Способ определения эпюры нормального давления опор качения на опорное основание

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования взаимодействия колес с опорным основанием Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что опору неоднократно в различных направлениях прокатывают по опорному основанию 1 с заделанным в него датчиком 4, который измеряет функцию распределения вертикальной нагрузки вдоль направления перемещения опоры. На основании проведенных измерений определяют контур эпюры нормального давления, среднее давление, а затем иттерационно по записи каждого прокатывания нормальное давление уточняется по математической формуле, приведенной в описании 3 ил. (Л о & к го 00 СА)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 01 1 5/20, 1/00 ГОСУДАРСТВЕ I+%ilA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕЙИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4674940/10 (22) 06.04.89 (46) 15.64.91. Бюл. ЛВ 14 (75) В,В.Денисенко, А.Г,Заволжинский и В.В.Иванов (53) 531.781 (088.8) (56) Тихонов А.Н, и др. Математические задачи компьютерной томографии. М.: Наука, 1987.

Баранов Д.С. Измерительные приборы, методики и некоторые результаты исследо. ваний распределения давления в песчаном грунте. Научные сообщения ЦНИИСК, 1959, вып. 7; (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭПЮРЫ

НОРМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ОПОР КАЧЕНИЯ НА ОПОРНОЕ ОСНОВАНИЕ.

„„ЯЦ „„1642283 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования взаимодействия колес с опорным основанием. Цель изобретения — повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что опору неоднократно в различных направлениях прокатывают по опорному основанию 1 с заделанным в него датчиком

4, который измеряет функцию распределения вертикальной нагрузки вдоль направления перемещения опоры. На основании проведенных измерений определяют контур эпюры нормального давления. среднее давление, а затем иттерационно.,по записи каждого прокатывания нормальное давление уточняется по математической формуле, приведенной в описании, 3 ил.

1642283

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования взаимодействия колес с опорным основанием.

Цель изобретения — повышение точности, На фиг. 1 представлена схема взаимодействия опоры качения с опорной поверхностью,. вид сбоку; на фиг. 2 — схема, преобразующая сигнал датчика силы; на фиг. 3 — схема взаимодействия опоры качения с опорной поверхностью, вид сверху, В опорное основание 1 эаделывается измерительный преобразователь, включающий прямоугольную платформу 2, силовая . принимающая плоскость которой параллельна поверхности 3 опорного основания.

1, спертой на датчики 4 вертикальной силы

G„на опоры качения в виде колеса 5, и схему преобразования, которая дает на выходе сигнал приращения веса 66 на пути A x.

Схема включает дифференциатор 6, делитель 7, датчик 8 скорости опоры качения— колеса 5 и регистратор 9.

Способ реализуется следующим образом.

По опорному основанию 1 осуществляют многократное прокатывание опоры 5 качения, изменяя каждый раз направление .прокатывания, Схема преобразователя осуществляет запись дифференцирования по времени Т сигнала датчиков 4 силы дифференциатором 6 и деление полученного сигнала на сигнал датчика 8 скорости с помощью делителя 7:

AG AC

At Xt AG у Хх

"Ж где V — скорость перемещения опоры качения 5 на опорной. поверхности 3, м/с;

At — время, за которое опора 5 проходит путь .Лх, с., По границам записей восстанавливают контур К эпюры нормальных давлений в исследуемой плоскости опорного основания, Определяют площадь Г» контура К и вычисляют среднее давление » о ——

Р». где 6» — вес, приходящийся на опору 5 качения, Н;

F» — площадь, охватываемая контуром К, м, 2

Г1оследовательно для каждого прокатывания разбивают основание эпюры внутри контура на параллелограммы 10, стороны которых параллельны соответственно направлению прокатывания и границе заделанной в основание 1 платформы.

Выбирают систему координат, оси которой параллельны сторонам параллелограм5 мов, и нумеруют натуральным числом вдоль осей полученные параллелограммы.

Для каждого параллелограмма сечения

1 вычисляют уточненное сечение нормального напряжения по формуле

10 Лбп (1) гу (ц) =а, — 1(ц) ЧХ . — (1) )

15 где о„— < (1, j) — нормальное напряжение на

l параллелограмм с номером (1, j)E К, полученное после предьуущего (с номером и-1) прокатывания, Н/м;

AG. (> ) — — приращение. вертикальной

Ъх нагрузки на датчик 4 силы при перемещении опоры качения на величину А< в направлении и-го прокатывания в точке с координатой j Ax, Н/м;

n — номер последнего прокатывания, натуральное число;

L — граница платформьi 2;

j — номер параллелограмма в направлении прокатывания;

1 — номер параллелограмма в направлении границы L платформы 2;

Л х — длина стороны параллелограмма вдоль направления прокатывания, м;

Л у — высота параллелограмма между сторонами, параллельными направлению прокатывания, м.

При заделке платформы 2 в жесткое опорное основание 1 заподлицо возможно получение эпюры нормальных давлений в

40 контакте с жесткой опорой, Вычисление эпюры нормальных напряжений может быть также осуществлено с помощью. обратного преобразования Радона при использовании той же исходной ин45 формации, Использование в качестве исходной информации нагрузки, распределенной в исследуемом сечении по заданному направлению, позволяет в значительной мере снизить влияние неоднородностей в исследуемом опорном основании на получаемые в результате расчета эпюры, поскольку каждое значение нагрузки в эпюре — есть сумма давлений, т.е. дейЬ G() ствие неоднородностей интегрируется и затем при дальнейших уточнениях сглаживается, Систематические ошибки, связанные с деформацией датчика силы, легко устранимы путем коррекции получаемых зпюр распределения нагрузки по известным ее интегральным значениям (весу, касательной и боковой силам). Систематической ошибки у предлагаемого устройства нет, так как вся нагрузка проходит через датчик.

Формула изобретения

Способ определения эп юры нормального давления опор качения на опорное основание, состоящий в том, что в плоское опорное основание заделывают прямоугольную платформу, плоскость которой параллельна плоскости основания, размещают платформу на датчике силы, прокатывают опору по основанию, измеряют сигнал датчика силы и определяют контур основания зпюры в плоскости основания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности. определяют среднее давление на опорное основание, при этом прокатывание осуществляют неоднократно в непараллельных направлениях, затем последовательно для. каждого прокатывания разбивают основание эпюры внутри контура на параллелограммы, стороны которых параллельны осям координат, одна из которых параллельна. последнему направлению прокатывания, а другая — границе платформы, нумеруют их вдоль каждой из осей координат, а нормальное давление внутри контура эпюры рассчитывают по формуле

hG j /Лх

5 О.(Ц) О" 1(Ц) ™

Лу ст„ (ц) где (7„— 1 (l j) — ндрмальное давление на параллелограммы с номером i, j при послед10 нем прокатывании, Н/м; г. о„— q (1, j) — нормальное давление на тот же параллелогоамм при предыдущем прокатывании, Н/м;

Ь Q (j)/Ë x — приращение вертикальной нагрузки на датчик силы при перемещении опоры качения на величину Л х в направлении последнего прокатывания в точке с координатой j Л х, H/è; и — номер последнего прокатывания, натуральное число;

L — граница платформы;

j — номер параллелограмма в направлении прокатывания, натуральное число; ! — номер параллелограмма в направлении границы платформы, натуральное число;

Л х — длина стороны параллелограмма вдоль направления прокатывания, м;

Л у — высота параллелограмма между сторонами параллелограмма, параллельными направлению прокатывания, м.

1642283

Составитель В, Годзиковский

Техред M.Моргентал Корректор 8.Гирняк

Редактор M. Бандура

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

Заказ 1140 Тираж 364 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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