СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ШИН ПНЕВМАТИЧЕСКИХ КОЛЁС

Стенд для исследования шин пневматических колес
Полезная модель относится к стендовому оборудованию для испытания пневматических шин транспортных средств и может быть использована при определении коэффициента жесткости и неупругого сопротивления, а также при диагностировании технического состояния пневматической шины.
Известен стенд для исследования пневматических шин [Авторское свидетельство СССР №1394091, кл, G01M 17/02, 1988.]
Существенным недостатком данного стенда является то, что плоская опорная поверхность при прокатывании по ней колеса не оказывает переменного по величине и скорости деформирующего воздействия в форме циклов «нагрузка-разгрузка» на шину и, следовательно, не обеспечивает необходимые данные для вычисления коэффициентов жесткости и демпфирования.
Наиболее близким аналогом к заявляемому является стенд для исследования характеристик пневматических шин [Авторское свидетельство СССР №1296893, кл. G01M 17/06, G01M 17/02, 1987.]. Изобретение направлено на повышение точности измерения в режиме качения пневматических шин.
Стенд содержит раму, соединенную шарниром с силовой стойкой, испытываемую пневматическую шину, установленную в раме посредством механизма крепления, механизмы ее привода крепления и нагружения, подвижную опорную поверхность, ее привод, состоящий из исполнительного механизма, управляющего устройства, регулирующего частоту вращения, датчики продольных сил, установленные на оси механизма крепления, блок питания, усилитель и преобразователь электрического сигнала, в механическое воздействие.
Техническим результатом настоящей полезной модели является возможность осуществления повторяющихся силовых циклов «нагрузка-разгрузка» на шину колеса с автоматической выработкой электрических сигналов, пропорциональных силе, величине и скорости деформации шины на различных ее участках по длине окружности, пригодных для вычисления по ним с помощью ноутбука коэффициентов жесткости и неупругого сопротивления шины, оценки ее технического состояния и повышение точности определения регистрируемых параметров.
Технический результат достигается тем, что на раме установлены электродвигатель с двухскоростным редуктором, пульт управления, тензометрическая ось, выполненная с возможностью крепления колеса с шиной, подвижная опора имеет вид сменных деформаторов различного профиля, соосно закрепленных на выходной вал редуктора, реохордный датчик с обкатывающим роликом, блоком питания служит аккумуляторная батарея.
Таким образом, совокупность признаков полезной модели, отличающих ее от прототипа, обеспечивает достижение технического результата. Поэтому, отличительные признаки полезной модели по сравнению с прототипом соответствуют критерию «новизна».
На фиг. 1 изображена принципиальная схема стенда, поясняющая его функционирование.
Стенд для исследования шин пневматических колес состоит из рамы с установленными на ней электродвигателем с двухскоростным редуктором 1, пультом управления 2, тензометрической осью 3, выполненной с возможностью крепления колеса с шиной, реохордным датчиком 4 с обкатывающим роликом 5, подвижную опорную поверхность в виде сменных деформаторов 6 различного профиля соосно закрепленных на выходной вал редуктора, аналого-цифровой преобразователь 7, аккумуляторную батарею 8.
Наружные поверхности съемных деформаторов 6 имеют различный профиль, что при вращении обеспечивает различную скорость и величину деформации (нагрузки и разгрузки) шины колеса в нескольких повторностях и на различных участках по длине окружности шины.
Работа стенда осуществляется следующим образом.
В процессе работы величина деформации колеса регистрируется реохордным датчиком обратной связи 4 с обкатывающим роликом 5, а возникающее при деформации усилие воспринимается тензометричсской осью 3.
При определении коэффициента жесткости шины на выходной вал редуктора 1 устанавливается деформатор 6 необходимого профиля. Колесо с исследуемой шиной крепится ступицей к универсальной тензометрической оси 3 и опускается до соприкосновения с деформатором 6. Включается понижающая ступень редуктора 1 для медленного вращения выходного вала с деформатором 6 и включается электродвигатель 1. Деформатор, медленно вращаясь, деформирует шину, при этом реохордный датчик обратной связи 4 вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный величине деформации, а тензометрическая ось 3 вырабатывает электрический сигнал пропорциональный возникающему усилию нагрузки или разгрузки. Оба сигнала синхронно подаются в аналого-цифровой преобразователь 7 и от него - в ноутбук. Вся измерительная система запитывается от аккумуляторной батареи 8.
В процессе измерений, под воздействием деформатора 6, колесо медленно вращается, в результате чего по длине окружности шины производится несколько циклов нагрузки и разгрузки. Для статистической достоверности производят запись циклов за три оборота колеса. При определении коэффициента неупругого сопротивления шины отличие в работе стенда состоит в том, что редуктор переключают на повышающую ступень и устанавливают сменные деформаторы различного диаметра и формы, что обеспечивает широкий диапазон скорости нагрузки и разгрузки шины. Коэффициент неупругого сопротивления колеса при этом определяют как разность между показаниями тензометрической оси при различных величинах деформации тины при медленной нагрузке и при скоростной нагрузке, отнесенную к скорости деформации в данный момент времени.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №1394091, кл. G01M 17/02, 1988.
2. Авторское свидетельство СССР №1296893, кл. G01M 17/06, G01M 17/02, 1987.