Нагружатель для форсирования ходовых испытаний транспортных средств

 

Изобретение относится к устройствам для испытаний транспортных средств, в частности форсированным по уровню нагрузки ходовым испытаниям (полигоны и на дорогах общего пользования) на надежность трансмиссий транспортных средств с колесными движителями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей нагружателя, дополнительное нагружение ступицы колесного движителя осевой силой или изгибающим моментом и стабилизация радиального усилия взаимодействия обжимного ролика и шины движителя. Нагружатель интенсифицирует квазистатическое и динамическое нагружение трансмиссии и некоторых элементов ходовой части путем дополнительного обжатия шин свободно вращающимися энергопоглощающими роликами, монтируется на колесных движителях транспортного средства и содержит основание в виде пластин, устанавливаемых соосно с движителем по обе его стороны с возможностью угловых колебаний относительно движителя. В пазах лучей пластин установлены с возможностью радиального перемещения обжимные свободно вращающиеся ролики. Радиальное перемещение роликов и усилие их взаимодействия с шиной 6 регулируется болтами-стяжками 11 с динамометрическими элементами 12. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (111 (gg)5 С О! М ) 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г)РИ ГКНТ СССР (21) 4603793/31-11 (22) 09.1).88 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин AH БССР (72) В.Я.Павловский, О.П.Царев, М.Е.Чушенков и Д.Л.Янович (53) 629. 1.13 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1204464, кл. В 62 ?. 1/14, 1984. (54) НА) РУЖАТЕЛЬ ДЛЯ ФОРСИРОВАНИЯ

ХОДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ТРАНСПОРТНЫХ

СРЕДСТВ (57) Изобретение относится к устройствам для испытаний транспортных средств, в частности Форсированным по уровню нагрузки ходовым испытаниям (полигоны и на дорогах общего пользования) на надежность трансмиссий транспортных средств с колесными движителями. Пель изобретения — расширение функциональных воэможностей нагружателя, дополнительное нагруже2 ние ступицы колесного движителя осевой силой или изгибаюпжм моментом и стабилизация радиального усилия ssaимодействия обжимного ролика и шины движителя. Нагружатель интенсифицирует квазистатическое и динамическое нагружение трансмиссии и некоторых элементов ходовой части путем дополнительного обжатия шин свободно вращающимися энергопоглощающими роликами, монтируется на колесных движителях транспортного средства и содержит основание в виде пластин устанавливаемых соосно с движителем по обе его стороны с возможностью угловых колебаний относительно движителя. В с

® пазах лучей пластин установлены с возможностью радильного перемещения обжимные свободно вращающиеся ролики.

Радиальное перемещение роликов и уси- С лие их взаимодействия с шиной 6 регулируется болтами-стяжками 11 с динамометрическими элементами 12. 4 s.n. ф-лы, 5 ил.

1589104

Рзобретение относится к испытаниям транспортных .редств, в частности с

Форсированным по уровню нагрузки ходовым испытаниям (дорожиым или полигонным) иа надежность узлов и агрегатов трансмиссий транспортных средств (преимущественно пассажирских автомобилей) с колесными движителями, Бель изобретения — расширение Функ-1р циональных .возможностей нагружателя, дополнительное нагружение ступицы колесного движителя осевой силой или изгибающим моментом, а также стабилизация реального усилия взаимодействия обжимного ролика и шины движителя ( г повышение достоверности показателя накопления повреждений деталями трансмиссии), На фиг. 1 показана установка нагружателя на колесный движитель транспортного средства; на Фиг 2 — разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 — энергопоглощающий ролик, поперечный раз,рез, на фиг. 4 — способ установки роликов при нагружении ступицы колесного движителя изгибаюшим моментом; на Фиг, 5 — то же, при нагружении

;ступицы осевой силой.

Нагружатель для форсированных ходовых испытаний транспортных средств содержит основание, состоящее из внутренней 1 и внешней 2 пластин с двумя и более лучами, жестко взаимосвязанных по концам лучей элементами

3 для обеспечения жесткости основания устройства в целом. На концах лучей пластин 1 и 2 выполнены радильные пазы для установки радиально подвижных опор 4 обжимных свободно вращающихся роликов 5, причем продольные (радиальные) оси всех пазов каждой . пластины имеют общую точку пересечения. Пластины 1 и 2 монтируются с возможностью углового поворота на ко- 45 лесный движитель 6 по обе его стороны посредством кронштейнов-центраторов

7, 8 таким образом, чтобы точки пересечения осей пазов располагались на оси вращения движителя. Угловой поворот нагружателя ограничивается рычагами 9, снабженными эластичными элементами 10, взаимодействующими попеременно в зависимости от направления движения транспортного средства

55 с его подрессоренными частями (кузовом или рамой). Средства регулиро" вания радиально-пространственного положения роликов 5 относительно дви" жителя 6 выполнены в виде болтовстяжек 11 с динамометрическими элементами 12. Для более эффективного охлаждения шины колесного движителя

6 на полом кронштейне-центраторе 8 установлена крыльчатка 13.

Энергопоглощающая оболочка ролика

5 может иметь. следующее конструктивное исполнение.

На полую ось 14 ролика 5 смонтированы полые камеры 15, выполненные, например, из резины и охваченные по наружной поверхности упругодеформируемой оболочкой 16 с внутренними ребрами 1 7, которые предотвращают угловое перемещение оболочки 16 относительно камер 15 и оси 14 ролика 5, Полые камеры 15 сообщаются между собой через полость оси 1 4 ролика 5 посредством дросселей 18, Нагружатель перед началом ходовых испытаний транспортного средства монтируется на его колесных движителях (с обоих бортов или с одного в зависимости оТ задач испытаний): при интенсификации общего уровня нагружения трансмиссии — на обоих бортах средства, при проведении специальных исследований на устойчивость и управляемость и др. — с одного борта, Нагружатель работает следующим об" раз ом.

С помощью динамометрических болтов-стяжек 11 устанавливается заданное радиальное усилие взаимодействия обжимных роликов 5 и шины 6 колесного движителя (как правило, . одинаковое для всех роликов одного нагружателя), обжимным роликам 5 придается требуемая пространственная ориента" ция относительно оси вращения движителя б. За счет дополнительного обжатия шины 6 роликами 5 интенсифицируется квазистатическое нагружение трансмиссии sa счет дополнительной силы сопротивления качению колес.

ЬРс - 1k йИ и (1) рх где Й Р =. дополнительная сила сопроС тивления качению колес при их обжатии роликами;

1 — число устанавливаемых на одном транспортном средстве нагружателей (для двухосного транспортного средства максимально возможное 1 4);

5 15891 — число обжиМных роликов в нагружателе в нашем случае k = 2), $H - заданное радиальное уси5 лие взаимодействия обжимных роликов и шины (предельное значение ЛН вы бирается из условия предельно -допустимой деформации шины Ь h мокс и О, 1Н,, 11макс = hh àêñ C ы

О, 1 Н „С ы, где Н ц

PA высота предела шины, С вЂ” радиальная жесткость шиHbl )

f — коэфйжциент сопротивления качению в. контакте обжимных роликов и шинъ (может быть принят равным 20

0,012) с учетом энерГ гопоглошения роликов (у остальных барабанов f =

= 0,010).

Динамическая (низкочастотная) со с- 25 тавляющая нагружения трансмиссии интенсифицируется при вертикальных колебаниях подрессоренной массы транспортного средства на неровностях дороги путем генерации угловых колебаний 30 нагружателя через взаимодействукщие с подрессоренной массой упругие элементы 10 и рычаги 9. Угловые колебания нагружателя относительно колесного движителя вызывают аналогичные колебания последнего, а следовательно, и упругой системы трансмиссии

ЬР /Р =О 30; т.е. при максимально возможной скоро- . сти движения транспортного средства (V = 90 км/ч) квазистатическая наЦ

З5 грузка на трансмиссию увеличивается ,на 20-407, что обеспечивает ускорение накопления усталостных повреждений зубчатыми колесами (по выкрашиванию рабочих поверхностей зубьев) в

4О 1,7-3 раза, подшипников качения агрегатов трансмиссии — в 1 7-4 раза, при скорости 7 = 60 км/ч и меньше

0 квазистатическое нагружение трансмиссии за счет применения устройства воэ45 растает уже более чем на 50-100Х> а ускорение накопления повреждений зучатыми колесами и подшипниками — в 3-

8 раз.

SO 1 ормула изобр

l.. Нагружатель для форсирования ходовых испытаний транспортных средств, включающий основание и установленные в нем взаимодействующие с шиной дви55 жителя свободно вращающиеся обжимные ролики, отличающийся тем, что, с целью расширения Функциональнъ х воэможностей, нагружателя, основаКвазистатическое сопротивление движению транспортных средств равно

kFVà+ ,2 с а (2) 4 р Я/1500 ) )

2 где Р k F V — сопротивление воза а духа, 2

Р ш Q ° f (1+\ о/1зо ) — сопротивление качению колес, F — площадь лобового сопротивления, .

Š— коэффициент сопротивления

О качению при нулевой скорости (f р - 0,0! 2), V — скорость транспортного средс1 ства, м/с °

При максимально разрешенной скорости V> 90 км/ч (25 м/с) применительно к пассажирским транспортным средствам будем иметь: для легковых автомобилей (малого и среднего класса — ВАЗ, Москвич, Газ)

Pw 350 Н; Pf 250 И; 1 600 Н; для автобусов малого класса (РАФ) Р„„1000 Н, Р =400 Н; Рс 1400 Н; для автобусов среднего класса (ЛАЗ) Р, =2500 H, Р 1800 Н; Рс 4300 Н.

Определенные по зависимости (1) значения дополнительной силы сопротивления качению колес при их обжатии роликами следующие (при 1 4, 1с=2): для легковых автомобилей ьмокс 3000 Н, ЬР,, — 290 Н;

Рс/Pс,— О 45 для автобусов малого класса мокс = 4500 H P — 430 H для автобусов среднего класса 1 мс кс 10000 H, QPс 960 H, g Pñ/P — 0

1589104 ние выполнено соосно с осью вращения. колесного движителя в виде пары расположенных по обе стороны движителя параллельно плоскости его врашения жестко взаимосвязанных пластин с не менее чем двумя лучами, снабжено устройством для возбуждения угловых ко" лебаний и ограничения углового повдрота основания нагрун<ателя вокруг оси движителя, на концах каждого из лучей пластин в радиальных пазах— направляющих установлен обжимной сво.бодно вращающийся ролик со средством регулирования его радиально- простран15 ственного положения относительно колесного движителя, а обжимные ролики выполнены энергопоглощающими.

2. Нагружатель по и. 1, о т л и ,чающий с я тем, что, с целью дополнительного нагружения ступицы колесного движителя осевой силой или изгибающим моментом, каждая опора ролика снабжена индивидуальным средством регулирования ее радиального от-25 носительно.шины движителя положения для изменения пространственного положения осей вращения обжимных роликов относительно оси вращения колесного движителя. 30

3. Нагружатель по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что с целью стабилизации радиального усилия взаимодействия обжимного ролика и шины движителя (повышения достоверности показателя накопления повреждений деталями трансмиссии), ства регулирования радиально-пространственного положения обжимных роликов снабжены динамометрическими эле— ментами.

4. Нагружатель по пп ° 1 и 3 л и ч а ю ш и и с я тем, что, ось ролика и собственно ролик выполнены полыми, причем последний разделен на заполненные вязкой жидкостью.изолированные секторы, ограниченные упругими оболочками и сообщающиеся с полой осью через дроссели.

5. Нагружатель по пп,1-4, о т л ич а ю шийся тем, что устройство для возбуждения угловых колебаний и ограничения углового поворота основания нагрух<ателя вокруг оси движителя выполнено в виде закрепленных на основании нагружателя консольных рычагов, на концах которых установлены упругие элементы, взаимодействующие попеременно в зависимости от направления движения транспортного средства с его подрессоренной массой.

1589104

Редактор А. Маковская

Тираж 446

Подписное

Заказ 2533

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и. открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

8 2

Составитель С. Белоусько

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши