ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности к стендам, позволяющим имитировать эксплуатационные нагрузки на автомобиль.
Каждый производитель автомобильной техники для повышения надежности вынужден производить определенные виды тестов и испытаний. Для автомобилей-самосвалов важным показателем является устойчивость автомобиля при разгрузке. Для чего каждую конкретную модель самосвала тестируют не только на максимальный угол бокового уклона, на котором возможна разгрузка, но и определяют конструктивные, эксплуатационные и другие факторы, влияющие на боковую устойчивость. Для этих целей используют площадки с известными уклонами, подставки под колеса с одной стороны автомобиля, имитирующие уклон. В этих случаях возникают определенные проблемы с безопасностью и сохранением испытываемой техники на критических уровнях уклона.
Использование специальных стендов разрешает эти проблемы и позволяет проводить тестовые испытания с получением более точных результатов менее затратными средствами.
Известен стенд для испытания несущей системы транспортного средства, содержащий основание с установленным на нем нагружающим устройством, состоящим из сервогидравлических цилиндров, двух опор, передняя из которых выполнена сдвоенной и плавающей в вертикальном направлении, а задняя содержит в верхней части с обеих сторон цилиндрические шарниры, переднюю нагрузочную балку, связанную серединой посредством сферических шарниров с передней опорой, и заднюю нагрузочную балку, связанную серединой с основанием стенда посредством сферического шарнира, и кронштейны, жестко связанные с концами задней нагрузочной балки и с верхними цилиндрическими шарнирами (патент РФ №2010212, МПК G01M 17/00, опубл. 30.03.1994).
Этот стенд позволяет имитировать нагрузки, создаваемые в процессе движения по дорожному полотну. Недостатком указанного стенда является отсутствие возможности проведения испытаний реального автомобиля, в том числе на устойчивость при подъеме платформы самосвальной установки.
Известен также выбранный в качестве ближайшего аналога 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 РФ №122486, 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.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание стенда, позволяющего производить испытания узлов, систем автомобиля в целом, объединяющую испытания автомобиля на устойчивость, а также испытания при имитации движения автомобиля по дорожному полотну с различными характеристиками, что позволяет значительно расширить возможности стендового оборудования.
Технический результат достигается за счет того, что испытательный стенд автомобильной техники, содержащий основание с установленными на нем нагружающими устройствами, выполненными в виде модулей крена, дополнительно снабжен удерживающе-стабилизирующей системой, связанной с испытываемой рамой с двух сторон и состоящей из поперечного и продольного осевых механизмов и вертикальных стоек, при этом продольный осевой механизм 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, кроме того, цапфа и балка снабжены пружинящими элементами, установленными между подшипниковым узлом, поперечиной и роликовыми узлами.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что стенд снабжен удерживающе-стабилизирующей системой, связанной с испытываемой рамой с двух сторон и состоящей из поперечного и продольного осевых механизмов и вертикальных стоек, при этом продольный осевой механизм 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, и роликовых узлов, через которые проходят концы балки, и которые установлены в верхней части направляющих вертикальных стоек, закрепленных нижней частью на основании, а также то, что цапфа и балка снабжены пружинящими элементами, установленными между подшипниковым узлом, поперечиной и роликовыми узлами, позволяет обеспечить испытание реального автомобиля на устойчивость, в том числе при подъеме платформы самосвальной установки, а также испытания при имитации движения автомобиля по дорожному полотну с различными характеристиками, и тем самым значительно 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.
Для осуществления испытания автомобиль устанавливают на модули крена 2. Удерживающе-стабилизирующая система поперечинами 6 закрепляется к раме испытываемого автомобиля спереди и сзади. Работа модулей крена 2 имитирует неровности дорожного полотна. Испытываемый автомобиль имеет шесть степеней свободы:
- продольное перемещение по оси X - вдоль цапфы 7,
- поперечное перемещение по оси Y - вдоль балки 9,
- вертикальное перемещение по оси Z - вдоль направляющих 12 стоек 5.
Вращательное перемещение относительно оси X происходит по цилиндрической поверхности цапфы 7. Вращательное перемещение относительно оси Y происходит по оси балки 9. Компенсация движения в случае противохода передней и задней частей испытываемого автомобиля: передней - вверх, задней - вниз и наоборот, происходит за счет шарового подшипника 10. Вращательное перемещение относительно оси Z в случае противохода передней части испытываемого автомобиля влево, а задней - вправо и наоборот компенсируется шаровой поверхностью подшипника 10.
Заявляемое техническое решение наряду с испытанием реального автомобиля на устойчивость, в том числе при подъеме платформы самосвальной установки, позволяет производить испытания с имитацией движения автомобиля по дорожному полотну с различными характеристиками, тем самым значительно расширить возможности стендового оборудования.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.