Устройство для измерения сил на колесе транспортного средства

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам тензометрического типа для измерения сил на колесе транспортного средства при исследовании характеристик пневматических шин и подвесок. Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение конструкции. В измерительном устройстве рама 1 соединена шарнирно со стойкой 3. На раме смонтированы грузы 4 для нагружения колес 5 с испытуемой шиной и опорными узлами 6. При нагружении колеса происходит деформация его оси, установленной в опорных узлах 6 и ступице. На внешней части оси размещены тензорезисторы, в которых происходит деформация при нагружении колеса силой. Нагружение колеса 5 осуществляется за счет поворота рамы вокруг оси шарнирного узла 2 при установке на нее различных грузов 4. При этом происходит изменение коэффициента передачи силы. Для устранения этого недостатка в конструкции выполнен параллелограмм, составленный из кронштейнов 9 и 7, связанных между собой регулируемой тягой 8, которая при монтаже позволяет выставить кронштейн 9 в вертикальное положение. При повороте рамы 1 параллелограмм обеспечивает строго плоскопараллельное перемещение как кронштейна 9, так и оси, что обеспечивает постоянство коэффициента передачи устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

C0UHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 01 L 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4382096/24-10 .(22) 04.01.88 (46) 15.10.89. Бюп. )) 38 (71) Братский индустриальный институт (72) С.П.Рыков и В.Г.Мелентьев (53) 531. 781 (088.8) (56) Щупляков В.С. Колебания и нагруженность трансмиссии автомобиля. М.:

Транспорт, 1974, с. 294-296. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ,НА .

КОЛЕСЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относигся к испытательной технике, в частности к устройствам тензометрического типа для измерения сил на колесе транспортного средства при исследовании характеристик пневматических шин и подвесок.

Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение конструкции.

В измерительном устройстве рама 1 соединена шарнирно со стойкой 3. На раме смонтированы грузы 4 для нагружения

2 колес 5 с испытуемой шиной и опорными узлами 6. При нагружении колеса происходит деформация его оси, установленной в опорных узлах 6 и ступице. На внешней части оси размещены тензорезисторы, в которых происходит деформация при нагружении колеса силой. Нагружение колеса 5 осуществляется за счет поворота рамы вокруг оси шарнирного узла 2 при установке на нее различных грузов 4. При этом происходит изменение коэффициента передачи силы. Для устранения этого недостатка в конструкции выполнен параллелограмм, составленный из кронштейнов 9 и 7, связанных между собой с регулируемой тягой 8, которая при е монтаже позволяет выставить кронштейн

9 в вертикальное положение. При повороте рамы 1 параллелограмм обеспечи- C. вает строго плосконараллельное перемещение как кронштейна 9, так и оси, что обеспечивает постоянство коэффициента передачи устройства. 3 s.ï. флы, 2 ил.

3 !515077

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам тензометрического типа для измерения сил на колесе транспортного средства при исследовании характеристик пневматических шин и подвесок.

Цель изобретения — повышение точности измерения сил.

На фиг. 1 показано предлагаемое !0 устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез по оси колеса.

Устройство содержит раму 1, соединенную при помощи шарнирного узла 2 с жесткой стойкой 3. На раме 1 смонтированы грузы 4 или специальные механизмы (например, вибратор) для нагружения колеса 5 с испытуемой шиной и опорные узлы б. На стойке 3 под осью шарнирного узла 2 жестко закреплен 20 кронштейн 7 параллелограмма, который через регулируемую тягу 8 связан с другим кронштейном 9, жестко закрепленным на оси 10. В свою очередь, ось

10 установлена в опорных узлах 6 и ступице 11 при помощи сферических шарикоподшипников 12 и 13; на ее наружной поверхности в центральном сечении наклеены тензорезисторы 14. Колесо 5 с испытуемой шиной закреплено на фланце ступицы 11.

Устройство работает следующим образом.

При нагружении колеса 5 нормаль- . 35 ной силой происходит деформация оси

10, что вызывает соответствующую деформацию решеток тензорезисторов 14, наклеенных на ось 10, и, следовательно, изменение их активных сопротив- 40 лений. Эти изменения, которые пропорциональны нормальной нагрузке на колесе 5, в. дальнейшем регистрируются приборами. Чтобы обеспечить идентичность деформации оси 10 под действи- 45 ем одинаковой нагрузки, а следовательно, высокую точность измерения сил на колесе 5 применены сферические шарикоподшипники 12 и 13 для установки оси 10 в опорных узлах 6 и ступице 11.

Причем установка оси 10 в подшипниках

12 и 13 осуществляется по посадке с гарантированным зазором. Такое конструктивное Решение реализует указанные требования к деформации оси 10 эа

55 счет свободного поворота ее сечений и их продольного смещения при любой на-грузке на колесе 5 в расчетном диапазоне нагрузок.

Лнзлогично изложенному осущестнляется измерение касательной сипы на колесе 5, которая действует, как правило,совместно с нормальной силой.

Нагружение колеса 5 осуществляется за счет поворота рамы 1 вокруг оси шарнирного узла 2 при установке на нее различного числа грузов 4 или при силовом воздействии специальных механизмов (например, вибратора). При этом происходит перемещение оси 10 в вертикальной плоскости, т.е. изменение координат сечений, и поворот сечений вокруг продольной оси. Это приводит к тому, что положение тензорезисторных датчиков 14 относительно главньм центральных осей инерции сечения изменяется, а следовательно, изменяется коэффициент передачи измерительного устройства. Чем больше прогиб шины или чем ближе к оси шарнирного узла

2 установлено колесо 5, reM больше изменение коэффициента передачи (нелинейные искажения характеристики устройства). .Для устранения этого недостатка в конструкцию устройства введен параллелограмм, состоящий из кронштейнов 7 и 9 и регулируемой тяги 8, которая при монтаже колеса 5 на раму 1 позволяет выставить кронштейн 9 в вертикальное положение. При повороте рамы 1 параллелограмм обеспечивает строго плоскопараллепьное перемещение кронштейна 9 и, следовательно, плоскопараллельное перемещение оси 10.

Это, в свою очередь, обеспечивает постоянство коэффициента передачи устройства и повышение точности, измере- . ния сил на колесе вне зависимости от места установки колеса по длине рамы и величины прогиба шины. 1

Формула изобретения

1. Устройство для измерения сил на колесе транспортного средства, содержащее раму, соединенную с помощью шарнирного узла со стойкой, жестко закрепленной на фундаменте, ось, установленную в опорных узлах, ступицу для установки колеса с испытуемой шиной и измерительным звеном, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два кронштейна, свяэанньм между собой регулируемой тягой, причем

5 151507 один кронштейн жестко закреплен на стойке под шарнирным узлом, а другой на оси, установленной на опорных узлах и ступице посредством сферичес5 ких подшипников по посадке с гарантированным зазором.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель- 1Î ное звено выполнено в виде тензореэисторных датчиков, наклеенных на наружную поверхность оси в центральном сечении.

3. Устройство по п. 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что ось выполнена полой.

4. Устройство по пп. 2 и 3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что ось выполнена симметричной относительно вертикальной плоскости колеса и имеет

/ ра змсры, удонлетворяюшие следующему неравенству:

12 1г

-----t3<+28) D ---- (Зоей+26)

1ОО (И - — 25 (Wg где D — нагруженный диаметр оси в месте наклейки тензорезисторов между подшипниками ступицы

1 — длина оси, — огношение длины участка оси между подшипниками ступицы к длине участка между подшипниками опорного узла и ступицы;

 — отношение осевых моментов инерции сечений оси на тех же участках; (WJ — допустимый прогиб оси в местах установки ее в подA шипниках ступицы.