ТЕЛЕЖКА АЭРОДРОМНАЯ ТОРМОЗНАЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ТОРМОЖЕНИЯ АВИАЦИОННЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ КОЛЕС

Техническое решение относится к области исследования материалов механическими методами, а именно к устройствам, оценивающим коэффициент сцепления колес транспортного средства с поверхностью дорожного или аэродромного покрытия.
Наиболее близким из известных является устройство измерения коэффициента сцепления транспортных колес с аэродромными и автодорожными покрытиями, представляющее собой буксируемую тележку, содержащую раму, опирающуюся на два несущих колеса, измерительное колесо, блок управления, независимый груз, цепную передачу, тормозной генератор, датчик тока торможения, датчики угловых скоростей измерительного колеса и одного из несущих колес и систему автоматического управления скольжением измерительного колеса, датчики угловых скоростей кинематически соединены с измерительным и несущим колесами, выход блока управления подключен к первому входу системы автоматического управления скольжением, а выходы датчиков угловых скоростей измерительного и несущего колес и датчика тока торможения подключены соответственно к ее второму, третьему и четвертому входам, отличающееся тем, что в него дополнительно введены трехфазный выпрямитель переменного тока, управляемый электронный ключ, блок управления электронным ключом, нагрузочное сопротивление и тензометрическая система, состоящая из последовательно соединенных тензодатчика и блока преобразования сигналов тензодатчика, при этом измерительное колесо установлено в независимой рычажной подвеске, один конец которой связан с рамой буксируемой тележки посредством шарнирного соединения, а на свободном конце рычажной подвески размещено измерительное колесо, при этом независимый груз закреплен на рычаге, присоединенном одним концом шарнирно к раме, а вторым концом опирающимся через пружинный амортизатор с демпфером на свободный конец рычажной подвески измерительного колеса, вал тормозного генератора с закрепленной на нем звездочкой связан цепной передачей со звездочкой ступицы измерительного колеса, причем тормозной генератор установлен на раме так, чтобы его ось вращения совпадала с осью вращения в шарнирном соединении рычажной подвески, несущей измерительное колесо, в качестве тормозного генератора применена трехфазная синхронная электрическая машина с индуктором, трехфазная обмотка статора тормозного генератора соединена с трехфазным выпрямителем, к которому подключены последовательно соединенные датчик тока торможения, нагрузочное сопротивление и управляемый электронный ключ, образующие замкнутую цепь выпрямленного тока статора тормозного генератора, выход блока управления электронным ключом подключен к входу управляемого электронного ключа, выход системы автоматического управления скольжением соединен со входом блока управления электронным ключом, входы датчиков угловых скоростей измерительного и одного из несущих колес и датчика тока торможения подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока управления, тензодатчик встроен в консоль, закрепленную на независимой рычажной подвеске и несущую вспомогательную звездочку, а выход блока преобразования сигнала тензодатчика подключен к четвертому входу блока управления. При этом, система автоматического управления скольжением измерительного колеса содержит последовательно соединенные первый блок вычисления ошибки, регулятор скольжения, второй блок вычисления ошибки и регулятор тока торможения, а также последовательно соединенные третий блок вычисления ошибки и делитель, причем положительный вход первого блока вычисления ошибки является первым входом системы автоматического управления скольжением, отрицательный и положительный входы третьего блока вычисления ошибки являются вторым и третьим входами системы автоматического управления скольжением, отрицательный вход второго блока вычисления ошибки является четверым входом системы автоматического управления скольжением, второй вход делителя подключен к положительному входу третьего блока вычисления ошибки, выход делителя соединяется с отрицательным входом первого блока вычисления ошибки, а выход регулятора тока торможения является выходом системы автоматического управления скольжением (RU №118753 U1, 27.07.2012).
Известное решение достаточно сложно, вследствие чего не обладает необходимой надежностью и не обеспечивает требуемой точности показаний измерений.
Задачей является создание средства для оперативного определения условий торможения авиационных пневматических колес по величине коэффициента сцепления.
Технический результат заключается в увеличении арсенала средств определения условий торможения авиационных пневматических колес по величине коэффициента сцепления, выполненных в виде полуприцепных тележек к базовым машинам, оснащенных аккумуляторной батареей для питания упомянутых измерительных средств.
Это достигается тем, что тележка аэродромная тормозная для определения условий торможения авиационных пневматических колес по величине коэффициента сцепления включает средство регистрации измерений значений коэффициента сцепления, полуприцеп с рамой, имеющей дышло с шарнирно соединенными между собой центральной и боковой тягами, установленной на ведущие колеса, измерительного колеса с авиационной шиной, карданного вала, посредством которого и разблокировочной муфты кинематически связаны установленные на соответствующих каретках ведущие и измерительное колеса, причем ведущее и измерительное колеса установлены на ступицы, закрепленные на подвижных каретках в линейных направляющих, каждая из которых выполнена в виде направляющей и пары подшипников качения, обеспечивающих вертикальное перемещение осей колес по линейным направляющим, причем колеса установлены в амортизаторах и оснащены пружинами для гашения динамических колебаний при движении измерительного колеса. При этом, в качестве ведущих колес используются колеса с автомобильными шинами 225/70 R15, а в качестве измерительного колеса - колесо с авиационной шиной 660×160×355 модели 36А, при этом в качестве источника электропитания средства регистрации измерений значений коэффициента сцепления используется аккумулятор базового автомобиля.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых представлены:
на фиг. 1 - вид сверху на тележку аэродромную тормозную для определения условий торможения авиационных пневматических колес по величине коэффициента сцепления;
на фиг. 2 - вид сзади на тележку аэродромную тормозную для определения условий торможения авиационных пневматических колес по величине коэффициента сцепления.
Позициями на фиг. 1 и 2 обозначены:
- рама 1, колесо ведущее 2, колесо измерительное 3, карданный вал 4, тяга центральная 5, тяга боковая 6, измерительный элемент 7, тяга измерительного элемента 8, средство регистрации измерений значений коэффициента сцепления 9, ступицы колес 10, электрический соединительный кабель 11, стяжная муфта 12, разблокировочная электромеханическая муфта 13, подшипник скольжения тяги измерительного элемента 14, ограничительная шайба 15, сцепное устройство 16, 17 демпфер, амортизаторы 18, пружины 19, линейные направляющие 20, каретки 21, тензорезисторный датчик 22.
Аэродромная тормозная тележка представляет собой полуприцеп и состоит из следующих составных частей: рамы, ведущего колеса с автомобильной шиной 225/70 R15; измерительного колеса с авиационной шиной 660×160×355 модель 36А; карданного вала, соединяющего ведущее и измерительное колеса; электромеханической разблокировочной муфты; дышла, состоящего из двух тяг - центральной и боковой, шарнирно соединенных между собой и сцепного устройства; измерительного элемента и электрически связанного БРИ3-КС-01, устанавливаемого в кабине автомобиля-буксировщика; тяги измерительного элемента с подшипниками скольжения и ограничительной шайбой, стяжной муфты; демпфера. Для повышения точности измерения колесная пара оснащена амортизаторами и пружинами для гашения динамических колебаний при движении измерительного колеса. Ведущее и измерительное колеса установлены на ступицы, применяемые, например, с подвески автомобиля УАЗ и закрепленные на подвижных каретках, обеспечивающих вертикальное перемещение осей колес по линейным направляющим (рельсам).
сц
При движении тележки из-за разницы в диаметрах ведущего и измерительного колес, соединенных карданным валом, вращение измерительного колеса (меньшего по диаметру) происходит с проскальзыванием относительно поверхности покрытия ВПП. Возникающая под измерительным колесом продольная сила сцепления зависит от состояния покрытия и через конструктивные элементы - тягу, боковую тягу дышла, воздействует на измерительный элемент - тензорезисторный датчик Мерадат К-(Р)-16А. Усилие натяжения датчика преобразовывается в электрический сигнал с помощью БРИ3-КС-01 и отображается на графическом дисплее в виде коэффициента сцепления авиационной шины с поверхностью ВПП. Для измерения скорости движения тормозной тележки и пройденного расстояния используется навигационная система ГЛОНАСС или GPS. Принцип действия блока БРИ3-КС-01 основан на измерении усилий, необходимых для определения коэффициента сцепления (К) в составе тележек аэродромных тормозных. В кинематической схеме, представляющей собой одноосный прицеп с жестко связанными между собой разновеликими колесами, меньшее по диаметру (измерительное) колесо катится с определенным проскальзыванием. При этом, коэффициент сцепления шины измерительного колеса с покрытием определяют, как отношение измеренной величины продольного сцепления к нормальной нагрузке на измерительное колесо:
сц
K=H/V
где H - измеренная величина продольного сцепления;
V - нормальная нагрузка на измерительное колесо.
Величина продольного сцепления на измерительное колесо измеряется с помощью тензорезисторного датчика типа S (модель Мерадат К-(Р)-16А). Частота опроса тензорезисторного датчика определяется задающим генератором микроконтроллера. Скорость движения тележки аэродромной тормозной АТТ-2М-01 контролируется с помощью навигационных систем ГЛОНАСС или GSM. Измерения не производятся, пока скорость тележки аэродромной тормозной не достигнет оптимальной.
Приведенная схема измерения коэффициента сцепления позволяет выполнить требования авиационных правил «Авиационные правила часть 170, том II, «Сертификационные требования к оборудованию аэродромов и воздушных трасс», изд. 2-е, 2003 г.