента 16 зажима 17 с корпусом 14 и ось связующего элемента 18 зажима 17 с держателем 19 расположены со смещением относительно друг друга.
Подтягивающий механизм работает следующим образом. После выполнения процедуры установки автомобиля 3 на беговые барабаны 2 и закрепления гибкого элемента 5 в буксирные зацепы 4 автомобиля, производится перемещение направляющего корпуса 14 вдоль гибкого элемента 5. При этом происходит натяжение упругого элемента 13, выполненного предпочтительно в виде пружины, и фиксация гибкого элемента 5 зажимом 17 к направляющему корпусу 14. При необходимости выкатить автомобиль 3 с беговых барабанов 2, ослабляется гибкий элемент 5 со стороны задней части автомобиля 3, который скатывается с поверхности беговых барабанов 2, при этом участок 21 гибкого элемента 5 между буксирными зацепами 4 и вертикальными стойками 7 ослабевает, а участок 22 гибкого элемента 5 между вертикальной стойкой 7 и электролебедкой 9 остается в натянутом состоянии, удерживаясь зажимным узлом 12, подпружиненным упругим элементом 13, предотвращая вспучивание гибкого элемента 5 на намоточных барабанах 8 электролебедки 9.
Практическая реализация заявляемого устройства крепления автомобиля на динамическом стенде с беговыми барабанами позволит предотвратить вспучивание гибкого элемента на намоточных барабанах электролебедки, повысить функциональные и эксплуатационные свойства устройства крепления, безопасность процесса проведения испытаний автомобиля на динамическом стенде.