Способ определения динамического взаимодействия транспортного средства с опорной поверхностью и устройство для его осуществления

 

Изобретение касается испытаний транспортных средств. Целью изобретения является повышение точности определения динамического взаимодействия транспортного средства с опорной поверхностью. Эта цель достигается способом определения динамического взаимодействия, реализуемого с помощью устройства, содержащего датчики усилий в рессоре 12 и амортизаторе 11 подвески, а также датчики крена 8, дифферента 9 и вертикальных перемещений 10 транспортного средства. С помощью датчиков 11 и 12 измеряют силовые возмущения в подвеске, а затем корректируют их после измерения положения транспортного средства датчиками 8-10 и обработки этих измерений в блоке 16, содержащем ЭВМ, что позволяет повысить точность определяемых динамических взаимодействий транспортного средства с опорной поверхностью. 2 с.п. и 1 з.п.ф-лы. 4 ил. Чт/ Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН(ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4602576/11 (22) 30.08.88 (46) 23.01.91. Бюл, М 3 (72) Е.В. Авотин, М,М. Кузьмин и С.В. Федосеев (53) 629.11.001.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 119703, кл. G 01 С 23/00, 10.07.88 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ОПОРНОЙ

ПОВЕРХНОСТЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение касается испытаний транспортных средств, Целью изобретения является повышение точности определения динамического взаимодействия транспорт .Ы 1622794 А1 (5!)5 G 01 M 17/00, G 01 С 23/00 ного средства с опорной поверхностью, Эта цель достигается способом определения динамического взаимодействия, реализуемого с помошью устройства, содержащего датчики усилий в рессоре 12 и амортизаторе

11 подвески, а также датчики крена 8, дифферента 9 и вертикальных перемещений 10 транспортного средства. С помощью датчиков 11 и 12 измеряют силовые возмущения в подвеске, а затем корректируют их после измерения положения транспортного средства датчиками 8-10 и обработки этих измерений в блоке 16, содержащем 38М, что позволяет повысить точность определяемых динамических взаимодействий транспортного средства с опорной поверхностью. 2 с.п. и

1 з.п,ф-лы, 4 ил.

1622794

Изобретение относится к области испытаний транспортных средств.

Целью изобретения является повышение точности определения динамическо о взаимодействия транспортного средства с опорной поверхностью.

На фиг.1 показана схема сил, действующих на транспортное средство в продольной плоскости; на фиг.2 — то же, в поперечной плоскости; на фиг.3 — характеристики подвески транспортного средства; на фиг,4 — блоксхема устройства определения динамического взаимодействия транспортного средства с опорной поверхностью.

Испытуемое транспортное средство содержит колеса 1, которые крепятся подвеской 2 к подрессоренной части 3.

Для измерения усилий в подвесках установлены измерители 4 динамических усилий в подвеске 2, датчик 5 линейных скоростей транспортного средства, датчик

6 хода подвески и блок 7 датчиков положения транспортного средства.

Измеритель 4 динамических усилий в подвеске может быть выполнен в виде аналогового сумматора, построенного на базе операционного усилителя, Устройство для определения динамического взаимодействия транспортного средства с опорной поверхностью содержит также датчик 8 крена (фиг,4), датчик 9 дифферента и датчик 10 вертикальных линейных перемещений транспортного средства, входящие в блок 7 датчиков. С но снабжено датчиком 11 динамических усилий в амортизаторе подвески, датчиком 12 динамических усилий в рессоре, сумматором 72 датчика хода подвески. блоком 14 сумматоров, усилителем 15, сравнивающим блоком

16, в качестве которого применена электронно-вычислительная машина (38M), и регистратооом 17, Измеритель 4 динамических усилий в подвеске может быть выполнен в виде сумматора, на выходы которого поступают сигналы с датчика 11 динамических усилий, возникающих в амортизаторе, и датчика l2 динамических усилий, возникающих в рессорее.

Датчик 5 линейных скоростей перемещения может быть выполнен в виде дифференцирующей цепочки, на выход которой поступают сигналы с датчика 6 хода подвески.

В качестве датчика 6 хода подвески может быть использован потенциометр, например, типа ПЛ-1.

Блок 7 датчиков включает в себя набор датчиков, с помощью которых измеряется положение транспортного средства в про5

55 странсгне. Если контроль транспортного средства осуществляется только по углоным перемещениям, то в это блок входят датчики крена 8 и дифферента 9, Е=ли при регьинии задачи необходимо осуществлять контроль линейных вертикальных или горизонтальных перемещений, то в этот блок должен входить датчик этих перемещений.

На фиг.4 показан только датчик 10 линейных вертикальных перемещений.

В качестве датчиков 8 и 9 может быть использована гировертикаль. Вертикальные линейные перемещения могут быть измерены датчиком 10, который мпжст быть построен на базе датчиков хода колес и гировертикали или на базе датчиков линейных ускорении, установленных н центре тяжести транспортного средства. Двойное интегрирование линейных ускорений дает линейное перемещение.

Датчики динамических усилий в амортизаторе 11 и рессоре 12 могут быть выполнены в нид:" злектроннbfx блоков, воспроизводящих характеристики соответственно амортизатора и рессоры, Сумматор 13 представляет собой стандартные электронные устройства (например, ачалогоный сумматор). а блок 14 сумматоров состоит их трех подобных сумматоро;, вычисляющих разность между ptнамическими парам трами, вычисленными на ЗВМ и измеренными при помощи блока

7 датчиков.

Каждый датчик 6 хода подноски своими выходами соединен с одной стороны с датчиком 5 flMHFAHI- скоростей транспортного средства. которь:й через датчик ".1 динамичсских усилий в амортизаторе соединен с первым входом измерителя 4 динамических усилий, а с другой стороны — с сумк.втором

13, который ерез датчик 12 динам "ческих усилий в рессоре соединен с вторым nходом измерителя 4, выход которого через усилитель 15 соединен с блоком 16, один выход которого соединен с регистратором 17, а другой — с блоком 14 сумматоров. Блок 1 соединен своими входами с датчиками 8- 7 О, а выход — с сумматором 13.

В первом сумматоре блока 14 происходит суммиоование сигналов, поступающих датчика 8 крена и от ЗВМ блока 76 вычис.— леннoro крена, но втором — с датчика 9 дифферента и от ЭВМ блока 16 нычисленного дифферента, в третьем — с датчика 10 линейных вертикальных перемещений и от ЭВМ блока 16 вычислительного линейно: о перемещения и ..д, Усилитель 15 предназначен для согласования параметров сигна а между 3ВМ

1622794 блока 16 и измерителем 4 динамических усилий в г>одвеске

ЭВМ блока 16 предназначена для проведения вычислений в соо1ветствии с запрограммированной математической моделью, которая описывает реакцию транспортного средства на внешние возмущения. Регистратор 17 предназнэче 1 для записи интересующих параметров, в качестве которого может быть использован осциллограф.

Способ определения динамическо>о взаимодействия осуществляется следующим образом.

При движе»ии транспортного средства сигналы с датчиков 6хода подвески каждого колеса поступают в датчик 5 линейных скоростей, где происходит вычисление соответствующей скорости каждого колеса.

С этого датчика сигнал поступает в датчик 11 динамических усилий в амортизаторе, формирующий сигнал о величине усилия в амортизаторе в зависимости от л>.нейной скорости колеса. Кроме того, с датчика 6 сигналы через сумматор 13 поступают в датчик 12 динамических усилий в рессоре, который формирует сигналы о величине усилия, возникающего в рессоре из-за его деформации.

В датчиках 11 и 12 по величине cooTBF Tстгующего сигнала определяются cooTceTr Tвенно усилия, возникающие в амортизаторе и рессоре, Сигналы с датчиков 11 и 12 поступают в измеритель 4, где происходит их суммирование, т.е. определение усилия в подвеске каждого колеса, вь званного взаимодействием с рельефными образованиями и колебаниями подрессоренной части транспортного средства, Затем си;нал с измерителя 4 через усилитель 15 поступает в блок 16, в котором происходит решение заранее запрограммированной системы уравнений, описывающих реакцию транспортного средства на внешние возмущения, т.е. осуществляется моделирование движения транспортного средства для определения его реакций на рельефные образования, Вычисленные в 3ВМ блока 16 значения положений транспортного средства в пространстве, например, по угловым и линейным перемещениям поступают в блок 14 сумматоров, где вычисленные параметры транспортного средства, характеризующие его положение в пространстве, алгебрэически складываются с соответствующими фактическими параметрами транспортного средства, измеренными с помощью датчиков крена 8, дифферента 9 и линейного вертикального перемещения 10. Затем соответствующие суммы сигналов иэ блока

14 поступают в сумматор 13, где они до->олнитепьно алгебраически ск>адываются с си> налам«, по;тупающими с датчика 6 хода подвески. С сулпмэтора 13 сигналы через соответствующие блоки поступают снова в

ЭВМ блока 16.

Сигналы, которые поступают в 3ВМ блока 16 из блока 14 сум>паторов, позволяют уменьшить ошибку, возникающую за счет нето ности измерений» неточности матеM".T>1 ес>:ol1 модели зэпрограл>мированной > ЭГМ. «повысить то:>ность определения дина>1ического вэ и .1одействия транспортногоо средства с onr.рной поверхностью.

Фор>пула изобретения

I. Способ on1еделе»ия динамического взэимодейс е«я транспортного средства с

or:ог>ной noeeI;x>ioc1»>o путем измерения в проц ссе его движен«я силовых возмущеНг и в подгеске, о т п «4 а ю щ «й с я тем,,то, с цел: о гoB -.>øå!-ия гочности, измеряют фактическое попо кон«е тра»спортного средства, . с и вменен» чм с>пловым возмущениям onред ляют теоретическое положение тоансг потного средства, которое

oðàr>нива:от с <ракTè÷åoêèì положением, по полученной разности определяют дополнительные с«ловь>е возм щения и, суммируя их, определя>от факти,вские силовые возмущения в подвеске.

2. Устройство для оиределе»ия динамического взаимоде>пствия транспортного средств, с опо»ной поверхностью. содержащее дат <«K«д>1>, а";ических усилий, усилите;.ь!и регистратор, о т л и ч э ю щ е е с я

TOM, RTo оно сн;:бжено, ;этчиками хода подв ски матч>>кo!1 пине 1«ых скопостей транспорт»ого средспва, блоком дат>иков положеl>«» тра> споотного cðåäñTвэ, блоком сумматоров. сравни»эющим блоком, сумматором датчика хода no/ вески и измерителем динамических уci nè>1 в подвеске, при этом датчики динамических усилий установлены г: амортизаторе и рессоре подвески транспортного средства, каждый датчик хода подвески своими выходами соединен с одной стороны с датчиком линейных скоростей транспортного средства, который через датчик динамических усилий в амортизаторе соединен с первым входом измерителя динамических усилий в подвеске, а с другой стороны — с сумматором, который через датчик динэмическ«х усилий в рессоре соединен с вторым входом измерителя динамических усилий в подвеске, выход которого через усилитель соединен со сравнивающилп блоком, один выход которого соединен с регистратором, а другои — с блоком cyMMaTopnr>, соединенного другими своими 2ходэм«с блоком датчиков положения транспо>огного средст1622794

Фиг. 2 ва, а выход блока сумматоров соединен с сумматором датчика хода подвески.

3. Устройство по п,2, отл и ч а ю ще ес я тем, 4То блок датчиков положения транс- 5 портного средства выполнен из датчиков крена, дифферента и линейных перемещений в вертикальной плоскости, каждый из которых своими выходами соединен с входами блока сумматоров, 1622794

Составитель В.Лысуны

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М,Самборская

Редактор Л.Гратилло

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

Заказ 107 Тираж ПоДписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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