Стенд для испытания пневматических шин

 

СТЕНД для ИСПЫТАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН, содержащий основание с консолью цля закрепления ступицы колеса с испытываемой шинсй, устройство для нагружения шины моментом , тангенциальной и осевой силами, опорную подвижную площадку, направляюише качения которой установлены на аопопнительной площадке, размешенной на основании на опорных роликах механизма нагружения и шарнирно соединенной с центральной опорой с возможностью перемещения в рааиальном направлении otw носительно шины, отличающий - с я тем, что, с целью расширения циапазона испытаний и сокращения времени сшрецеления параметров шин, направляющие качения опорной площадки установлены на поврротлных валах, одни концы которых соединены между собой шарнирно винтовым пр№водом я снабжены катками, а другие-связа ны с электроприводом и смонтированы вjj шарнирных опорах на дополнительной плошадке , которая снабжена механизмом поворота , а механизм нагружения выполнен в виде по крайней мере трех подъемников равномерно распределеш1Ь1х по сжружно сти с центром - на центральной опоре.

0Ю (И) СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИК

З(5р Q 01 N 17 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3323047/27-11 (22) 28.07.81 (46) 07.07.83. Вюл. 34 25 (72) В. П, Могугнов, Н. М. Кислицин, P. А. Мусарский, Н. А. Фуфаев и В, И. Шишкин (71) Горьковский орцена Трудового Крас ного Знамени политехнический институт им. A. А. Жцакова и Горьковский госуцарственный университет им. H. И. Лобачевского (53) 629.113.001.6(088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР% 652-464, кл. Q 01 М 17 02, 18.06.76 (прототип).

{54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН, соцеркащий основание с консолью цля закрепления с ступицы колеса с испытываемой шиной, устройство цля нагружения шины моментом, тангенциальной и осевой силами, опоркую поцвижкую площацку, направляющие качения которой установлены на цо полкителькой площацке, размещенной иа основании ка опорных роликах механизма нагружекия и шарнирно соециненной с центральной опорой с возможностью пе-ремещения в рациальном направлении от» носительно шины, о т и к ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения циа пазона испытаний и сокращения времени оцрецеления параметров шин, направляющяе качения опорной площацки установлены на поворотных валах, оцни концы которых соецинены межцу собой шарнирно винтовым npuaonow и снабжены катками, а цругие-связа ны с-электропривоцом и смонтированы в шарнирных опорах на цополкительной площац-@ ке, которая снабжена механизмом поворо та, а механизм нагружения выполнен в вице по крайней мере трех поцъемников, равномерно распрецеленных по окружно сти с центром - на центральной опоре. »

1027567 з

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания шин колесных транспортных средств и может быть использовано преимущественно на предприятиях автомобильной, авиационной промышленности и на шинных заводах.

Известен стенц цля испытания пневматических шин, содержащий основание с консолью цля закрепления ступицы ко- 10 леса с испытываемой шиной, устройство для нагружения шины моментами, тангенциальной и осевой силами, опорную подвижную плошацку, направляющие качения которой установлены на цополнительной площадке, размещенной на основании на опорных роликах механизма нагружения и шарнирно соециненной с центральной опорой с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно gg шины (1 j.

Однако на этом стенце невозможно обеспечить различные режимы качения шины, а следовательно, опрецелить необхоцимые кинематические параметры шин. цель изобретения — расширение диапазона испытаний и сокращение времени опрецеления параметров шин.

Поставленная цель достигается тем, что в стенце цля испытания пневматических шин, соцержащем основание с консолью для закрепления стуйицы колеса с испытываемой шиной, устройство цля нагружения шины моментом, тангенциальной и осевой силами, опорную поцвижную плошадку, направляющие качения которой

35 установлены на дополнительной плошацке, размещенной на основании на опорных роликах механизма нагружения и шарнирно соециненной сцентрал,ьной опорой с воз40 можностью перемещения в . рациальном направлении относительно шины, направляющие качения опорной площадки установлены на поворотных валах, оцни концы которых соединены межцу собой шарнирно винтовым приводом и снабжены катка45 ми, а другие — связаны с электроприводом и смонтированы в шарнирных опорах на цополнительной плошацке, которая снабжена механизмом поворота, а механизм нагружения выполнен в вице по крайней мере трех подъемников, равномерно распрецеленных по окружности с центром - на центральной опоре.

Такое выполнение стенца позволяет определить кажцый в отдельности кинематический коэффициент шины, оценить более цетально влияние на эти коэффициенты конструктивных и основных эксплуатационных факторов - нагрузки и цавления в шине.

На фиг. 1 схематично изображен стенд цля HcBbIT&EBB шин, общий BHQ, на фиг. 2 - стенд, виц сверху; на фиг. 3 — стенц, виц сбоку; на фиг. 4— направляющие ролики.

На фиг. 1 и 2 стенд показан без ме» ханизма вертикального перемещения и уст ройства осевого нагружения шины е

Прецлагаемый стена содержит основание 1 с консолью 2 цля закрепления ступицы с испытываемой шиной 3, механизм 4 вертикального перемещения (цля испытания шин различного диаметра), опорную поцвижную плошадку 5, установленную в поперечных направляющих 6 качения на дополнительной площадке 7, размещенной на основании на опорных роликах 8 и шарнирно соединенной с центральной опорой 9 с возможностью перемещения в рациальном направлении относительно шины, посрецством механизма нагружения, выполненного в вице цо крайней. мере трех поцъемников, например гицроцилиндров 10 — 12, равномерно распределенных по окружности с. центром - на центральной опоре, и несущих опорные ролики 8.

Дополнительная площадка 7 соединена с центральной опорой 9 посредством шарового цилиндра 1 3 и направляющего стержня 14.Посредством механизма нагружения— подъемников 10 - 12 дополнительная плошацка 7 имеет возможность наклоняться в поперечном относительно шины направлении. Кроме того, она выполнена поворотной в горизонтальной плоскости относителен но шины 3. Поворот дополнительной плошацки 7 в горизонтальной плоскости осу- ществляется посрецством механизма 15, выполненного, например, в вице смонтированного на опоре 16 гидроцилиндра 17, шток 18 которого соецинен с рычагом 19 с помощью шарниров, связанным со стержнем и плошацкой 7. Наклон опорной поцвижной плошацки 5 осуществляется соответственно с плошацкой 7 в поперечном направлении с помощью тех же гидроцилинцров 10 - 12.

Направляющие 6 качения (например, ролики) расположены на поворотных валах 20 и 21, одни концы которых смонтированы в шарнирных опорах 22 и 23, совмещенных с датчиками усилий (не показаны) цля измерения сил, цействующих в контакте шины 3 с опорной плошацкой 5. Другие концы валов 20 и 21 установлены на поццерживающих

102

NFp)

a R

/Ь= 1

3 катках 24 и соединены между собой посредством ходового винта 25, гаек 26 и скоб 27, шарнирно.закрепленных на валах 20 и 21. Вал 20 имеет возможность поворачиваться в опоре 23, и вал 21 соецинен с электропривоаом 28, установленным на дополнительной плошацке 7 на поцвижной опоре 22. Вал 21 имеет возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси. На винте 25 расположена муфта 29, обеспечиваюшая врашение хоцового винта.

При необхоцимости направляюшие 6 качения могут быть выполнены в вице направляющих роликов 30, установленных на валах 20 и 21 и взаимоцействуюших с направляюшим брусом 31, смонтированным на цополнительной плошадке 7.

При испытаниях центральная опора 9, стержень 14, шарнир 13 находятся поа центром пятна контакта испытываемой шины 3 с опорной плошацкой 5. Такая установка опоры 9, стержня 14, шарнира 13 и выполнение механизма нагружения в виде по крайней мере трех подъемников 10 — 12, равномерно распрецеленных по окружности с центром — на центральной опоре, позволяют обеспечивать постоянство рациальной нагрузки на шину 3 и не вызывать ее боковой цеформации при наклоне цополнительной плошааки 7. центральная опора 9, взаимоцействуюшая со стержнем 14, прецотврашает боковое смешение плошацки 7 при ее наклонах и поворотах. Плошацка 5 при этом удерживается за счет сил сцепления ее с роликами 8. Осевое нагружение шины в стенце осушествляется с помошью устройства 32.

Работа стенда осушествляется слецуюшим образом.

Испытываемая шина 3 поцжимается к опорной плошааке 5 с необходимой нормальной нагрузкой посредством механизма нагружения тремя гиароцилинцра« ми 10 — 12 ° Траектория цвижения испытываемой шины 3 зацается перемешением опорной плошацки 5. Заданная траектория плошацки 5 обеспечивается поворотом валов 20 и 21 соответственно в опорах 23 и 22 с помошью ходового винта 25 посрецством муфты 29, гаек 26, скоб 27.

Движение опорной плошацки 5 обеспечивают от электропривода 28направляюшие 6 качения, раэмешенные на валу 21, Для обеспечения различных траекторий цвижения испытуемой шины 3 поворачивают хоцовой винт 25, Наклон дополнительной

7567 4 плошадки 7 и соответственно опорной плошааки 5 s поперечном направлении осушествляется с по мошью гиароцилинаров 10 - 12. Поворот опорной плошадки 5 вокруг вертикальной оси производится с помошью гицроцилинара 17 и шарнирно соециненного .с ним рычага 19. Гицроцилиндры 10 — 12, 17 включены в ециную систему управления (не показана).

Для определения кинематических коэффициентов (с", р, ф ) на прецлагаемом стенце зацается радиус Р траектории качения опорной плошацки 5, углы наклона вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси дополнительной плошацки 7. При качении шины 3 записываются с помошью цатчиков усилий боковая сила, возникаюшая в пятне контакта шины с опорной плошаакой 5.

При опрецелении коэффициента с шина закрепляется на консоли 2 вертикально (Ч= О, Х =О) и поц ней прокатывается опорная плошацка 5. Коэффициент с1.опрецеляется по формуле

ok=

oL гце cx — ооковая жесткость шины:

R - рациус траектории качения площадки 5; — максимальная боковая сила, воэникаюшая в пятне контакта шины с опорной плошадкой 5, при данной уставке и прокатывании шины.

Пои определении коэ44ициента р шина *

35 установлена вертикально (Х=О). С помощью механизма 15 осушествляют поворот вокруг вертикальной оси цополнительной плошацки 7, а с ней соответственно, поворачивают

40 опорную плошацку на угол Ч и проиэвоцят прокатывание плошацки 5 по траектории с зацанным рациусом R. Коэффициент р. . определяется по формуле гце 9 — угол поворота плошааки 7;

О

F - максимальная боковая сила, 50 возникаюшая в пятне контакта шины с опорной плошацкой 5 при цанной установке и прокатывании шины.

При опреаелении коэффициента у

55 шина закрепляется на консоли вертикально и с углом Ч =О. Посрецством гицроцилинцров 10 — 12 наклоняют цополнительную плошацку 7 (а с ней соответственно

3 10275 наклоняется опорная плошадка 5 на угол, ), и осушествляют прокатываййеплошадки 5 по траектории q зацанным радиусом Р . Коэффициент -, опрецеляется по формуле

rtIe Д - коэффициент упругости шины;

ХО- угол наклона плошацки 7;

М - нормальная нагрузка на шину; максимальная бокОвая сила, воз» никающая в пятне KOHTBKTB ши ны с опорной плошацкой 5 при данной установке и прокатывании шины.

Испытания шин провоцятся при различ- ных радиусах качения с опорной площадки, различнь|х горизонтальных поворотах

ОпОрнОй плОш&дки и ее HBKJIoHBx, а TBK же при различных внутренних цавлениях, воздуха в шине и нормальных нагрузках на нее.

Прецлагаемый стенд, кроме того, позволяет нагружать шину 3 осевой (боко, aoN), тангенциальной (продольной) силами, моментами (поворотным и опрокидывающим.) и позволяет опрецелять соответствен30 но упругие жесткостные карактеристики шин: боковую, продольную и угловую жесткости.

Осевое (боковое) нагружение шины в

67 Ф предлагаемом стенце осушествляют с помошью устройства 32. Для нагружения шины 3 тангенциальной (продольной) силой опорную плошадку 5 прокатывают под шиной 3, жестко закрепленной на консоли 2, при поворотных валах 20 и 21, расположенных параллельно друг другу. Нагружение шины 3 поворотным моментом обеспечивается с помошью поворота дополнительной плошадки 7 и соот» ветственно площацки 5, посредством гидроцилинцра 17 и шарнирно соединенного с ним рычага 19. Нагружение шины 3 опрокицываюшим моментом осуществляется наклоном цополнительной плошацки 7 и соответственно опорной площацки 5 в поперечном направлении, посредством гидроиилиндров:10 - 12. Наличие механизма рациального нагружения позволяет в предлагаемом стенде определять и радиальную жесткость шин.

Такое выполнение стенца позволяет получить значение кинематических коэффициентов шин как в лабораторных, так и в промышленных условиях. А в случае установки опорной площацки на уровне поверхности цороги можно испытывать шины непосрецственно на колесах автомобилей.

Предполагаемый экономический эффект от внедрения цанного стенца в народном хозяйстве только на прецприятиях автомобильной промышленности может составить цо 500 тыс. руб. в гоц.

1027567

Д jg 1Р

4?uz У

Составитель Г. Луценко

Редактор Ю. Середа Техред О.Неде

Корректор I . Огар

Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4726/46 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и omp,ьтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5