СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСКИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
STAND FOR TESTING SUSPENSION ELEMENTS OF MOTOR VEHICLES

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания узлов автотранспортных средств (АТС), и может быть использовано при испытании активных элементов демпфирования продольно-угловыми колебаниями АТС.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стенд для испытания элементов подвески АТС по авторскому свидетельству №2366919, кл. G01M 17/04, от 10.09.2009, содержащий станину со стойками, размещенными на ней элементами крепления, испытуемые узлы и детали подвески, приводы правой и левой сторон, блоки управления, механизм нагружения элементов подвески АТС, кривошипно-шатунный механизм с силовым гидроцилиндром, соединенным через шарнир за ступицу балки моста АТС, где шатун выполнен в виде силового гидроцилиндра, который связан через шарнир со ступицей балки моста АТС.
Недостаток указанной конструкции заключается в том, что данный стенд не позволяет испытывать активные демпфирующие элементы подвески и исследовать продольно-угловые колебания АТС. Совместное испытание обеих осей АТС также невозможно.
Технически достижимый результат - расширение функциональных возможностей стенда путем введения активных демпфирующих элементов и обеспечение возможности использования конструкции стенда для исследования продольно-угловых колебаний АТС, а также обеспечение возможности исследовать обе оси АТС одновременно.
Это достигается тем, что в стенде для испытания элементов подвески АТС, содержащем станину со стойками, размещенными на них элементами крепления, детали подвески, силовой гидроцилиндр, блок управления, согласно заявляемому изобретению на стойках в элементах крепления установлена нижняя балка, имитирующая неподрессоренную массу, и верхняя балка, имитирующая подрессоренную массу, причем обе балки установлены с возможностью вращения относительно своего центра, на верхней балке с обеих сторон установлены грузы с возможностью их перемещения относительно центра балки, кроме того на верхней балке установлен датчик угловых и линейных скоростей и ускорений, соединенный с входом токового ключа, с обеих сторон на концах верхней и нижней балок установлены кронштейны, между которыми расположены демпфирующие элементы, соединенные с источником энергии через электромагнитный клапан, который соединен с выходом токового ключа, к нижней балке шарнирно присоединен шток силового гидроцилиндра, соединенный с пультом управления, детали подвески содержат амортизатор и пружину, установленную параллельно амортизатору, активный демпфирующий элемент выполнен в виде резинокордной оболочки и соединен с источником энергии, выполненным в виде установленного на станине компрессора, на верхней балке, имитирующей подрессоренную массу, в местах крепления подвески закреплены датчики, измеряющие вибрацию подрессоренной массы, а между станиной и неподрессоренной массой закреплены датчики относительных перемещений ее относительно станины для регистрации входного воздействия на систему подвески, причем сигналы с датчиков, поступают на усилитель сигналов, а с него на анализатор спектров входного и выходного воздействий на систему подвески и затем на пульт управления для контроля параметров испытаний системы подвески.
На чертеже схематично изображен заявляемый стенд.
Стенд для испытания элементов подвески АТС содержит станину 1 со стойками 2, элементы крепления 3, силовой гидроцилиндр 4, верхнюю балку, имитирующую подрессоренную массу 5, нижнюю балку, имитирующую неподрессоренную массу 6, детали подвески 7, активный демпфирующий элемент 8, электромагнитный клапан 9, грузы 10, источник энергии 11, кронштейны 12, датчик угловых и линейных скоростей и ускорений 13, токовый ключ 14, пульт управления 15.
Силовой гидроцилиндр 4 размещен на станине 1, а его шток шарнирно соединен с нижней балкой, имитирующей неподрессоренную массу 6, на которой, так же как и на верхней балке, имитирующей подрессоренную массу 5, размещены кронштейны 12, между которыми параллельно друг другу расположены детали подвески 7 и активный демпфирующий элемент 8, который соединен через электромагнитный клапан 9 с источником энергии 11. Электромагнитный клапан 9 соединен также с выходом токового ключа 14, который соединен с датчиком угловых и линейных скоростей и ускорений 13, который расположен на верхней балке, имитирующей подрессоренную массу 5. На верхней балке, имитирующей подрессоренную массу 5, расположены грузы 10 с возможностью их перемещения относительно центра балки. Верхняя балка, имитирующая подрессоренную массу 5, и нижняя балка, имитирующая неподрессоренную массу 6, смонтированы в элементах крепления 3 с возможностью вращения относительно своего центра.
На верхней балке, имитирующей подрессоренную массу 5, в местах крепления подвески 7 закреплены датчики 18 и 19, измеряющие вибрацию подрессоренной массы 5, а между станиной 1 и неподрессоренной массой 6 закреплены датчики 16 и 17 относительных перемещений ее относительно станины 1 для регистрации входного воздействия на систему подвески АТС.
Сигналы с датчиков 13, 16, 17, 18, 19 поступают на усилитель сигналов 20, а с него на анализатор спектров 21 входного и выходного воздействий на систему подвески АТС и затем на пульт управления 15 для контроля параметров испытаний системы подвески АТС.
Работает стенд для испытания элементов подвески АТС следующим образом.
Перед началом работы стенда верхняя балка, имитирующая подрессоренную массу 5, находится в покое. Электромагнитные клапаны 9 закрыты. Сигнал с пульта управления 15 по заданному алгоритму изменяет положение штока силового гидроцилиндра 4. При изменении положения штока силового гидроцилиндра 4 нижняя балка, имитирующая неподрессоренную массу 6, через детали подвески 7 создает вынужденные колебания верхней балки, имитирующей подрессоренную массу 5. Сигнал с датчика угловых и линейных скоростей и ускорений 13 поступает на вход токового ключа 14. В зависимости от знака сигнала датчика срабатывает токовый ключ 14, открывая соответствующий электромагнитный клапан 9 для подачи энергии либо в один, либо в другой активный демпфирующий элемент 8. При открытии электромагнитного клапана 9 происходит наполнение активного демпфирующего элемента 8 рабочей средой с избыточным давлением от источника энергии 11, что повышает его жесткость. Одновременно происходит сброс избыточного давления из противоположного активного демпфирующего элемента 8 посредством закрытия установленного на нем электромагнитного клапана 9. Наполнение и опорожнение активных демпфирующих элементов 8 в противофазе колебаниям способствует более быстрому затуханию колебаний верхней балки, имитирующей подрессоренную массу 5. По окончании работы стенда колебания верхней балки, имитирующей подрессоренную массу 5, свободно затухают.
Работа стенда обеспечивает имитацию эксплуатационных условий работы деталей подвески и активной демпфирующей системы АТС. В частности, воспроизведение динамических нагрузок, создаваемых силовым гидроцилиндром, аналогично воспроизведению нагрузок, создаваемых неровностями дорожного покрытия во время движении АТС, а изменение положения грузов имитирует статическую нагрузку на элементы подвески и распределение центра масс АТС.
Стенд позволяет: в лабораторных условиях моделировать динамику АТС с применением активной системы демпфирования колебаниями; исследовать продольно-угловые колебания АТС; исследовать обе оси АТС одновременно; исследовать эффективность различных алгоритмов управления работой активных демпфирующих элементов.