СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МОДЕЛИ ШАССИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к экспериментальному оборудованию для динамических испытаний амортизационных устройств шасси транспортных средств, преимущественно летательных аппаратов, и может быть использовано для копровых испытаний и испытаний при вынужденных колебаниях крупномасштабных действующих моделей взлетно-посадочных устройств с воздушной подушкой и легких колесных стоек шасси наземных транспортных средств.
Из уровня техники известно экспериментальное оборудование для динамических испытаний амортизационных устройств шасси транспортных средств.
В описании изобретения SU №626614, МПК G01M 7/00, дата публикации 10.05.2005 г., [1], представлен стенд для динамических испытаний шасси транспортного средства, содержащий портал, устройство нагружения шасси транспортного средства, содержащее платформу с элементами для крепления груза, подъемный механизм и имитатор поверхности, взаимодействующей с шасси транспортного средства.
Особенностью стенда [1], принятого за наиболее близкий аналог, является выполнение имитатора в виде набора съемных профилированных обечаек, охватывающих опорный барабан, выполненный подвижным в поперечном относительно испытуемого шасси направлении. Это ограничивает возможности стенда по проведению динамических испытаний, имитирующих удар при посадке, а также при изучении демпфирующих характеристик стойки шасси транспортного средства.
Технический результат состоит в расширении возможностей стенда при проведении динамических испытаний шасси транспортного средства.
Сущность полезной модели состоит в следующем.
Стенд для динамических испытания шасси транспортного средства, как и в наиболее близком аналоге [1], содержит портал, устройство нагружения шасси транспортного средства, оснащенное платформой с элементами для крепления груза, подъемный механизм и имитатор поверхности, взаимодействующей с шасси транспортного средства, но в отличие от наиболее близкого аналога [1], портал содержит направляющую, взаимодействующую с ним штангу, соединенную с шасси транспортного средства, замок сброса, соединяющий штангу с направляющей, подъемный механизм содержит подъемник с элементами его соединения со штангой, устройство нагружения содержит механизм имитации разгрузки шасси транспортного средства, включающее тросово-блочное устройство, промежуточный упругий элемент и механизм его натяжения, имитатор поверхности, взаимодействующей с шасси транспортного средства, выполнен в виде жесткого экрана.
Стенд для динамических испытаний шасси транспортного средства характеризуется тем, что устройство нагружения шасси транспортного средства оснащен механизмом разгона, содержащим соединенный со штангой упругий элемент, и снабженный средством регулирования силы упругости.
Стенд для динамических испытаний шасси транспортного средства характеризуется тем, что устройство нагружения шасси транспортного средства содержит механизм вынужденных колебаний, содержащий электропривод, регулируемый по частоте вращения вала, на котором установлен синусный механизм, соединенный с кинематически связанной со штангой дополнительной тросовой системой с промежуточной пружиной возбуждения колебаний.
Представленная совокупность признаков является существенной для достижения заявленного технического результата.
Выполнение стенда для динамических испытаний шасси транспортного средства, содержащим портал с направляющей и перемещающейся в ней штангой, соединенной с моделью шасси транспортного средства, содержащим подъемный механизм, включающий подъемник, содержащим замок сброса, соединяющий направляющую со штангой, содержащим механизм разгона модели, содержащим устройство нагружения с платформой с элементами для крепления груза, содержащим механизм имитации разгрузки шасси транспортного средства, включающий тросово-блочное устройство, промежуточный упругий элемент и механизм его натяжения, содержащим механизм вынужденных колебаний, снабженный электроприводом с регулируемой частотой вращения вала, на котором установлен синусный механизм с регулируемой амплитудой, и содержащим имитатор взаимодействующей с шасси транспортного средства поверхности в виде жесткого экрана, обеспечивает расширение возможностей стенда при проведении динамических испытаний шасси транспортного средства, поскольку наличие устройства имитации разгрузки шасси транспортного средства повышает точность динамических испытаний модели шасси таких транспортных средств, как самолеты с шасси на воздушной подушке, аппараты на воздушной подушке, экранопланы и т.п., на которые действует подъемная сила, увеличивающаяся по мере приближения к экрану, и переменная сила на шасси при движении транспортного средства по неровной опорной поверхности или вблизи нее.
Выполнение устройства нагружения шасси транспортного средства содержащим механизм разгона, включающий соединенную со штангой пружину с устройством ее поджатия, обеспечивает возможность проведения испытаний с разными скоростями встречи (удара) шасси транспортного средства об экран при падении с одинаковой высоты, что расширяет возможности стенда при проведении динамических испытаний шасси транспортного средства.
Выполнение устройства нагружения стенда с механизмом вынужденных колебаний содержащим электропривод с регулируемой частотой вращения вала, на котором установлен регулируемый по амплитуде синусный механизм, соединенный с кинематически связанной со штангой дополнительной тросовой системой с промежуточной пружиной возбуждения колебаний, расширяет возможности стенда при проведении динамических испытаний, поскольку позволяет проводить испытания по определению амортизационных свойств шасси транспортных средств при имитации вынужденных колебаний шасси с варьированием частоты и амплитуды, в том числе при имитации разгрузки шасси транспортного средства.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен стенд при виде сбоку.
На фиг. 2 представлен выносной элемент А на фиг. 1 - механизм разгона перед началом испытаний при поднятой модели шасси над экраном и запертом замке сброса.
На фиг. 3 представлен выносной элемент А на фиг. 1 - механизм разгона при сжатой пружине до его срабатывания.
На фиг. 4 представлен разрез Б-Б на фиг. 1.
На фиг. 5 представлен вид В на фиг. 1.
Стенд для динамических испытаний шасси транспортных средств устроен следующим образом.
Стенд для динамических испытаний шасси транспортного средства содержит портал 1, подъемный механизм, устройство нагружения шасси транспортного средства, и имитатор поверхности, взаимодействующей с шасси транспортного средства.
Портал 1 содержит направляющую 2, взаимодействующую с ним штангу 3, соединенную с шасси или крупномасштабной моделью (далее - модель 4) шасси транспортного средства (фиг. 1). Подъемный механизм обеспечивает подъем штанги 3 на заданную высоту сброса, содержит подъемник, например, электролебедку 5, соединенную со штангой 3 тросом с соединительными элементами, например, крюком 6 и рымболтом 7 (фиг. 1). Имитатор поверхности, взаимодействующей с шасси транспортного средства, выполнен в виде жесткого экрана 8 (фиг. 1), установленного на фундаменте (на фиг. не показано).
Устройство нагружения содержит платформу 9 с закрепляемым на ней грузом 10 (фиг. 1), а также механизм имитации разгрузки модели 4 шасси транспортного средства (например, аэродинамическими силами), механизм разгона и механизм вынужденных колебаний.
Механизм имитации разгрузки модели 4 шасси содержит тросово-блоковое устройство 11 с промежуточным упругим элементом малой жесткости, например, резиновым амортизатором 12, и механизм 13 его натяжения (фиг. 1), выполненный, например, в виде лебедки (на фиг. не обозначено).
Механизм разгона содержит жестко связанный со штангой 3 держатель 14, жестко связанный с направляющей 2 стакан 15, в котором расположен над держателем 14 упругий элемент, например, пружина 16, и шарнирно установленное на портале 1 устройство поджатая пружины, выполненное в виде тяги 17 переменной длины (фиг. 1, 2, 3), например, гидроцилиндра, электропривода и т.п.
Механизм вынужденных колебаний содержит регулируемый по частоте вращения вала электропривод 18, на котором установлен регулируемый по амплитуде синусный механизм 19 (фиг. 1), соединенный с дополнительной тросовой системой 20 с промежуточной пружиной возбуждения 21.
В предпочтительном варианте выполнения стенда направляющая 2 выполнена в виде полой трубы (на фиг. не обозначена), внутри которой расположена штанга 3, взаимодействующая с внутренней поверхностью направляющей посредством закрепленных на штанге 3 роликов 22 (фиг. 1). Штанга 3 в нижней части соединена с держателем 14, расположенным с внешней стороны от направляющей 2 (фиг. 1). Пружина 16 разгонного механизма упирается на держатель 14 и посредством тяги 17 переменной длины соединена с порталом 1. На держателе 14 установлена платформа 9 для размещения на ней груза 10 для увеличения нагрузки на модель 4. К платформе 9 присоединено тросово-блоковое устройство 11 с резиновым амортизатором 12 механизма имитации разгрузки модели 4 шасси. Держатель 14 может соединяться посредством дополнительной тросовой системы 20 с промежуточной пружиной 21 возбуждения колебаний с электроприводом 18. Устройство вынужденных колебаний выполнено в виде синусного механизма 19, установленного на валу электропривода 18 (фиг. 1). На штанге 3, элементах модели 4, экране 8, на валу электропривода 18 могут устанавливаться датчики перегрузок, перемещений, давлений и т.д. (на фиг. не показано). Штанга 3 может соединяться с направляющей 2 замком 23 (фиг. 5).
Стенд для динамических испытаний шасси транспортных средств работает следующим образом.
Перед началом копровых динамических испытаний на штанге 3 закрепляется испытуемая модель 4 шасси транспортного средства (фиг. 1). На платформу 9 устройства нагружения модели 4 устанавливается и элементами крепления (на фиг. не показано) фиксируется дополнительный груз 10, обеспечивающий заданную величину статического нагружения модели 4. Электролебедкой 5 штанга 3 с установленными на ней моделью 4 шасси и платформой 9 с дополнительным грузом 10 поднимается на заданную высоту и фиксируется в этом положении замком сброса. Крюк электролебедки 6 отсоединяется от рымболта 7 платформы 9. Пружина 16 механизма разгона тягой 17 переменной длины, шарнирно установленной на портале 1, поджимается для обеспечения заданной скорости движения модели 4 шасси транспортного средства, т.е. приводится в предстартовое положение (фиг. 3). К платформе 9 крепится тросово-блочное устройство 11 механизма имитации разгрузки шасси, при этом резиновый амортизатор 12 механизмом натяжения 13 растягивается для получения заданной силы упругости, имитирующей разгрузку модели 4 шасси.
Затем, после срабатывания замка 23 сброса штанга 3 с закрепленной на ней моделью 4 шасси под действием силы тяжести модели 4 и дополнительного груза 10, а также силы упругости пружины 16 (фиг. 2, 4), разгоняется, и с заданной скоростью ударяется об экран 8. Благодаря наличию фундамента (на фиг. не обозначено) экран 8 не прогибается, что повышает точность испытаний. Установленная на стойке 3, элементах модели 4, экране 8 датчики (на фиг. не показано) записывают кинематические параметры, величину обжатия, напряжения в элементах модели 4 шасси и другие параметры. Замеренные данные фиксируются системой регистрации.
Наличие резинового амортизатора 12 тросово-блочного устройства 11 обеспечивает имитацию разгрузки модели 4 шасси, причем при изменении длины резинового амортизатора 12 по мере приближения модели 4 к экрану 8 увеличивается сила упругости, действующая на модель, что позволяет имитировать увеличение вблизи экрана аэродинамической силы таких транспортных средств, как аппараты на статической воздушной подушке, самолеты с шасси на воздушной подушке, экранопланы и т.п.
Таким образом, расширяются возможности проведения на стенде динамических испытаний шасси транспортного средства.
Оснащение стенда механизмом вынужденных колебаний позволяет проводить на стенде динамические испытания шасси транспортного средства с имитацией воздействия на шасси неровностей поверхности, вблизи которой или по которой движется транспортное средство.
Перед началом проведением копровых испытаний от штанги 3, например, ее держателя 14, отсоединяется механизм разгона, и к штанге 3, например, посредством платформы 9 с грузом 10 или держателя 14, присоединяется дополнительная тросовая система 20 с промежуточной пружиной 21 возбуждения колебаний. Синусному механизму 19 задаются требуемые параметры колебаний (частота, амплитуда, форма и т.п.). К модели 4 шасси, например, к держателю 14 стойки 3, присоединяется тросово-блочная система 11 механизма имитации разгрузки, при этом упругому элементу, например, резиновому амортизатору 12 механизмом задается предварительное натяжение. При этом штанга 3 с моделью 4, платформой 9 с дополнительным грузом 10 отсоединена от электролебедки 5.
После включения электропривода 18 синусного механизма 19 (фиг. 1) штанга 3 с моделью 4, платформой 9 с дополнительным грузом 10 начинает колебаться. При этом установленные на стойке 3, элементах модели 4, экране 8 датчики измеряют кинематические параметры, величину обжатия, напряжения и давления в полостях и элементах модели 4 шасси и другие параметры. Замеренные данные фиксируются системой регистрации сигналов датчиков.
Таким образом, представленный в описании заявки стенд позволяет выполнять динамические, в том числе копровые, испытания модели 4 взлетно-посадочного устройства при варьировании скорости движения штанги 3 с моделью 4 шасси и величины разгрузки модели 4. Это расширяет возможности стенда при проведении динамических испытаний шасси транспортного средства.
Представленная в описании совокупность признаков позволяет реализовать, спроектировать и изготовить стенд и проводить на нем динамические и копровые испытания шасси транспортного средства. Полезная модель отвечает условию патентоспособности «промышленная применимость».
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ К ОПИСАНИЮ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1 - портал;
2 - направляющая;
3 - штанга;
4 - модель шасси транспортного средства;
5 - электролебедка;
6 - крюк на тросе лебедки;
7 - рымболт на платформе 9 крепления груза;
8 - жесткий экран;
9 - платформа крепления груза;
10 - дополнительный груз;
11 - тросово-блоковое устройство;
12 - резиновый амортизатор;
13 - механизм натяжения резинового амортизатора 12;
14 - держатель штанги 3;
15 - стакан пружины 16;
16 - пружина механизма разгона;
17 - тяга переменной длины механизма разгона;
18 - электропривод механизма вынужденных колебаний;
19 - синусный механизм;
20 - дополнительная тросовая система;
21 - пружина возбуждения механизма вынужденных колебаний;
22 - ролики на штанге 3;
23 - замок сброса.