Стенд для испытаний одноколейных транспортных средств

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОДНОКОЛЕЙНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащий основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически соединенные между собой посредством переда чи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, а также удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира, отличающи йс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства путем имитации перераспределения реакций его колес с дорогой при движении на различных режимах, удерживающее устройство снабжено второй тягой, связанной с поворотной стойкой управляемого колеса одноколейного транспортного средства посредством шарнира, ось вращения которого перпендикулярна оси вращения поворотной стойки и параллельна оси вращения управляемого колеса, первой телескопической тягой, подвижная часть которой соединена со второй тягой, а неподвижная посредстпом шарнира - с основанием, первым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого связаны соответственно с подвижной и неподвижной частями первой телескопической тяги, второй телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с первой тягой, а неподвижная - с первым шарниром, вторым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого соединены соответственно с подвижной и неподвижной частями второй телескопической тяги, при этом первая тяга связана с остовом одноколейного транспортного средства посредством последовательно соединенных шарнира, ось вращения которого параллельна оси вращения заднего колеса, и дополнительного шарнира, имеющего ось, перпендикулярную оси вращения заднего 9д 9 СО Ч колеса, и образованного наружными концентрическими направляющими, закрепленными на первой тяге, и внутренними концентрическими направляющими, закрепляемыми шарнирно на остове одноколейного транспортного средства, причем на одной из частей второй телескопической тяги выполнен осевой шип, размещенный в направляющем осевом пазу, выполненном в другой части второй телескопической тяги.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (11) 3д11 (01 М 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3592304/27-11 (22) 13 05.83 (46) 30.09.84 Бюл. Ф 36 (72) В.Д.Курак (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 629.713(088.8) (56) 1. Иваницкий С.Ю. и др. Мотоцикл.

Конструкция, теория, расчет. M.

"Машиностроение", 1971, с. 363 (прототип). (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОДНОКОЛЕЙНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащий основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически соединенные между собой посредством переда чи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, а также удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредсгвом первого шарнира, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства путем имитации перераспределения реакций его колес с дорогой при движении на различных режимах, удерживающее устройство снабжено второй тягой, связанной с поворот- ной стойкой управляемого колеса одноколейного транспортного средства посредством шарнира, ось вращения которого перпендикулярна оси вращения

1 поворотной стойки и параллельна оси вращения управляемого колеса, первой телескопической тягой, подвижная часть которой соединена со второй тягой, а неподвижная посредством шарнира — с основанием, первым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого связаны соответственно с подвижной и неподвижной частями первой телескопической тяги, второй телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с первой тягой, а неподвижная — .с первым шарниром, вторым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого (9 соединены соответственно с подвижной и неподвижной частями второй телескопической тяги, при этом первая тяга связана с остовом одноколейного транспортного средства посредством последовательно соединенных шарнира, ось вращения которого параллельна оси вращения заднего колеса, и дополнительного шарнира, имеющего ось, перпендикулярную оси вращения заднего колеса, и образованного наружными концентрическими направляющими, закрепленными на первой тяге, и внутрен. ними концентрическими направляющими, закрепляемыми шарнирно на остове одноколейного транспортного средства, причем на одной из частей второй телескопической тяги выполнен осе2» вой шип, размещенный в направляющем осевом пазу, выполненном в другой части второй телескопической тяги.

I 1 16337

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытаниях одноколейных транспортных средств, например мотоциклов. 5

Известен стенд для испытания одноколейны." транспортных средств, содержащий основание, первый и второй беговые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически 1п соединенные между собой посредством передачи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вторым беговым барабаном, и удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира t13 .

Недостатком известного стенда является невозможность имитации пере— распределения реакций колес с дорогой 20 при движении одноколейного транспортного средства на различных режимах, что снижает точность воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства по дороге. 25

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства путем имитации перераспределения реакций его колес с дорогой при движеЗ с нии на различных режимах.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания одноколейных транспортных средств, содержащем основание, первый и второй бе- 35 говые барабаны, шарнирно установленные на основании и кинематически соединенные между собой посредством передачи, инерционные массы и тормоз, кинематически соединенные с вто-4О рым беговым барабаном, и удерживающее устройство, включающее первую тягу, связанную с основанием посредством первого шарнира, удерживающее устройство снабжено второй тягой, 4>, связанной с поворотной стойкой управляемого колеса одноколейного транспортного средства посредством шарнира, ось вращения которого перпендикулярна осн вращения поворотной о стойки и параллельна оси вращения управляемого колеса, первой телескопнческой тягой, подвижная часть к Tcðoé соединена с второй тягой, а неподвижная посредством шарнира — с основанием, первым демпфером одностороннего действия, подвижная и непод«икная части которого связаны соответственно с подвижной и неподнижно," частями первой телескопической тяги, второй телескопической тягой, подвижная часть которой соединена с первой тягой, а неподвижная — с первым шарниром, вторым демпфером одностороннего действия, подвижная и неподвижная части которого соединены соответственно с подвижной и неподвижной частями второй телескопической тяги, при этом первая тяга связана с остовом одноколейного транспортного средства посредством последовательно соединенных шарнира, ось вращения ко- i торого параллельна оси вращения заднего колеса, и дополнительного шарнира, имеющего ось, перпендикулярную оси вращения заднего колеса, и образованного наружными концентрическими направляющими, закрепленными на первой тяге, и внутренними концентрическими направляющими, закрепленными шарнирно на остове одноколейного транспортного средства, причем на одной из частей второй телескопической тяги выполнен осевой шип, размещенный в направляющем осевом пазу, выполненном в другой части второй телескопической тяги. !

На фиг.1 изображен стенд, общий вид; на фиг.2 — схема реакций, действующих в контакте колес с боковыми барабанами при воспроизведении движения одноколейного транспортного средства в режиме разгона.

На основании 1 шарнирно установлены передний 2 и задний 3 беговые барабаны, кинематически соединенные .между собой посредством передачи 4.

С задним беговым барабаном 3 кинематически соединены инерционные массы 5 и тормоз 6. Удерживающее устройство содержит переднюю тягу 7, связанную с поворотной стойкой 8 управляемого колеса 9 испытуемого одноколейного транспортного средства 10 посредством шарнира, ось 11 вращения которого перпендикулярна оси

12 вращения повороткой стойки 8 и параллельна оси 13 вращения управляемого колеса 9. Передняя тяга 7 связана с подвижной частью 14 передней телескопической тяги, неподвижная часть 15 которой посредством переднего шарнира выполненного, например, в виде шарового шарнира 16, связана с основанием 1. Подвижная 14 и непод- . вижная 15 части передней телескопи111633; ческой тяги связаны соответственно с подвижной !7 и неподвижной 18 час- тями переднего демпфера одностороннего действия.

Задняя тяга 19 связана с остовом испытуемого одноколейного транспортного средства 10 посредством последовательно соединенных шарнира, ось 20 вращения которого параллельна оси 21 вращения заднего колеса 22, и дополнительного шарнира, имеющего ось 23, и образованного наружными концентрическими направляющими 24, закрепленными на задней тяге 19 и охваты— вающими одноколейное транспортное средство 10, и внутренними концентрическими направляющими 25, связанными с остовом одноколейного транспортного средства. Задняя тяга 19 свя— зана с подвижной частью 26 задней теле- 2б скопической тяги, неподвижная часть

27 которой посредством заднего шарнира, выполненного, например, в виде шарнира 28 Гуна, связана с основанием 1 2S

Подвижная часть 26 и неподвижная 27 части задней телескбпической тяги связаны соответственно с подвижной 29 и неподвижной 30 частями заднего демфера одностороннего действия

Не неподвижной 30 части задней телескопической тяги выполнен бсевой шип

31, размещенный в направляющем осевом пазу (не показан), выполненном в подвижной части 29.0си переднего 16 и заднего 28 шарниров, а также оси 11

35 и 20 расположены на высоте центра полной массы транспортного средства, а ось 23 проходит через центр полной массы транспортного средства.

При имитации движения одноколейного транспортного средства в режиме разгона от силового агрегата транспортного средства к заднему ведущему колесу 22 подводится ведущий 45 момент М . Посредством тормоза 6 и и инерционных масс 5 на заднем беговом барабане 3 создается соответствую щий тормозной момент М . В резуль3 тате фрикционной связи заднего веду- 53 щего колеса 22 с задним беговым барабаном 3, обеспечиваемой вертикальными составляющими реакции полной массы и на транспортное средство действует реакция F,, вызы- 55 вающая перемещение вперед транспортного средства и соответствующее увеличение рабочей длины задней телескопической тяги. При этом положении контактов колес 22 и 9 с соответствующими беговыми барабанами 3 и ? смещаются в направлении движения относительно вертикальных плоскостей, проходящих через оси вращения беговых барабанов 3 и 2. Зто вызывает смещение линий действия вертикальных реакций беговых барабанов Q и й„

3 от линий действия составляющих реакции массы 3 и 6и, приходящихся соответственно на заднее 22 и переднее 9 колеса. В результате на каждое колесо транспортного средства действует пара сил с моментами Мл и М, вызывающими на осях колес транспортного средства продольные реакции F„> и РЗс . При продольном

1 4 перемещении вперед транспортного средства подвижная 29 и неподвижная 30 части заднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой, создавая сбпротивление перемещению. При удлинении задней телескопической тяги на максимальную величину в шарнире с осью 20 возникает реакция . @ А„"1зС„""п + ис,, у точка приложения и направление кото4 рой совпадают с горизонтальной продольной составляющей реакции-полной массы транспортного средства. Смещение по вертикали линий действия реакций Fg, F ъ е, F, H Й вызывает появлейие вращательного момента М,, действующего на транспортное средство, уменьшающего статическую реакцию до величины 14 и увеличивающего статическую реакцию до величины Ц . Зто воспроизвоч1 дит перераспределение реакций на колесах при движении транспортного средства в режиме разгона.

Одновременно с увеличением рабочей длины задней телескопической тяги происходит уменьшение рабочей длины передней телескопической тяги, при этом подвижная 17 и неподвижнач 18 части переднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой в направлении, при котором не создается сопротивление перемещению, в результате в переднем шарнире 16 и в шарнире с осью 11 вращения не возникает реакции, действующие в вертикальной плоскости, проходяшей через центр масс и поверх1116 317 овпадающая по направлению и линии действия с горизонтальной продоль.ной составляющей реакции полной массы транспортного средства при расположении оси переднего шарнира 16 и оси 11 на высоте центра полной массы транспортного средства. Смещение по вертикали линий действия реак- 55 ций " 1 и R и линии действия реакции Qq вызывает появление вращательного момента М.1, действующего

50 ности. контакта колес одноколейногo транспортного средства с беговыми барабанами.

При имитации движения одноколейного транспортного средства в режи- 5 ме торможения, посредством инерционных масс 5 . передачи 4 на переднем 2 и заднем 3 беговых барабанах создаются крутящие моменты М и Ин2 сооТ ветственно. В результате фрикционной 10 связи колес 22 и 9 с беговыми барабанами 3 и 2 на транспортное средство 10 действуют реакции Р и Р„ в направлении, противоположном направлению движения" транспортного средства, вызывая перемещение транспортного средства назад и увеличение рабочей длины передней телескопической. тяги.

При этом плоскости контакта колес 22 и 9 с беговыми барабанами 3 и 2 смеща-20 ются против направления имитируемого движения от вертикальных плоскостей проходящих через оси вращения беговых барабанов 2 и 3, отставая от осей

13 и 2 1 вращения колес 9 и 22. Это вы-25 зывает смещение линий действия вертикальных реакций беговых барабанов и Цд .линий действия состав3 ляющих реакции массы 5q и 1и при ходящихся соответственно на заднее 22 30 и переднее 9 колеса. В результате на каждое колесо транспортного средства действует пара сил с моментами Мп и И3, вызывающими на осях

С2 колес транспортного средства продоль- З5 ные реакции 1 1 и Г - . При продольном перемещении назад транспортного средства подвижная 17 и неподвижная

18 части переднего демпфера одностороннего действия смещаются относи- 40 тельно одна другой, создавая сопротивление перемещению. При удлинении передней телескопической тяги на максимальную величину в шарнире с осью 11 возникает реакция 45 на транспортное средство, уменьшающего статическую реакцию до величины 6 и увеличивающего статическую реакцию до величи и1 Чи . Это воспроизводит перераспределение реакций на колесах при движении транспортного средства по дороге в режиме торможения.

Одновременно с увеличением рабочей длины передней телескопической тяги происходит уменьшение рабочей длины задней телескопической тяги, при этом подвижная 29 и неподвижная 30 части заднего демпфера одностороннего действия смещаются относительно одна другой в направлении, при котором не создается сопротивление перемещению. В результате в заднем шарнире 28 и в шарнире с осью 20 не возникают реакции, действующие в вертикальной плоскости, проходящей через центр масс и поверхности контакта колес транспортного средства с беговыми барабанами. Имитация равномерного движения транспортного средства может осуществляться как после имитации процесса разгона (первый случай), так и после имитации процесса торможения (второй случай).

В обоих случаях на заднем беговом барабане 3 посредством тормоза б создается тормозной момент М „ имитирующий сопротивление движению и преодолеваемый ведущим моментом М ® создаваемым на заднем ведущем колесе 22 силовым агрегатом транспортного средства. При воспроизведении равномерного движения моменты И, и Ит равны и не вызывают изменения положения транспортного средства на беговых барабанах. Поэтому плоскости контакта колес с беговыми барабанам и в первом случае остаются перед, а во втором — позади вертикальных плоскостей, проходящих через оси вращения беговых барабанов.

В первом случае на транспортное средство действуют реакции 1с и Я с

1 1 удерживающие заднюю телескопическую тягу в растянутом, а переднюю — в сжатом состоянии. Реакции F с и Р с

ИС 1 С1 вызваны моментами М 1 и МС., пар сил и q действующими соответственно на переднее и заднее колеса. Смещение по вертикали линчи действия реакций задней тяги Яс и колес на транспортное средст1

I! t6337 во ны з!,!в!!! т !!Оян!!е!и!е момента M

С! умен! !!!с!! !!!! .го реакцию переднего барабана до веничины ц!1с„и увеличивающего реакцию заднего — до велиI инь!

Во втором случае на транспортное средство действуют реакции -, с и 1 !!ср удерживающие переднюю телескопическую тягу в растянутом состоянии, а заднюю — в сжатом. Возникающий при этом момент М„- вызывает уменьшение реакции заднего бегового барабана до величины ЦЭ и увеличение реакции переднего бегового барабана до ве-! личины Ц!!!о .

10!

При испытании подвески транспортного средства на беговом барабане могут быть установлены препятствия различного профиля с образующими

20 параллельными осям вращения беговых барабанов. При переезде препятствий под действием поперечных усилий одноколейное транспортное средство смещается относительно продольной

25 вертикальной плоскости. При этом переднее управляемое колесо поворачивается относительно продольной вертикальной плоскости на угол „, а заднее — на угол . В этом случае при имитации движения транспорт30 ного средства в режиме разгона из-за .несовпадения линий действия реакций с продольной вертикальной плоскостью на заднем беговом барабане 3 появляется дополнительная реакция з„° действующая в плоскости заднего колеса 22 и имеющая составляющие Fq, и (!

F«первая из которых вызывает перемещение заднего колеса 22 вдоль оси вращения заднего бегового барабана 3,40 а вторая — перпендикулярно этой оси.

На переднем беговом барабане 2 появляется дополнительная реакция

Э действующая в плоскости переднего колеса 9 и имек!щая составляющие

45 4!1г и F«, первая из которых вызывает перемещение переднего колеса 9 вдоль оси вращения переднего бегового барабана 2, а другая — перпендикулярно этой оси. Суммарное действие реак-50 ции задней тяги Q!Iг и результирующей 1=„, действующей на транспортное средство в плоскости заднего колеса 22 на уровне центра полной мас. сы, приводит к появлению реакции 55 перемещающей транс. портное средство в продольную вертикальную плоскость

Этом" неpс и(!!!с !!!n

Г э действующего на транспортное средство 10 в поперечной плоскости и уравновешиваемого реактивным моментом М г задней телескопической тяги

t передаваемой на транспортное средство шипом 31.

При имитации движения транспортного средства в режиме торможения из-за несовпадения линий действия реакций с продольной вертикальной плоскостью появляются дополнительные реакции, действующие в поперечном направлении. В плоскости заднего колеса 22 действует реакция заднего бегового барабана 3, имеющая состав !яю!!!ие Е„ . и Е„первая из IcoTcl-!

-L рых вызывает перемещение заднего колеса 22 вдоль оси вращения заднего бегового барабана, а вторая — перпендикулярно этой оси. Реакция г

nz ° действующая в плоскости переднего колеса 9; имеет составляющие ., и г первая из которых вызывает переме!цение переднего колеса 9 вдоль оси вращения переднего бегового барабана 2, а вторая — перпендикулярно этой оси. Суммарное действие реакции 62!и результирующей Fz действующей на транспортное средство 10 на уровне центра полной массы в шарнире с осью 11 и шарнире поворотной стойки 8, приводит к появлению реакции

Р !., перемещающей транспортное средство к продольной вертикальной плоскости. Этому перемещению препятствуют реакции F> и - беговых

r „2г барабанов и реакций -" основания.

2с

Поворот переднего колеса 9 и смещение по вертикали реакций беговых барабанов и F„r обусловливает появление момента М „, действующего на транспортное средство в поперечной плоскости и уравновешиваемого реактивным моментом И г задней телескопической тяги, передаваемым на транспортное средство шипом 31.

Таким образом, испытания на предлагаемом стенде обеспечивают сохранение без помощи оператора вертикального положения транспортного средства, возможность совершать угловые и вертикальные колебания под действием

l I 1fiÇ 57

5О сил в контакте колес с беговымн барабанами, что поз воляет имитировать перераспределение реакций колес с дорогой при движении одноколейного транспортного средства на различ-5 иых режимах. )то повышает точность воспроизведения условий качения одноколейного транспортного средства по дороге и действия водителя по упрвлению транспртным средством.

1!16337

Фиг. Я

Составитель Н.Мазепов Техред А.Кикемезей Корректор М.Шароши

Редактор Л.Веселовская

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

Заказ 6921/34 Тираж 822 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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