СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности к стендам, позволяющим имитировать эксплуатационные нагрузки на автомобиль.
Важнейшим показателем автомобильного транспорта является его надежность, как в целом, так и узлов, в частности, поэтому в процессе разработки и изготовления автомобильная техника проверяется на надежность как дорожными так и стендовыми испытаниями.
Известен стенд для испытания автомобиля, содержащий, по меньшей мере, два нагружающих устройства, снабженных подъемными механизмами, и основание, выполненное с направляющими, на которых установлены с возможностью передвижения каретки, при этом нагружающие устройства установлены на каретках и выполнены в виде модулей крена, состоящих из двух опорных площадок, установленных с возможностью подъема и поворота с помощью подъемных механизмов вокруг размещенных на их концах осей (патент RU №122486 U1, МПК G01M 17/00 (2006.01), опубл. 13.07.12).
Данный стенд позволяет производить испытания реального автомобиля, в том числе на устойчивость при подъеме платформы самосвальной установки, определять при этом напряжение в несущих системах автомобиля на различных углах подъема платформы, а также максимальные разрешаемые углы наклона разгрузочных площадок.
Известен также выбранный в качестве ближайшего аналога испытательный стенд автомобильной техники, содержащий основание с установленными на нем нагружающими устройствами, выполненными в виде модулей крена, удерживающе-стабилизирующую систему, связанную с испытываемой рамой с двух сторон и состоящую из поперечного и продольного осевых механизмов и вертикальных стоек, продольный осевой механизм которой состоит из поперечины и закрепленной по центру цапфы, а поперечный осевой механизм состоит из балки, установленного в центре шарового подшипникового узла, через который проходит цапфа продольного механизма, и роликовых узлов, через которые проходят концы балки, и которые установлены в верхней части направляющих вертикальных стоек, закрепленных нижней частью на основании, пружинящие элементы, установленные на цапфе и балке между подшипниковым узлом, поперечиной и роликовыми узлами (патент RU 135415 U1, МПК G01M 17/00 (2006.01), опубл. 10.12.2013).
Данный стенд позволяет проводить испытания узлов, систем автомобиля в целом, объединяющие испытания автомобиля на устойчивость, а также испытания при имитации движения автомобиля по дорожному полотну с различными характеристиками.
Однако, в связи с тем, что автомобильное шасси используется под различные надстройки и в составе автопоездов, объективной картины нагрузок на несущие системы получить до эксплуатации не представляется возможным.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание стенда, позволяющего производить испытания узлов и систем автомобилей-тягачей, работающих с навесным оборудованием, что позволяет значительно расширить возможности стендового оборудования.
Технический результат достигается за счет того, что стенд для испытания автомобильной техники, содержащий основание с установленными на нем нагружающими устройствами, выполненными в виде модулей крена, удерживающе-стабилизирующую систему, связанную с испытываемой рамой с двух сторон и состоящую из поперечного и продольного осевых механизмов и вертикальных стоек, продольный осевой механизм которой состоит из поперечины и закрепленной по центру цапфы, а поперечный осевой механизм состоит из балки, установленного в центре шарового подшипникового узла, через который проходит цапфа продольного механизма, и роликовых узлов, через которые проходят концы балки, пружинящие элементы, установленные на цапфе и балке между подшипниковым узлом, поперечиной и роликовыми узлами, дополнительно содержит имитатор навесного оборудования, установленный на передней стойке и выполненный в виде набора грузов, и имитатор прицепной техники, выполненный в виде гидроцилиндров, установленных с возможностью воздействия на заднюю часть испытываемого автомобиля в вертикальном и горизонтальном направлении, при этом шток гидроцилиндра вертикального воздействия имитатора прицепной техники соединен с шаровым подшипниковым узлом поперечного осевого механизма, а шток гидроцилиндра горизонтального воздействия - с цапфой продольного механизма. Кроме того, имитатор прицепной техники может быть снабжен дополнительным гидроцилиндром горизонтального воздействия, установленным ниже уровня центрального подшипникового узла, шток которого снабжен соединительным элементом для крепления к испытываемому автомобилю.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что стенд дополнительно содержит имитатор навесного оборудования, установленный на передней стойке и выполненный в виде набора грузов, и имитатор прицепной техники, выполненный в виде гидроцилиндров, установленных с возможностью воздействия на заднюю часть испытываемого автомобиля в вертикальном и горизонтальном направлении, при этом шток гидроцилиндра вертикального воздействия имитатора прицепной техники соединен с шаровым подшипниковым узлом поперечного осевого механизма, а шток гидроцилиндра горизонтального воздействия - с цапфой продольного механизма, позволяет обеспечить реальные нагрузки, которые испытывает автомобиль-тягач, работающий с навесным оборудованием, и тем самым расширить возможности стендового оборудования.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг. 1 - схематичное изображение испытательного стенда с установленным на нем автомобилем;
фиг. 2 - то же, разрез A-A на фиг. 1.
Испытательный стенд автомобильной техники содержит основание 1, нагружающие устройства в виде модулей крена 2, снабженные подъемными механизмами, и удерживающе-стабилизирующую систему.
Удерживающе-стабилизирующая система состоит из поперечного и продольного осевых механизмов, соответственно 3 и 4, и вертикальных стоек 5. Продольный осевой механизм 3 состоит из поперечины 6 и прочно закрепленной по центру цапфы 7. Поперечина 6 на время испытаний крепится на раме 8 испытываемого автомобиля спереди и сзади. Поперечный осевой механизм 4 состоит из балки 9, установленного в центре шарового подшипникового узла 10, через который проходит цапфа 7 продольного механизма, и роликовых узлов 11, через которые проходят концы балки 9. Роликовые узлы установлены в верхней части направляющих 12 вертикальных стоек 5, закрепленных нижней частью на основании 13. Роликовые узлы 11 состоят из роликов 14, воспринимающих продольную нагрузку и роликовых механизмов 15, воспринимающих поперечные нагрузки. В зависимости от длины испытываемого автомобиля стойки 5 совместно с поперечным осевым механизмом 3 могут быть перемещены вдоль цапфы 7. Между подшипниковым узлом 10 и поперечиной 6 установлены пружинящие элементы 16, позволяющие компенсировать продольные перемещения автомобиля в процессе испытаний. Между роликовым механизмом 15 и шаровым узлом 10 на балке 9 установлены пружинящие элементы 17, которые компенсируют поперечные перемещения автомобиля в процессе испытаний.
1
n
ц1
ц2
Стенд снабжен имитатором 18 навесного оборудования, установленным на передней стойке 5 и выполненным в виде набора грузов P…P, и имитатором 19 прицепной техники, выполненным в виде гидроцилиндров Г и Г, установленных с возможностью воздействия на заднюю часть испытываемого автомобиля в вертикальном и горизонтальном направлении, соответственно.
ц1
ц2
Шток 20 гидроцилиндра Г вертикального воздействия соединен с шаровым подшипниковым узлом 10 поперечного осевого механизма, а шток 21 гидроцилиндра горизонтального воздействия Г - с цапфой 7 продольного механизма.
ц3
ц3
Имитатор прицепной техники снабжен дополнительным гидроцилиндром Г горизонтального воздействия, установленным ниже уровня центрального подшипникового узла 10. Шток гидроцилиндра Г снабжен соединительным элементом 22 для крепления к испытываемому автомобилю.
Для осуществления испытания автомобиль устанавливают на модули крена 2. Подсоединяют переднюю и заднюю шарнирные стойки 5. Удерживающе-стабилизирующую систему поперечинами 6 закрепляют к раме испытываемого автомобиля спереди и сзади. Работа модулей крена 2 имитирует неровности дорожного полотна.
n
1
Для испытания шасси автомобиля с имитацией навесного оборудования, например дорожного отвала, устанавливают набор грузов P, сумма веса которых соответствует весу механизма дорожного отвала P. Включают узлы крена 2, тем самым создается имитация движения по бездорожью. Снимая показания тензодатчиков, размещенных на раме и деталях крепления навесного механизма, имеем возможность в дальнейшем оптимизировать весовые и прочностные характеристики указанных деталей.
ц1
Для испытания автомобиля в составе автопоезда к цапфе 7 заднего шарнирного узла 5 подсоединяют гидроцилиндр Г, который посредством воздействия на тягово-сцепное устройство имитирует работу прицепа.
С помощью гидростанции по специальной программе на гидроцилиндр подают давление, которое может менять воздействие на заднюю поперечину автомобиля:
- по направлению, имитируя тяговые или толкающие усилия;
- по силе - в зависимости от грузоподъемности прицепа;
- по времени воздействия.
ц2
ц3
ц2
ц3
Гидроцилиндры Г и Г, размещенные на разных уровнях, позволяют имитировать приложение тягового усилия с разных точек приложения. Так для имитации работы тягача с одноосными прицепами используют усилие, прилагаемое с гидроцилиндра Г, а для имитации усилий от веса дышла и от вертикальных динамических сил при работе с одноосными прицепами - с гидроцилиндра Г. Оба гидроцилиндра работают по аналогичным параметрам: по направлению, силе и времени воздействия.
Таким образом, с учетом работы узлов крена, предлагаемые имитаторы навесного оборудования и прицепной техники создают нагрузки, которые испытывает автомобиль-тягач с навесным оборудованием в реальных условиях.
Заявляемое техническое решение наряду с испытанием реального автомобиля на устойчивость при движении по дорожному полотну с различными характеристиками позволяет производить испытания с имитацией усилий навесного оборудования и прицепной техники, тем самым значительно расширить возможности стендового оборудования.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.